DE1051918B - High frequency antenna - Google Patents

High frequency antenna

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DE1051918B
DE1051918B DEC14572A DEC0014572A DE1051918B DE 1051918 B DE1051918 B DE 1051918B DE C14572 A DEC14572 A DE C14572A DE C0014572 A DEC0014572 A DE C0014572A DE 1051918 B DE1051918 B DE 1051918B
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mirror
reflector
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Application number
DEC14572A
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German (de)
Inventor
Arthur George Gilbert Robinson
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EK Cole Ltd
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EK Cole Ltd
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Description

DEUTSCHESGERMAN

Viele Höchstfrequenzantennen bestehen aus einem Hohlleiter oder einem koaxialen Kabel, das die Wellenstrahlung auf einen Spiegel richtet. Zusammen mit dem Hohlleiter oder dem koaxialen Kabel kann ein Dipolstrahler Verwendung finden. Als »Strahler« soll hier allgemein die Strahlungsquelle bezeichnet werden, von welcher die auszusendende Strahlung in einer Antemie auf einen Spiegel gerichtet wird.Many ultra-high frequency antennas consist of a waveguide or a coaxial cable that carries the Wave radiation is aimed at a mirror. Together with the waveguide or the coaxial cable can find a dipole radiator use. The radiation source is generally referred to here as "emitter" from which the radiation to be emitted is directed in an antemic onto a mirror.

Es ist manchmal erwünscht, eine bequeme Umschaltmöglichkeit von einem Strahlungsdiagramm auf ein anderes zur Verfügung zu haben. Es ist vorgeschlagen worden, hierzu einen Hauptreflektor und einen Hilfsrefiektor zu verwenden und die beiden Reflektoren gegeneinander oder gegen den Strahler um 90° zu drehen. Eine solche Drehbewegung zur Durchführung der Diagrammumschaltung ist jedoch nicht immer möglich oder praktisch, weil der Reflektor nicht symmetrisch zur Achse des Strahlers angebracht ist bzw. weil die Reflektoren zu große Abmessungen haben (manche Radarantennen besitzen bekanntlich Reflektoren bis zu 13 m Durchmesser). Ferner ist manchmal eine Drehung des Strahlers wegen der dadurch hervorgerufenen Änderung der Polarisationsrichtung unzulässig. Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer anderen Möglichkeit der Diagrammumschaltung, bei der diese Nachteile vermieden sind. Eine besondere Anwendung der Erfindung liegt in einer Antennenanordnung für eine Flugzeugradaranlage, bei der ein Strahlungsdiagramm in Form einer schmalen Keule zwecks Ortung von Flugkörpern und an Stelle dessen ein Strahlungsdiagramm in Form einer Keule, die dem reziproken Sinusquadratgesetz gehorcht, zwecks wirksamer Panoramadarstellung des überflogenen Grundes erforderlich ist.It is sometimes desirable to have a convenient option to switch from a radiation diagram to to have another one available. It has been proposed to do this with a main reflector and to use an auxiliary reflector and turn the two reflectors against each other or against the radiator Rotate 90 °. However, such a rotary movement to carry out the diagram switching is not always possible or practical, because the reflector is not attached symmetrically to the axis of the radiator or because the reflectors are too large (some radar antennas are known to have Reflectors up to 13 m in diameter). Furthermore, rotation of the radiator is sometimes caused by this caused change of polarization direction is impermissible. The aim of the invention is to create another way of switching the diagram, in which these disadvantages are avoided. A special Application of the invention is in an antenna arrangement for an aircraft radar system a radiation diagram in the form of a narrow club for the purpose of locating missiles and in place one of which is a radiation diagram in the form of a lobe that obeys the reciprocal sine square law, is necessary for the purpose of an effective panorama display of the ground overflown.

