DE1105927B

DE1105927B - Antennensystem mit Schlitzstrahlern

Info

Publication number: DE1105927B
Application number: DEN18085A
Authority: DE
Inventors: Maximiliaan Hubert Bodmer
Original assignee: Thales Nederland BV
Current assignee: Thales Nederland BV
Priority date: 1959-03-25
Filing date: 1960-03-25
Publication date: 1961-05-04
Also published as: NL123907C; US3105968A; CH376545A; GB906614A; NL237470A; BE588978A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein Antennensystem zum gebündelten Ausstrahlen von Feldenergie hoher Frequenz, das mit einer Anzahl etwa in einer Reihe angeordneter, von einem und demselben Hohlleiter gespeister Schlitzstrahler versehen ist, wobei dieser Hohlleiter zwischen zwei im Hohlleiter aufeinanderfolgenden, von diesem Hohlleiter gespeisten Schlitzstrahlern um eine und dieselbe, sich in der Richtung der Reihe von Schlitzstrahlern erstreckende Linie derart geführt ist, daß die Länge des Hohlleiters zwischen diesen aufeinanderfolgenden Strahlern beträchtlich größer ist als der unmittelbare Abstand zwischen diesen Strahlern, und eine sich im Hohlleiter fortpflanzende fortschreitende Wellenbewegung jeden der von diesem Hohlleiter gespeisten Schlitzstrahler im gleichen Sinne passiert.

Derartige Antennensysteme, bei denen der Hohlleiter einen schraubenförmigen Verlauf hat, sind bekannt. Sie besitzen die Eigenschaft, daß das Bündel bei einer Variation der Speisefrequenz um eine sich senkrecht zur Reihe der Strahler erstreckende Achse schwenken wird. Sie werden dazu benutzt, ein abtastendes, in der Abtastrichtung schmales Bündel zu erzeugen. Die besondere Konstruktion, welche dazu führt, daß die Länge des Hohlleiters zwischen zwei Strahlern größer ist als der unmittelbare Abstand zwischen diesen Strahlern, ermöglicht es, die Strahlerschlitze derart nahe aneinanderzureihen, daß das Strahlungsdiagramm nur ein einziges Bündel aufweist, während die Länge des sich zwischen zwei aufeinanderfolgenden Strahlerschlitzen befindlichen Hohlleiters doch derart groß ist, daß mit Hilfe eines zulässigen Frequenzhubes eine Bündelschwenkung erhalten werden kann, die zum linearen Abtasten in jeder Hinsicht genügt.

Die Erfindung bezweckt, ein gemäß der im vorstehenden beschriebenen Prinzipe aufgebautes Antennensystem zu schaffen, das sich zum Erzeugen von zwei einander teilweise überlappenden, gleichartigen Bündeln eignet, die, bei einer Variation der Speisefrequenz, beide eine Abtastbewegung um eine und dieselbe Achse ausführen, wobei sie, gesehen in der Abtastrichtung, miteinander einen kleinen, sich mit der Frequenz höchstens nur wenig variierenden Winkel bilden.

Ein derartiges Antennensystem kann z. B. bei den sogenannten Monoimpulsradarsystemen angewendet werden. Bei diesen Systemen werden für jede Achse, um welche die Richtung eines Zieles zu bestimmen ist, zwei überlappende Bündel erzeugt, die einander gegenüber um diese Richtachse verschoben sind. Um die Lage eines von diesen Bündeln getroffenen Zieles in bezug auf diese Bündel festzustellen, werden die mit Hilfe der zwei Bündel zu gleicher Zeit empfangenen Echosignale ihren Stärken nach verglichen.

Gemäß der Erfindung wird das Antennensystem derart ausgeführt, daß es noch einen zweiten Satz, sich etwa Antennensystem mit Schlitzstrahlern

Anmelder:

N. V. Hollandse Signaalapparaten,
Hengelo, Overijsel (Niederlande)

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Scherrmann, Patentanwalt, Eßlingen/Neckar, Fabrikstr. 9

