DE1033739B - Richtantennenanordnung zur Erzeugung eines faecherfoermigen Diagramms - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Richtantennenanordnungen mit gewöhnlichen Parabolreflektoren erzeugen bekanntlich keulenförmige Diagramme, die insbesondere bei geringer Bündelung keine steilen Flanken und im Bereich um die Hauptstrahlrichtung keine gleichmäßige Reichweite aufweisen. Um Diagramme zu erzeugen, die innerhalb des Strahlenbündels eine bessere Reichweitenkonstanz und größere Flankensteilheit haben, d. Ii. also Diagramme, die mehr der Form eines gleichschenkeligen Dreiecks angenähert sind, ist es bereits bekannt, die Energie einer Quelle auf zwei völlig getrennte Antennensysteme zu verteilen, deren keulenförmige Einzeldiagramme sich zu einem der gewünschten Form angenäherten Gesamtdiagramm addieren. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß sie verhältnismäßig aufwändig ist.

Weiterhin ist es bekannt, mehrere aus der gleichen Ouelle gespeiste Primärstrahler vor einem Parabolreflektor anzubringen. Bei dieser Anordnung müssen sich aber die Primärstrahler notwendig außerhalb des Brennpunktes befinden, wodurch Nebenmaxima und andere Verzerrungen in der ausgesandten Strahlung vergrößert werden und die Flankensteilheit vermindert wird.

In der Radartechnik sendet man zur Verringerung von Reflexionen an Wolken häufig nicht linear, sondern zirkulär oder elliptisch polarisierte Wellen aus. Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, bei elliptischer Polarisation die Achsenlage der Polarisationsellipse zu verdrehen, weil sich dadurch optimale Verringerung der störenden Reflexionen erzielen läßt. Zur Umwandlung der aus dem Sender kommenden linear polarisierten Wellen in zirkulär bzw. elliptisch polarisierte und von empfangenen zirkulär bzw. elliptisch polarisierten Wellen in linear polarisierte WeI-len für den Empfänger werden in die Antennenzuleitung zwischen Primärstrahler und Gerät Polarisatoren eingeschaltet. Da aber bei den bekannten Anordnungen jeweils zwei Primärstrahler vorgesehen sind, die je einen Polarisator benötigen, müssen diese exakt gleich ausgeführt sein, wenn Störungen vermieden werden sollen. Eine exakt gleiche Ausbildung der Polarisatoren ist insbesondere dann schwer zu realisieren, wenn die Polarisatoren zur Drehung der Achsen der Polarisationsellipse veränderbar ausgebildet sein sollen.

Gemäß der Erfindung wird daher für die Richtantennenanordnung zur Erzeugung eines Diagramms, das wenigstens in einer Ebene über einen vorgegebenen Winkelbereich etwa gleiche Reichweite und steile Flanken aufweist, vorgeschlagen, daß wenigstens zwei Reflektoren derart winkelversetzt sind, daß ihre Brennpunkte oder bei Verwendung von Zylinderreflektoren ihre Brennlinien zusammenfallen und daß im Richtantennenanordnung zur Erzeugung eines fächerförmigen Diagramms

Anmelder:

Telefunken G.m.b.H., Berlin NW 87, Sickingenstr. 71

Johann Bartholomä, Neu-Ulm/Donau, ist als Erfinder genannt worden

gemeinsamen Brennpunkt ein die Reflektoren ausleuchtender Primärstrahler oder in der gemeinsamen Brennlinie eine die Reflektoren ausleuchtende Linie von Primärstrahlern vorgesehen ist. In der Regel liegt eine derartige Winkelversetzung bei einem Wert, der etwa 60% der Halbwertsbreite des Diagramms entspricht. Vorzugsweise werden zwei Teilreflektoren verwendet; insbesondere zur Erzeugung sehr breiter Diagramme kann man aber auch drei oder mehr Teilreflektoren verwenden.

Zweck der Erfindung ist die Erzeugung dreieckförmiger Diagramme, bei welcher der große Aufwand der vorbekannten Anordnungen vermieden wird. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung treten keine großen Nebenmaxima und Verzerrungen auf. Zur Erzeugung elliptisch oder zirkulär polarisierter Wellen kommt man mit einem Polarisator an Stelle zweier aufeinander abgestimmter Polarisatoren aus.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen beschrieben.