Erfindungsgemäß besteht eine Höchstfrequenzantenne aus einem Strahler, einem Hauptreflektor und einem Hilfsreflektor und einer Vorrichtung zur Verstellung des Hilfsreflektors in bezug auf den Strahler zwischen zwei Stellungen, wobei in der einen Stellung der Hauptreflektor allein und in der anderen Stellung der Hilfsreflektor das Strahlungsdiagramm bestimmt, und ist dadurch gekennzeichnet, daß der HilfsreflektOir durch den Hauptreflektor hindurchbewegt werden kann, derart, daß in der ersten Stellung der Hauptreflektor sich zwischen dem Hilfsreflektor und dem Strahler befindet, während in der zweiten Stellung der Hilfsreflektor sich zwischen dem HauptrefIektor und dem Strahler befindet.According to the invention, a high frequency antenna consists of a radiator, a main reflector and an auxiliary reflector and a device for adjusting the auxiliary reflector with respect to the radiator between two positions, in one position the main reflector alone and in the other Position of the auxiliary reflector determines the radiation pattern, and is characterized in that the Auxiliary reflector can be moved through the main reflector in such a way that in the first position the main reflector is located between the auxiliary reflector and the radiator, while in the The second position of the auxiliary reflector is located between the main reflector and the radiator.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung an Hand der Zeichnung. Hierin istDetails of the invention emerge from the following description with reference to the drawing. In here is

Fig. 1 eine schematische Vorderansicht einer bekannten Antenne,Fig. 1 is a schematic front view of a known antenna,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Reflektorteile im Schnitt, Hö chstf r equenz antenneFig. 2 is a side view of the reflector parts in section, maximum frequency antenna

Anmelder:Applicant:

E, K. Cole Limited,
Southend-on-Sea, Essex (Großbritannien)E, K. Cole Limited,
Southend-on-Sea, Essex (UK)

Vertreter: Dipl.-Ing. G. Weinhausen, Patentanwalt,
München 22, Widenmayerstr. 46Representative: Dipl.-Ing. G. Weinhausen, patent attorney,
Munich 22, Widenmayerstr. 46

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 27. März 1956Claimed priority:
Great Britain March 27, 1956

Arthur George Gilbert Henry Robinson,
Malmesbury1 Wiltshire (Großbritannien),
ist als Erfinder genannt wordenArthur George Gilbert Henry Robinson,
Malmesbury 1 Wiltshire (UK),
has been named as the inventor

Fig. 3 eine geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Antenne,3 shows a sectional side view of an antenna according to the invention,

Fig. 4 und 5 eine Seiten- und Rückansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.Figures 4 and 5 are side and rear views of another embodiment of the invention.

In Fig. 1 und 2 ist ein nicht im einzelnen dargestellter Strahler A, dessen elektrischer Vektor E in der durch den Pfeil angezeigten Richtung verläuft, im Brennpunkt eines Hauptspiegels B oder in der Nähe des Brennpunktes angeordnet. Der Hauptspiegel ist nach bekannten Grundsätzen so ausgebildet, daß er ein gewünschtes Strahlungsdiagramm liefert. Ein Hilfsspiegel C in Form einer Reihe dünner paralleler Platten ist innerhalb des Hauptspiegels B angebracht. Diese Platten haben gegenseitig einen Abstand von weniger als einer halben Wellenlänge, und ihre Vorderkanten bestimmen ein zweites gewünschtes Strahlungsdiagramm, wenn die Platten in bezug auf die vom Strahler A ausgesandte Welle so gestellt sind, daß der Spannungsvektor der einfallenden Strahlung parallel zu ihnen verläuft. Unter diesen Umständen verhalten sich die Platten wie Hohlleiter unterhalb der Grenzwellenlänge, d. h., die Strahlung wird von ihnen in der Umgebung ihrer Vorderkanten reflektiert. Wenn die Platten des Spiegels C dagegen eine Stellung im rechten Winkel zu der in Fig. 1 dargestellten Stellung einnehmen, haben sie eine vernachlässigbare Wirkung auf das vom Hauptspiegel bestimmte Strahlungsdiagramm. Die Strahlung geht also zwischen ihnen hindurch und wird vom Hauptspiegel B reflek-1 and 2, a radiator A, not shown in detail, whose electrical vector E runs in the direction indicated by the arrow, is arranged at the focal point of a main mirror B or in the vicinity of the focal point. The main mirror is designed according to known principles so that it provides a desired radiation pattern. An auxiliary mirror C in the form of a series of thin parallel plates is mounted inside the main mirror B. These plates are less than half a wavelength apart and their leading edges determine a second desired radiation pattern when the plates are positioned with respect to the wave emitted by radiator A so that the voltage vector of the incident radiation is parallel to them. Under these circumstances, the plates behave like waveguides below the cut-off wavelength, ie the radiation is reflected by them in the vicinity of their leading edges. If, on the other hand, the plates of the mirror C assume a position at right angles to the position shown in FIG. 1, they have a negligible effect on the radiation pattern determined by the main mirror. The radiation therefore passes between them and is reflected by the main mirror B.