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 25. März 1959

Maximiliaan Hubert Bodmer, Hengelo,

Overijsel (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden

in der gleichen Reihe befindlicher Schlitzstrahler enthält, die von einem zweiten Hohlleiter gespeist werden, der zwischen zwei aufeinanderfolgenden, von diesem Hohlleiter gespeisten Schlitzstrahlern gleichfalls um die genannte Linie geführt wird, wobei in einem Längsschnitt des Systems durch die Reihe von Schlitzstrahlern die Querschnitte des einen und des anderen Hohlleiters einander abwechseln und die Differenz zwischen der Phase der Hochfrequenzenergie am Anfang und der Phase am Ende eines zwischen zwei aufeinanderfolgenden Strahlern des einen Hohlleiters liegenden Hohlleiterteiles sich unterscheidet von der korrespondierenden Differenz, die in dem entsprechenden Teil des anderen Hohlleiters auftritt. Bei der einfachsten Ausführung wird der Unterschied zwischen der Phasendifferenz 9J₁, welche in einem Teil des einen Hohlleiters (d. h. einem zwischen zwei aufeinanderfolgenden, von dem genannten Hohlleiter gespeisten Strahlern liegenden Teil) auftritt, und der Phasendifferenz 9J₂, die in einem korrespondierenden Teil des anderen Hohlleiters auftritt, verursacht durch einen Längenunterschied der Hohlleiterteile zwischen den aufeinanderfolgenden Strahlerschlitzen in dem einen und dem anderen speisenden Hohlleiter. Diese Ausführung ist zwar gut brauchbar, sie weist aber den Nachteil auf, daß der obenerwähnte Unterschied der Phasendifferenzen und somit der von den zwei erzeugten Bündeln gebildete Winkel merklich frequenzabhängig ist.

Der erwähnte Unterschied der Phasendifferenzen kann auch herbeigeführt werden, indem in jedem der zwischen zwei aufeinanderfolgenden Strahlerschlitzen liegenden Teile eines der Hohlleiter eine oder mehrere Blenden

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angeordnet werden, die alle eine der Abmessungen des aufeinanderfolgenden Strahlerschlitzen auftritt, ist, wie Hohlleiters, z. B. alle die größte oder alle die kleinste aus dem Vorstehenden hervorgeht, praktisch frequenz-Abmessung des Hohlleiters herabsetzen und daher als unabhängig, so daß der von den zwei vom Antennenparallel geschaltete Selbstinduktion oder als parallel system erzeugten Bündeln gebildete Winkel sich prakgeschaltete Kapazität funktionieren und in dieser Weise 5 tisch von der Frequenz und somit von der Richtung der eine zusätzliche Phasenänderung verursachen. Die beiden Bündel bei der Abtastung unabhängig erweist. Dies hat Hohlleiter können dann die gleiche Form besitzen, was den Vorteil, daß die Empfindlichkeit beim Feststellen im Hinblick auf die Herstellung zu bevorzugen ist. einer Richtungsabweichung eines Zieles mit Hilfe dieser Der Unterschied zwischen den beiden Phasendifferenzen Bündel sich nicht mit der Richtung der Bündel ändert, wird dann von den Blenden in dem einen Hohlleiter to Die Erfindung wird nun an Hand einiger in den Figuren verursacht. Auch in diesem Fall ist aber der von den angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert,
beiden Bündeln gebildete Winkel merklich frequenz- Fig. 1, 2 und 3 zeigen einen Teil eines Antennenabhängig, so daß die Größe dieses Winkels auch in diesem systems mit Strahlerschlitzen, welches System von an Fall mit dem Schwenken der Bündel variieren wird. sich bekannter Konstruktion ist und sich zum Erzeugen

Ein praktisch unveränderlicher Winkel zwischen den 15 von nur einem einzigen Bündel eignet;

beiden Bündeln kann in folgender Weise erhalten werden: Fig· 4, 5 und 6 zeigen einen Teil eines erfindungs-

In dem einen Hohlleiter werden in jedem Teil, der gemäßen Antennensystems, das zwei überlappende

zwischen zwei in diesem Leiter aufeinanderfolgenden Bündel erzeugt;

Strahlerschlitzen liegt, eine oder mehrere Blenden an- Fig. 7 zeigt den Querschnitt eines Strahlers, dessen

geordnet, welche die größten Abmessungen des Hohl- 20 Oberfläche quer zur Bündelrichtung verkleinert ist;

leiters herabsetzen und also als parallel geschaltete Fig. 8 zeigt eine Vorrichtung zum Speisen der beiden

Selbstinduktion funktionieren, und in dem anderen Hohl- Hohlleiter einer Antenne gemäß den Fig. 4, 5 und 6.

leiter werden in jedem Teil, der zwischen zwei in diesem Zum leichteren Verständnis des erfindungsgemäßen

anderen Hohlleiter auf einanderfolgenden Strahlerschlitzen Antennensystems wird zuerst an Hand der Fig. 1, 2 und

liegt, eine oder mehrere Blenden angeordnet, welche die 25 3 ein ähnliches, zum Erzeugen von nur einem einzigen

kleinsten Abmessungen dieses Hohlleiters herabsetzen Bündel geeignetes Antennensystem von an sich bekannter

und also als parallel geschaltete Kapazität funktionieren. Art beschrieben.