In Fig. 1 leuchtet ein Primärstrahler 1 den Gesamtreflektor aus, der aus den beiden parabolförmigen Teilen 2 und 3 besteht. Dabei erzeugt der parabolförmige Teilreflektor 2, dessen Hauptachse durch die strichpunktierte Linie4 angedeutet ist, ein Diagramm, das diese Hauptachse zur Hauptstrahlrichtung hat. Gleichzeitig erzeugt der parabolische Teilreflektor 3, dessen Hauptachse durch die strichpunktierte Linie 5 hervorgehoben ist, ein entsprechendes Diagramm. Im Schnittpunkt der beiden Hauptachsen 4 und 5 befindet sich der Primärstrahler 1. Der Schnittpunkt ist sowohl der Brennpunkt für den Teilreflektor 2 als auch der Brennpunkt für den Teilreflektor 3. Die Winkelversetzung der beiden Teilreflektoren 2 und 3 ist gleich dem Winkel, den die beiden strichpunktierten Linien 4 und 5 miteinander bilden. Praktische Versuche haben gezeigt, daß die Feldstärkeschwankungen im Bereich um die resultierende Hauptstrahlungsrich-

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tung bei den gebräuchlichen Antennen dann am günstigsten sind, wenn die Winkelversetzung etwa gleich dem l,35fachen des Halbwertswinkels der einzelnen Reflektoren ist.

Die Fig. 2 zeigt die entsprechenden Diagramme. Die gestrichelte Linie 6 ist das Einzeldiagramm des Einzelreflektors mit der Hauptachse 4, die punktierte Linie 7 das Einzeldiagramm des Einzelreflektors mit der Hauptachse 5. Die geschlossene Linie 8 bezeichnet dann das resultierende Diagramm, das in seinem mittleren Teil nur kleine Schwankungen um den angestrebten konstanten Wert aufweist.

Die Größe der Bündelung in der Richtung senkrecht zur Zeichenebene kann je nach den speziell zu treffenden Erfordernissen groß oder klein gewählt werden. Speziell ist eine große Bündelung zu wählen, wenn die Antennenanordnung in einem Radarblindlandegerät (GCA, ground controlled approach) verwendet werden soll. Dann schneidet die Bündelbegrenzung der Strahlung aus einer Ebene senkrecht zur Strahlrichtung insgesamt ein Rechteck aus, dessen große Seite im in der Figur gezeigten Beispiel in der Zeichenebene und dessen kleine Seite senkrecht zur Zeichenebene stehen würde. Zur Abtastung des Luftraumes durch ein Radarblindlandegerät werden dann in an sich bekannter Weise insgesamt zwei erfindungsgemäße Antennensysteme, deren Strahlenbündel in dieser Weise begrenzt sind, derart zueinander angeordnet, daß die

großen Rechteckseiten senkrecht zueinander stehen. Beide Antennen tasten dann für sich den zu beobachtenden Raumwinkel dadurch ab, daß sie in Richtung der kleinen Rechteckseiten hin- und hergeschwenkt werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Richtantennenanordnung zur Erzeugung eines Diagramms, das wenigstens in einer Ebene über einen vorgegebenen Winkelbereich etwa gleiche Reichweite und steile Flanken aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Reflektoren derart winkelversetzt angeordnet sind, daß ihre Brennpunkte oder bei Verwendung von Zylinderreflektoren ihre Brennlinien zusammenfallen und daß im gemeinsamen Brennpunkt ein die Reflektoren ausleuchtender Primärstrahler oder in der gemeinsamen Brennlinie eine die Reflektoren ausleuchtende Linie von Primärstrahlern vorgesehen ist.

2. Richtantennenanordnung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelversetziing der Reflektoren etwa gleich dem l,35fachen Halbwertswinkel ist.

3. Richtantennenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ihre Verwendung für ein Radarblindlandegerät (GCA, ground controlled approach).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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