809 768/356809 768/356

Claims (6)

tiert. Diese Änderung der Relativstellung zwischen dem Strahler A und dem Hilfsspiegel C kann dadurch bewirkt werden, daß entweder A oder C gedreht wird. Eine Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 3 dargestellt. In diesem Falle hat der Hauptspiegel B1 vertikale schmale Schlitze, durch welche die Platten des Hilfsspiegels C1 hindurchgehen können. Der nicht dargestellte Strahler ist im Brennpunkt des Hauptspiegels B1 oder in der Nähe desselben angebracht. Wenn der Hilfsspiegel Cl in Betrieb ist, sieht er von vorn ebenso wie in Fig. 1 aus. Die Platten des Spiegels Cl ragen in diesem Falle zwischen den Hauptspiegel und den Strahler vor, so daß der Hilfsspiegel das andere gewünschte Strahlungsdiagramm bestimmt. Durch Schwenkung der Platten um eine Achse D kann dagegen der Spiegel Cl hinter den Hauptspiegel gebracht werden, wo gemäß Fig. 3 der Spiegel C1 einen vernachlässigbaren Einfluß auf das vom Hanptspiegel B1 bestimmte Strahlungsdiagramm hat. Die Schlitze sind sehr eng im Vergleich mit der Wellenlänge und verlaufen parallel zum Spannungsvektor der auftreffenden Strahlung. Sie haben deshalb einen vernachlässigbaren Einfluß auf das Strahlungsdiagramm des Hauptspiegels. Der Hilfsspiegel Cl kann in Form eines Rostes ausgebildet sein. Seine Bewegung kann auch mittels Hindurchschieben der Platten durch die Schlitze im Hauptspiegel B1 statt durch Schwenkung wie bei Fig. 3 bewirkt werden. Eine solche Anordnung ist in Fig. 4 und 5 gezeigt, wobei der Hilfsspiegel Cl auf Führungen F gleitet oder rollt. Die Spiegel können natürlich auch andere Formen annehmen, z. B. können sie aus dünnen Metallfolien oder Drahtanordnungen bestehen, die in ein geeignetes dielektrisches Material eingebettet sind. Das vom Hauptspiegel allein hervorgerufene Strahlungsdiagramm kann die Form eines schmalen Bündels haben, während das vom Hilfsspiegel hervorgerufene Strahlungsdiagramm dem reziproken Sinus- ^uadratgesetz gehorchen kann. Die Erfindung ist auch auf Antennen anwendbar, Dei denen mehr als ein Hilfsspiegel benötigt wird, [nsbesondere eignet sie sich für solche Anordnungen, Dei denen der Hilfsspiegel so groß ist, daß seine Dreiung zur Durchführung der Diagrammumschaltung lach bekannten Methoden unpraktisch wird, oder wo ;ine Drehung der Speiseleitung bzw. des Strahlers vegen der dadurch hervorgerufenen Änderung der Polarisationsrichtung nicht zulässig ist. Die Erfindung ist auch auf Antennenanordnungen anwendbar, in denen der Hauptspiegel nicht symmetrisch zur Strahlerachse ist. Patentansprüche:animals. This change in the relative position between the radiator A and the auxiliary mirror C can be effected in that either A or C is rotated. An embodiment of the invention is shown in FIG. In this case, the main mirror B1 has vertical narrow slots through which the plates of the auxiliary mirror C1 can pass. The radiator, not shown, is mounted at the focal point of the main mirror B1 or in the vicinity thereof. When the auxiliary mirror Cl is in operation, it looks the same from the front as in FIG. In this case, the plates of the mirror C1 protrude between the main mirror and the radiator, so that the auxiliary mirror determines the other desired radiation pattern. By pivoting the plates about an axis D, however, the mirror C1 can be brought behind the main mirror, where, according to FIG. 3, the mirror C1 has a negligible influence on the radiation diagram determined by the main mirror B1. The slots are very narrow compared to the wavelength and run parallel to the voltage vector of the incident radiation. They therefore have a negligible influence on the radiation pattern of the main mirror. The auxiliary mirror Cl can be designed in the form of a grate. Its movement can also be brought about by sliding the plates through the slots in the main mirror B1 instead of by pivoting as in FIG. 3. Such an arrangement is shown in FIGS. 4 and 5, wherein the auxiliary mirror Cl slides or rolls on guides F. The mirrors can of course also take other shapes, e.g. B. they can consist of thin metal foils or wire arrangements which are embedded in a suitable dielectric material. The radiation diagram produced by the main mirror alone can have the form of a narrow beam, while the radiation diagram produced by the auxiliary mirror can obey the reciprocal law of sine and square. The invention is also applicable