Die zuerst erwähnten Blenden verursachen eine Phasen- Fig. 1 zeigt dieses Antennensystem teilweise in Vordernacheilung, die Blenden der zweiten Art eine Phasen- ansicht, teilweise im Querschnitt. Fig. 2 zeigt einen voreilung, so daß auch dann, wenn die Hohlleiterteile 30 Querschnitt des gleichen Systems durch die Strahlerzwischen zwei Strahlerschlitzen in den beiden Hohlleitern öffnungen, und Fig. 3 zeigt einen Querschnitt senkrecht die gleiche Länge aufweisen, doch ein Unterschied zur Achse des Systems. Das Antennensystem enthält besteht zwischen der Änderung, welche die Phase in dem einen einzigen speisenden Hohlleiter, der, mit seiner einen Hohlleiter zwischen zwei in diesem Leiter auf- kleinsten Abmessung in radialer Richtung, schraubeneinanderfolgenden Strahlerschlitzen erfährt, und der 35 förmig um eine Achse 16 gewickelt ist und dessen Quer-Änderung, welche die Phase in dem anderen Hohlleiter schnitt in Fig. 1 bei 8, 9, 10 und 11 und in Fig. 2 bei 12, zwischen korrespondierenden Strahlerschlitzen dieses 13, 14 und 15 ersichtlich ist. Der Verlauf des schraubenanderen Hohlleiters erfährt. Die ausgestrahlten Bündel förmig gewickelten Hohlleiters ist in Fig. 2 mittels bilden demzufolge einen Winkel. Sowohl die Phasen- gestrichelter Linien angegeben, und in Fig. 1 ist voreilung als auch die Phasennacheilung, die von diesen 40 mittels gestrichelter Linien der Verlauf der Herzlinie Blenden verursacht wird, sind von der Frequenz ab- der Außenwand des Hohlleiters angegeben. Auf einer hängig. Mit ansteigender Frequenz nimmt die Phasen- undderselbenBeschreibendenderzylinderförmigenAußennacheilung ab und wird die Phasenvoreilung größer und oberfläche des Systems ist in jeder Windung ein Strahlerumgekehrt, so daß die infolge einer Frequenzänderung schlitz 1, 3, 5, 7 angebracht. Die Mitte jedes Schlitzes auftretenden Änderungen der von den beiden Arten 45 befindet sich auf der Herzlinie der Hohlleiterwand, und Blenden verursachten Phasenänderung im gleichen Sinn die Richtung des Schlitzes bildet mit dieser Herzlinie verlaufen. Vorzugsweise werden nun die Abmessungen einen Winkel. Der Teil der im Hohlleiter fließenden der beiden Arten von Blenden derart gewählt, daß bei Energie, der durch den Schlitz ausgestrahlt wird, ist «iner innerhalb des bei der Abtastung durchlaufenen größer, je größer dieser Winkel ist. Weil alle Schlitze Frequenzbereiches liegenden Frequenz die von der einen 50 etwa gleich viel Energie aussenden müssen und die Blendenart verursachte Voreilung der von der anderen durch den Hohlleiter fließende Energiemenge kleiner Art von Blenden verursachten Nacheilung etwa gleich ist. wird, je nachdem eine größere Anzahl Schlitze dieser Es hat sich gezeigt, daß in diesem Fall die von einer Menge Energie entnommen haben, muß der Schlitz, der Frequenzänderung verursachten, im gleichen Sinne ver- dem gespeisten Ende des Hohlleiters am nächsten liegt, laufenden Änderungen der Phasenänderungen bei den 55 nur einen kleinen Winkel mit der Herzlinie bilden und beiden Arten von Blenden innerhalb eines relativ großen muß dieser Winkel größer werden, je weiter ein Schlitz Frequenzbereiches auch nahezu gleich sind. Das System von diesem gespeisten Ende entfernt ist. Der letzte wird vorzugsweise derart aufgebaut, daß die Längen Schlitz bildet mit der Herzlinie des Hohlleiters den der Hohlleiterteile zwischen zwei aufeinanderfolgenden größten Winkel. Hinter diesem letzten Schlitz fließt korrespondierenden Strahlerschlitzen für beide Hohlleiter 60 noch eine gewisse Restenergie, die nur einige Prozente gleich sind. Die infolge dieser Hohlleiterteile bei einer der dem Hohlleiter zugeführten Energie beträgt, und Frequenzänderung auftretende Änderung der oben- diese Energie wird am Ende des Hohlleiters in an sich erwähnten Phasenänderung wird also auch gleich sein. bekannter Weise in einer Belastung vernichtet, welche Zwar ändert sich also bei einer Änderung der Frequenz Belastung derart gewählt ist, daß der Hohlleiter die Differenz zwischen den Phasen der Strahlungen zweier 65 wenigstens nahezu mit seinem Wellenwiderstand abaufeinanderfolgender Schlitze im gleichen Hohlleiter geschlossen ist und also keine Reflexionen auftreten und somit die Richtung des erzeugten Bündels, aber der werden. Diese Methode des Abschließens ist bei Hohl-Unterschied zwischen der Phasenänderung, welche in leitern üblich.

dem einen Hohlleiter, und der Phasenänderung, welche in Der elektrische Vektor der Strahlung besitzt eine

dem anderen Hohlleiter zwischen zwei korrespondierenden 70 ziemlich große Komponente in der Richtung der Linie,

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welche die Strahleröffnungen verbindet, unerwünschte Selbstinduktion funktionieren und daher eine Phasen-Kupplung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Strahler- nacheilung verursachen.

schlitzen wird aber von Nuten 2, 4, 6 verhindert, Weil der elektrische Vektor der Strahlung keine oder die jedesmal die Oberfläche zwischen zwei auf ein- nur eine sehr geringe Komponente in der Richtung der anderfolgenden Strahlerschlitzen unterbrechen und deren 5 Reihen der Strahlerschlitze hat, sind besondere Maß-Tiefe etwa einem Viertel der Wellenlänge der im nahmen in der Gestalt von Dämpfungsnuten zur Verbenutzten Frequenzbereich ausgesandten Energie gleich minderung der Kupplung zwischen zwei aufeinanderist. folgenden Schlitzen weniger nötig. Beim dargestellten Wenn eine Bindung der Strahlung in einer zweiten Ausführungsbeispiel sind solche Nuten nicht vorgesehen. Richtung erforderlich ist, wird das Strahlersystem in io Wenn die beiden Hohlleiter mit der gleichen variierenden solcher Weise einem parabolzylindrischen Reflektor Frequenz gespeist werden, schwenken die Bündel, die gegenüber aufgestellt, daß die sich durch die Zentra der von den Strahlerschlitzen jedes' der Hohlleiter erzeugt Strahleröffnungen erstreckende Linie mit der Brenn- werden, um eine sich senkrecht zu der Verbindungslinie punktlinie des Reflektors zusammenfällt. der Strahlerschlitze erstreckende Achse. Der Winkel Es dürfte klar sein, daß der Winkel, der das Bündel 15 zwischen den beiden Bündeln bleibt dabei nahezu gleich, mit der Längsrichtung des Strahlers bildet, sich ändert, Nach der im vorstehenden gegebenen Erläuterung wird wenn die dem Strahler zugeführte Frequenz variiert. sich eine Beschreibung dieser Wirkung wohl erübrigen. Damit man sich von den Abmessungen und Möglichkeiten Antennen, die zwei Bündel erzeugen können, welche des beschriebenen Strahlersystems eine Vorstellung eine Abtastbewegung ausführen mittels Schwenken um machen kann, werden im nachfolgenden einige Daten 20 die gleiche Achse und dabei einen kleinen Richtungsgegeben. Nehmen wir an, daß mit einer Wellenlänge von unterschied um diese Welle aufweisen, werden im allge-10 cm gearbeitet wird, also mit 3000 MHz und mit Hohl- meinen wie folgt benutzt:

leiterquerschnitten von I¹Z₂" · 3" und Strahlerschlitzen, Die zwei Strahlersysteme zum Erzeugen der Bündel die 8 cm voneinander entfernt sind. Im Hinblick auf die werden von einem und demselben Sender derart gespeist, Bandbreite von Strahlern, Sender und Empfänger kann 25 daß zwei Bündel mit gleicher Amplitude und Phase ein Frequenzhub von 200 MHz, also von 3000 zu 3200 MHz entstehen. Zwei Empfänger arbeiten mit der Antenne als zulässig betrachtet werden. Bei einem Strahlersystem- zusammen. Dem einen Empfänger wird eine der Summe Außendurchmesser von 19 cm kann das Bündel dann der von den zwei Strahlersystemen ihren Eingängen über 30° schwenken. abgegebenen und von den empfangenen Echosignalen Die Fig. 4, 5 und 6 zeigen ein Antennensystem gemäß 30 herrührenden Energien entsprechende Energie zugeführt, der Erfindung. Dieses System kann zwei Bündel aus- während dem anderen Empfänger eine Energie, welche senden, die zusammen einen kleinen Winkel bilden. Fig. 4 dem Unterschied zwischen diesen Energien entspricht, zeigt das System teilweise in Vorderansicht und teilweise zugeführt wird. Die Anwesenheit eines Zieles wird von im Querschnitt; Fig. 5 zeigt das System in einem Quer- dem »Summenempfänger«, der Moment, an dem die schnitt durch die Strahlerschlitze und Fig. 6 einen Quer- 35 Bündel in bezug auf das Ziel eine bestimmte Lage aufschnitt senkrecht zur Achse des Antennensystems. weisen, von dem »Differenzempfänger« angezeigt, denn Das Antennensystem enthält zwei Hohlleiter, den Hohl- solange Energie empfangen wird (was von dem Summenleiter A und den Hohlleiter B, die gemäß einem zwei- empfänger angezeigt wird), ist nur bei einer einzigen gängigen Schraubengewinde gewickelt sind. Im Quer- relativen Lage die dem »Differenzempfänger« zugeführte schnitt des Systems findet man daher abwechselnd 40 Energie gleich Null. Die Antenne muß für diese Arbeits-Querschnitte des Hohlleiters A und des Hohlleiters B, weise über eine Vorrichtung gespeist werden, welche wie dies in den Figuren angegeben ist. In der Reihe der einerseits die vom Sender herrührende Energie gleich-Strahlerschlitze wechseln die Schlitze α in dem Hohl- phasig und vorzugsweise gleich oder nahezu gleich über leiter A einander mit den Schlitzen b in dem Hohlleiter B die beiden Antennen verteilt und die andererseits über ab. Weil es erforderlich ist, daß der Abstand zwischen 45 einen ersten Ausgang eine Energie abgibt, die der gezwei aufeinanderfolgenden Strahlerschlitzen vom gleichen nannten Summe entspricht und über einen anderen AusHohlleiter kleiner als eine Wellenlänge ist, müssen die gang eine Energie abgibt, die der genannten Differenz Hohlleiter mit ihrer größten Abmessung in der Radial- entspricht. Für diesen Zweck stehen verschiedene Hilfsrichtung gewickelt und die Strahlerschlitze in der schmalen mittel zur Verfügung, von denen eines an Hand der Wand des Hohlleiters angeordnet werden, wie dies in den 50 Fig. 8 beschrieben wird. Die Vorrichtung enthält einen Figuren ersichtlich ist. Die Auskupplung der Strahler- sogenannten Hybrid-Richtkoppler. Die Vorrichtung beschütze wird von ihrer Richtung der Längsachse des steht aus einem Paar Hohlleitern, von denen die größten Leiters gegenüber bestimmt. Die schwächste Aus- Abmessungen der Zeichnungsfläche parallel sind und die kupplung findet wieder nahe am gespeisten Ende statt, zum Teil eine gemeinschaftliche schmale Wand besitzen, während die stärkste Auskupplung wieder nahe am nicht 55 In dieser Wand befindet sich eine Öffnung 801. Die gespeisten Ende der schraubenförmig gewickelten Hohl- Sendeenergie wird dieser Vorrichtung bei Z mit einer leiter stattfindet. Die freien Enden der beiden Hohlleiter Amplitude E_z zugeführt. Die Öffnung 801 verteilt diese sind in üblicher Weise abgeschlossen mittels einer Be- Energie gleichmäßig über die beiden Hohlleiter, so daß lastung, deren Impedanz möglichst gleich dem Wellen- die Amplitude in jedem der beiden Hohlleiter gleich widerstand jedes Hohlleiters ist, so daß Reflexionen 60 n·
vermieden werden. In jeder Windung des Hohlleiters A
befinden sich in dem Teil zwischen zwei aufeinander- 1/2