to antennas, where more than one auxiliary mirror is required, [nespecially it is suitable for such arrangements where the auxiliary mirror is so large that it becomes impractical to carry out the diagram switching according to known methods, or where; A rotation of the feed line or the radiator due to the resulting change in the direction of polarization is not permitted. The invention can also be applied to antenna arrangements in which the main mirror is not symmetrical to the radiator axis. Patent claims: 1. Höchstfrequenzantenne, bestehend aus einem Strahler, einem Hauptreflektor und einem Hilfsreflektor und einer Vorrichtung zur Verstellung des Hilfsreflektors in bezug auf den Strahler zwischen zwei Stellungen, wobei in der einen Stellung der Hauptreflektor allein und in der anderen Stellung der Hilfsreflektor das Strahlungsdiagramm bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsreflektor (C1) durch den Hauptreflektor (B1) hindurchbewegt werden kann, derart, daß in der ersten Stellung der Hauptreflektor sich zwischen dem Hilfsreflektor und dem Strahler befindet, während in der zweiten Stellung der Hilfsreflektor sich zwischen dem Hauptreflektor und dem Strahler befindet.1. Ultra-high frequency antenna, consisting of a radiator, a main reflector and an auxiliary reflector and a device for adjusting the auxiliary reflector with respect to the radiator between two positions, in one position the main reflector alone and in the other position the auxiliary reflector determines the radiation diagram, thereby characterized in that the auxiliary reflector (C 1) can be moved through the main reflector (B 1) in such a way that in the first position the main reflector is between the auxiliary reflector and the radiator, while in the second position the auxiliary reflector is between the main reflector and the radiator. 2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsreflektor (C1) zwischen den beiden Stellungen um eine am Rand des Hauptreflektors verlaufende Achse (D) schwenkbar ist.2. Antenna according to claim 1, characterized in that the auxiliary reflector (C1 ) can be pivoted between the two positions about an axis (D) extending at the edge of the main reflector. 3. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsreflektor zwischen den beiden Stellungen verschiebbar ist.3. Antenna according to claim 1, characterized in that the auxiliary reflector between the two Positions is movable. 4. Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptreflektor (SI) ein Paraboloid darstellt und daß der Strahler sich im Brennpunkt des Hauptreflektors oder in dessen Nähe befindet.4. Antenna according to one of the preceding claims, characterized in that the main reflector (SI) represents a paraboloid and that the radiator is in the focal point of the main reflector or near it. 5. Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsreflektor (Cl) aus einer Anzahl dünner Platten besteht, deren Vorderkanten die reflektierenden Flächen bestimmen und deren gegenseitiger Abstand weniger als eine halbe Wellenlänge beträgt und die durch schmale Schlitze im Hauptreflektor (51) hindurchgehen können.5. Antenna according to one of the preceding claims, characterized in that the auxiliary reflector (Cl) consists of a number of thin plates, the front edges of which are reflective Determine areas and their mutual distance is less than half a wavelength and which can pass through narrow slots in the main reflector (51). 6. Antenne nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Hauptreflektor allein bestimmte Strahlungsdiagramm einen sehr kleinen Öffnungswinkel hat, während das vom Hilfsreflektor bestimmte Strahlungsdiagramm dem reziproken Sinusquadratgesetz gehorcht.6. Antenna according to claim 4 or 5, characterized in that the main reflector alone certain radiation diagram has a very small opening angle, while that of the auxiliary reflector certain radiation diagram obeys the reciprocal sine square law. In Betracht gezogene Druckschriften:
USA-Patentschrift Nr. 2 680'810.Considered publications:
U.S. Patent No. 2,680,810. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 809 768/356 2.59© 809 768/356 2.59
DEC14572A 1956-03-27 1957-03-25 High frequency antenna Pending DE1051918B (en)

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GB2884630X 1956-03-27

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