folgenden Strahlerschlitzen eine oder mehrere Blenden ist. Die Energie, welche geradeaus geht, erfährt dabei 501, welche die kleinste Abmessung des Hohlleiters herab- keine Phasenänderung. Die Energie, welche durch die setzen und also als parallelkapazität funktionieren. Sie 65 Öffnung geht, weist eine Phasenvoreilung von 90° auf verursachen eine Phasenvoreilung. In jeder Windung und fließt in der Richtung nach A'.. Im Hohlleiter B', des Hohlleiters B befinden sich in dem Teil zwischen zwei in dem die Energie geradeaus geht und der zum Hohlaufeinanderfolgenden Strahlerschlitzen eine oder mehrere leiter B des Antennensystems führt, sind eine Anzahl Blenden 502, welche die größten Abmessungen des Blenden 802 angeordnet, welche die kleinste Abmessung Leiters herabsetzen und also als parallel geschaltete 70 des Leiters herabsetzen und daher als parallel geschaltete

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Kapazität funktionieren und eine Phasenvoreilung ver- zur Linie erstreckt, welche die Strahlerschlitze eines

Ursachen. Diese Blenden sind derart gewählt, daß eine Strahlersystems verbindet, das den gleichen Querschnitt

Phasenvoreilung von 45° entsteht. Im anderen Hohl- als das in Fig. 4 und 5 dargestellte System hat, welches

leiter A', in dem die Energie bereits 90° in der Phase vor- System aber bei einem gleichen Frequenzhub von eilt, werden eine Anzahl Blenden 803 angeordnet, welche 5 200 MHz eine Bündelschwenkung von etwa 60° gestattet,

die größten Abmessungen des Leiters herabsetzen und Die Vergrößerung der Hohlleiterlänge zwischen zwei

daher als parallel geschaltete Selbstinduktion funktio- aufeinanderfolgenden Strahlern wird dadurch herbei-

nieren und eine Phasennacheilung verursachen. Die geführt, daß man zwei gebogene Leiterstücke zwischen

Abmessungen dieser Blenden sind derart gewählt, daß geraden Leiterstücken anordnet. Die Strahlerschlitze eine Phasennacheilung von 45° entsteht. Infolge dieser io befinden sich in einem der beiden gebogenen Leiterstücke.

Maßnahmen werden den Hohlleitern A und B des Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß sie immer in einer

Strahlersystems über die Ausgänge A' und B' Energien Ebene liegen, die durch die beiden Achsen 701 und 702

mit einer Amplitude der gebogenen Teile des Hohlleitersystems hindurchgeht.

ß_z Diese Schlitze müssen vorzugsweise derart angeordnet

~7ίψ~ ^X5 werden, daß die reflektierte Strahlung des vom System

V bestrahlten Reflektors der Ebene durch die Achsen 701

zugeführt, welche Energien der zugeführten Energie gegen- und 702 parallel ist. In diesem Fall ist der vom System

über 45° in der Phase voreilen. Demgemäß wird die Be- verursachte Schatten möglichst klein. Wenn der parabol-

dingung erfüllt, daß die beiden Hohlleiter mit der gleichen zylindrische Spiegel, der von diesem System bestrahlt Amplitude und der gleichen Phase gespeist werden. 20 wird, nicht symmetrisch ist und das System sich trotzdem

Ximmt man nun an, daß mittels der beiden Hohlleiter im Bündel befindet, dann werden die Strahlerschlitze also

Echoenergie des Antennensystems zurückempfangen auch unsymmetrisch im System angeordnet werden

wird, d. h. mittels des Hohlleiters A' mit einer Amplitude müssen.

Ea und mittels des Hohlleiters B' mit einer Amplitude E_b. In den zuerst beschriebenen Ausführungsformen sind Die beiden Energien sind in Phase, weil sie von Echo- 25 die Hohlleiter gemäß einem Schraubengewinde geführt.

Signalen herrühren, die von dem Sendeimpuls an einem Es wird klar sein, daß dies keineswegs der Fall zu sein

gleichen Gegenstand erzeugt sind, und weil sie beide braucht. So können die Hohlleiterteile an den Stellen

gleiche Wege zurückgelegt haben. Nach dem Passieren der Strahlerschlitze über eine gewisse Länge senkrecht

der Blenden weist die Energie E_a eine Phasennacheilung zur Achse des Systems verlaufen und die Verschiebung von 45° und die Energie E_b eine Phasenvoreilung von 45° 30 des Hohlleiters zu einer folgenden Windung im übrigen

auf. Sowohl die erstgenannte Energie als auch die letzt- Teil des Hohlleiters ausgeführt werden. Abgesehen

genannte Energie werden durch die Öffnung 801 über die davon, daß man gerade Teile im Hohlleiter benutzen

Hohlleiter O und V verteilt. Dabei bewirkt ein Hindurch- kann zum Vergrößern der Hohlleiterlänge zwischen zwei

gehen durch diese Öffnung immer eine Phasenvoreilung Schlitzen unter Beibehaltung des gleichen Querschnittes,

von 90°. Am Ausgang Z tritt somit eine Amplitude 35 kann man vom schraubenförmigen Verlauf und von

■p einem Verlauf einer Zirkelzylinderoberfläche entlang auch

_£_ aus einem anderen Grund abweichen. Dies kann nämlich

]/ 2 unter mehr zu einer Vereinfachung der Gußformen

mit einer Voreilung von 45° und eine Amplitude führen, falls das System durch Gießen hergestellt wird.

„ 40 So können in dem System gemäß Fig. 7 die um die

?__ Achsen 701 und 702 gebogenen Teile genau kreisförmig,

]/~2~ also ohne Verschiebung in der Achsenrichtung, aus-

mit einer Voreilung von gleichfalls 45 ~^J auf. Die vom geführt werden und könnte die Verschiebung in der

Ausgang Z abgegebene Energie ist also der Summe der Achsenrichtung in den Teilen des Hohlleiters stattfinden,

über die beiden Hohlleiter empfangenen Energien pro- 45 die in den ebenen Teilen des Systems liegen. Gußkerne

portional. Zwischen dem Ausgang Z und dem Sender zum Gießen des Systems können dann aus geraden und

befindet sich ein Sendeempfangsschalter bekannter kreisförmig verlaufenden Teilen aufgebaut werden.

Konstruktion, der die empfangene Energie dem »Summen- Das in den Figuren dargestellte System wird vorzugs-

empfänger« zuführt. Am Ausgang V tritt eine vom weise durch Gießen hergestellt, und zwar vorzugsweise

Hohlleiter A' herrührende Energie auf mit einer Am- 50 durch Gießen von zwei in der Längsrichtung des Systems

plitude verlaufenden Teilen, die von einer oder mehreren flachen

£ Ebenen beschränkt werden. Diese Teile werden dann

—-==- z. B. durch Löten in der richtigen gegenseitigen Lage

I' 2 aneinander befestigt. Die erforderliche Stärke kann dem

und einer Phasennacheilung von 45= und ferner eine vom 55 System dadurch gegeben werden, daß man es auf einem

Hohlleiter B' herrührende Energie mit einer Amplitude starren Stab, der durch die in der Längsrichtung ver-

_F laufende zylindrische Öffnung hindurchgeht, unterstützt.

-^=L- Im beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Aus-

y 2 kupplung der verschiedenen Schlitze gleichphasig. Es ist

und einer Phasenvoreilung von 135°. Die letztgenannte 60 auch möglich, eine ungleichphasige Auskupplung anzu-

Energie ist also in Gegenphase mit der Energie, die dem wenden, wobei dann die Schlitze abwechselnd in der

Unterschied der von den beiden Hohlleitern empfangenen einen und der anderen Richtung in bezug auf die Lage,

Energien proportional ist. Der Ausgang V führt zum in der keine Auskupplung stattfindet, verdreht sind.

»Differenzempfänger«. Es sei noch bemerkt, daß bei der oben beschriebenen

Wünscht man beim gleichen Frequenzhub eine größere 65 gleichphasigen Auskupplung bei keiner der Frequenzen

Bündelschwenkung, z. B. eine Schwenkung über 60°, des Frequenzhubes der Abstand entlang dem Hohlleiter

dann muß die Hohlleiterlänge zwischen zwei aufeinander- zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schlitzen einer

folgenden Strahlerschlitzen vergrößert werden. Dies ganzen Zahl der Wellenlängen gleich werden darf und daß

könnte zu einem zu großen Querschnitt der Vorrichtung bei ungleichphasiger Auskupplung dieser Abstand in

führen. Fig. 7 zeigt einen Querschnitt, der sich senkrecht 70 keinem Fall einer ungeraden Zahl halber Wellenlängen

gleich werden darf. Wäre dies wohl der Fall, dann würden kräftige Reflexionen und demzufolge beträchtliche stehende Wellen im Hohlleiter entstehen.

Claims

Patentansprüche:

1. Antennensystem zum gebündelten Ausstrahlen von Feldenergie hoher Frequenz, das mit einer Anzahl etwa in einer Reihe angeordneter, von einem und demselben Hohlleiter gespeister Schlitzstrahler versehen ist, wobei dieser Hohlleiter zwischen zwei im Hohlleiter aufeinanderfolgenden, von diesem Hohlleiter gespeisten Schlitzstrahlern um eine und dieselbe, sich in der Richtung der Reihe von Schlitzstrahlern erstreckende Linie derart geführt ist, daß die Länge des Hohlleiters zwischen diesen aufeinanderfolgenden Strahlern beträchtlich größer ist als der unmittelbare Abstand zwischen diesen Strahlern, und eine sich im Hohlleiter fortpflanzende Wellenbewegung jeden der von diesem Hohlleiter gespeisten Schlitzstrahler im gleichen Sinne passiert, dadurch gekennzeichnet, daß das System noch einen zweiten Satz, sich etwa in der gleichen Reihe befindlicher Schlitzstrahler enthält, die von einem zweiten Hohlleiter gespeist werden, der zwischen zwei aufeinanderfolgenden, von diesem Hohlleiter gespeisten Schlitzstrahlern gleichfalls um die genannte Linie geführt wird, wobei in einem Längsschnitt des Systems durch die Reihe von Schlitzstrahlern die Querschnitte des einen und des anderen Hohlleiters einander abwechseln und die Differenz zwischen der Phase der Hochfrequenzenergie am Anfang und der Phase am Ende eines zwischen zwei aufeinanderfolgenden Strahlern des einen Hohlleiters liegenden Hohlleiterteiles sich unterscheidet von der korrespondierenden Differenz, die in dem entsprechenden Teil des anderen Hohlleiters auftritt.

2. Antennensystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge jedes Teiles des einen Hohlleiters zwischen zwei aufeinanderfolgenden, von diesem Hohlleiter gespeisten Schlitzstrahlern sich unterscheidet von der Länge des korrespondierenden Teiles des anderen Hohlleiters.

3. Antennensystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der zwischen zwei aufeinanderfolgenden Strahlerschlitzen liegenden Teil eines der Hohlleiter eine oder mehrere Blenden angeordnet sind, die alle eine der Abmessungen des Querdurchschnittes des Hohlleiters herabsetzen.

4. Antennensystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem einen Hohlleiter in jedem Teil, zwischen zwei in diesem Leiter aufeinanderfolgenden Strahlerschlitzen liegt, eine oder mehrere Blenden angeordnet sind, welche die größten Abmessungen des Querschnittes dieses Hohlleiters herabsetzen, und daß in dem anderen Hohlleiter in jedem Teil, der zwischen zwei in diesem anderen Hohlleiter aufeinanderfolgenden Strahlerschlitzen liegt, eine oder mehrere Blenden angeordnet sind, welche die kleinsten Abmessungen des Querschnittes dieses Hohlleiters herabsetzen.

5. Antennensystem gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenvoreilung, die von der (oder den) Blende(n), welche sich zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schlitzstrahlern in dem einen Hohlleiter befindet (befinden), bei einer innerhalb des Frequenzbereiches des Strahlersystems liegenden Frequenz verursacht wird, der Phasennacheilung, die von der (oder den) Blende(n), welche sich in dem korrespondierenden Teil des anderen Hohlleiters zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schlitzstrahlern befindet (befinden), verursacht wird, ihrer Größe nach gleich ist.

6. Antennensystem gemäß Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Längen der Teile, die in dem einen Hohlleiter zwischen zwei in diesem Hohlleiter aufeinanderfolgenden Strahlern liegen, den Längen der korrespondierenden Teile des anderen Hohlleiters gleich sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen