DE1167920B

DE1167920B - Process for increasing the antenna gain of surface wave antennas and surface wave antennas for carrying out the process

Info

Publication number: DE1167920B
Application number: DE1960K0040687
Authority: DE
Inventors: Dr Hermann Ehrenspeck
Original assignee: Anton Kathrein Fabrik Elektrotechnischer Apparate
Current assignee: Kathrein SE
Priority date: 1959-05-11
Filing date: 1960-05-12
Publication date: 1964-04-16
Also published as: NL251575A; GB938572A; US3122745A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Internat. KL: H04dBoarding school KL: H04d

Deutsche KL: 21 a4-46/03 German KL: 21 a4- 46/03

Nummer: 1167 920Number: 1167 920

Aktenzeichen: K 40687IX d / 21 a4File number: K 40687IX d / 21 a4

Anmeldetag: 12. Mai 1960Filing date: May 12, 1960

Auslegetag: 16. April 1964Opening day: April 16, 1964

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erhöhung des Antennengewinnes von Oberflächenwellenantennen, bei welchen sich die Oberflächenwelle längs der Antenne mit einer Geschwindigkeit fortpflanzt, die niedriger ist als die Fortpflanzungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Wellen im Vakuum, und auf Oberflächenwellenantennen zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for increasing the antenna gain of surface wave antennas, at which the surface wave moves along the antenna at a speed which is slower than the propagation speed of electromagnetic waves in the Vacuum, and on surface acoustic wave antennas to carry out this procedure.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren, das eine schärfere Bündelung und damit eine Erhöhung des Antennengewinnes gestattet, und diesem Verfahren entsprechende Oberflächenwellenantennen anzugeben.The object of the invention is to provide a method that provides a sharper focus and thus an increase of the antenna gain, and surface acoustic wave antennas corresponding to this method to specify.

Die Erfindung hat dabei den bekannten Gesichtspunkt zu berücksichtigen, daß der Gewinn von Oberflächenwellenantennen genannter Art außer von der Geschwindigkeit der Oberflächenwelle von der Antennenlänge abhängt, wobei für jede Länge eine optimale Oberflächenwellengeschwindigkeit existiert. Wird diese Geschwindigkeit nicht eingehalten, sinkt der Gewinn ab. Ferner hat die Erfindung zu berücksichtigen, daß bei optimaler Oberflächenwellengeschwindigkeit der Antennengewinn proportional zur effektiven Antennenlänge ist.The invention has to take into account the known point of view that the gain of Surface wave antennas of the type mentioned except for the speed of the surface wave of the Antenna length depends, with an optimal surface wave speed exists for each length. If this speed is not maintained, the profit drops. Furthermore, the invention has to take into account that at optimal surface wave speed the antenna gain is proportional to the effective antenna length.

Gemäß der Erfindung werden Mittel vorgesehen, durch die mindestens ein Teil der Welle an beiden Enden der Antenne derart reflektiert wird, daß ein Teil der Welle die Antenne mindestens zweimal durchläuft und der überwiegende Teil der Energie an einem Ende der Antenne ausgestrahlt wird.According to the invention means are provided through which at least part of the shaft both ends of the antenna is reflected in such a way that part of the wave passes the antenna at least passes through twice and the vast majority of the energy is radiated at one end of the antenna will.

In Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Oberflächenwellenantenne dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ende der Antenne, an welchem die Energie abgestrahlt wird, einem Reflektor benachbart ein gespeister Dipol angeordnet ist, und daß am gegenüberliegenden Ende der Antenne eine Reflektorfläche liegt, welche die auftreffende Oberflächenwelle reflektiert, so daß diese die Antenne ein zweites Mal in Gegenrichtung durchläuft.In application of the method according to the invention, a surface acoustic wave antenna is characterized in that that at the end of the antenna at which the energy is radiated, a reflector is adjacent a fed dipole is arranged, and that at the opposite end of the antenna a reflector surface which reflects the incident surface wave, so that this the antenna a second time runs in the opposite direction.

In einer anderen Anwendung des Verfahrens ist eine Oberflächenwellenantenne dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ende der Antenne, an welchem die Energie abgestrahlt wird, ein Reflektor angeordnet ist und daß an dem gegenüberliegenden Ende, an welchem die Einspeisung erfolgt, ein zweiter Reflektor liegt, so daß die Oberflächenwelle die Antenne zunächst in Richtung gegen den ersterwähnten Reflektor durchläuft, von diesem zum Teil gegen den zweiten Reflektor reflektiert und von diesem neuerdings in Richtung gegen das Abstrahlende der Antenne reflektiert wird.In another application of the method, a surface acoustic wave antenna is characterized by that at the end of the antenna at which the energy is radiated, a reflector is arranged and that at the opposite end at which the feed takes place, a second reflector lies, so that the surface wave the antenna first in the direction against the first-mentioned reflector passes through, partially reflected by this against the second reflector and recently by this is reflected in the direction towards the radiating end of the antenna.

Verfahren zur Erhöhung des Antennengewinnes von Oberflächenwellenantennen und
Oberflächenwellenantennen zur Durchführung
des VerfahrensMethod for increasing the antenna gain of surface acoustic wave antennas and
Surface wave antennas for implementation
of the procedure

Anmelder:Applicant:

Anton Kathrein, Älteste Spezialfabrik für
Antennen und Blitzschutzapparate,
Rosenheim (Obb.)Anton Kathrein, oldest special factory for
Antennas and lightning protection devices,
Rosenheim (Obb.)

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dr. Hermann Ehrenspeck, Bellmont, Mass.Dr. Hermann Ehrenspeck, Bellmont, Mass.

(V. St. A.)(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

V. St. v. Amerika vom 14. Mai 1959 (812 565)V. St. v. America May 14, 1959 (812 565)

Die erfindungsgemäßen Mittel bewirken eine Vergrößerung der wirksamen Antennenlänge, wodurch sich die gewünschte Erhöhung des Antennengewinnes ergibt. Diese Gewinnerhöhung wird ohne erhebliche Änderung der Antenne und ohne Änderung ihrer mechanischen Länge erzielt.The agents according to the invention cause an increase in the effective antenna length, as a result of which the desired increase in antenna gain results. This increase in profit will be without significant Change of the antenna and achieved without changing its mechanical length.

Insbesondere kann man durch Anwendung der erfindungsgemäßen Mittel Antennen schaffen, die zur Erzielung eines bestimmten Gewinnes nur halb so lang oder noch kürzer sein können als entsprechende gewöhnliche Oberflächenwellenantennen. Ferner gelangt man durch Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahmen zu einem sehr hohen Verhältnis von Vorwärts- zu Rückwärtsstrahlung.In particular, by using the means according to the invention, antennas can be created which to achieve a certain profit can only be half as long or even shorter than the corresponding ones ordinary surface wave antennas. Furthermore, one arrives at the application of the invention Measures to have a very high ratio of forward to backward radiation.

Auch kann man nach der Erfindung Oberflächenwellenantennen bauen, die bei vorgegebener Länge mindestens den doppelten Antennengewinn wie übliche Oberflächenwellenantennen haben. Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Antenne sind: die Erzielung einer scharfen Richtcharakteristik mit verkleinerten Seitenlappen; die Verwendbarkeit der Antenne sowohl für hohe als auch für niedrige Frequenzen; die Möglichkeit, eine solche Antenne in einen Körper einzubauen, derart, daß nur eine öffnung für das Heraustreten der Strahlung bleibt, und die Möglichkeit, diese Antenne aus laufend verfügbaren Materialien in Serienanfertigung zu niedrigeren Kosten herzustellen als andere Antennentypen mit dem gleichen Gewinn.According to the invention, surface acoustic wave antennas can also be built with a given length have at least twice the antenna gain as conventional surface wave antennas. Further Advantages of the antenna according to the invention are: the achievement of a sharp directional characteristic with reduced Side lobes; the usability of the antenna for both high and low Frequencies; the possibility of installing such an antenna in a body in such a way that only one opening for the exit of the radiation remains, and the possibility of this antenna from continuously available Mass production of materials at a lower cost than other antenna types the same profit.

409 559/392409 559/392

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung an Hand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Figuren erläutert.The invention is illustrated in the following description with reference to exemplary embodiments explained on the figures.

Fig. 1 zeigt das Schema einer üblichen Oberfiächenwellenantenne, einer Yagi-Antenne, sowie die Hauptkeule ihres Richtdiagramms;Fig. 1 shows the scheme of a conventional surface wave antenna, a Yagi antenna, as well as the main lobe of its directional diagram;

F i g. 2 zeigt das Schema einer erfindungsgemäßen Oberflächenwellenantenne (im folgenden »Backfire-Antenne« genannt) sowie die Hauptkeule ihres Richtdiagramms; F i g. 2 shows the scheme of a surface acoustic wave antenna according to the invention (hereinafter referred to as "backfire antenna" called) as well as the main lobe of their directional diagram;

F i g. 3 zeigt das Schema einer erfindungsgemäßen Oberflächenwellenantenne nach F i g. 2, eingebaut in einen Körper, aus dem keine Antennenteile herausragen; F i g. 3 shows the scheme of a surface acoustic wave antenna according to the invention according to FIG. 2, built in a body from which no antenna parts protrude;

F i g. 4 zeigt ein Schema einer erfindungsgemäßen Oberflächenwellenantenne mit mehrfacher Reflexion der Oberflächenwelle entlang der Antenne sowie die Hauptkeule ihres Richtdiagramms.F i g. 4 shows a diagram of a surface acoustic wave antenna according to the invention with multiple reflection of the surface wave along the antenna and the main lobe of its directional diagram.

In F i g. 1 ist als Beispiel eine Yagi-Antenne gezeigt, die am einen Ende durch einen Dipol F angeregt wird und bei der sich die Energie von diesem Ende entlang der Reihe der Direktoren D zum entgegengesetzten Ende mit einer Phasengeschwindigkeit kleiner als der des Lichts ausbreitet. Außer einem vernachlässigbaren Anteil, der vom Dipol F direkt abgestrahlt wird, wird die Gesamtenergie aus einer virtuellen Apertur V (gestrichelte Linie) abgestrahlt, die am Ende der Yagi-Antenne liegt. Die »virtuelle Apertur« umfaßt definitionsgemäß eine Wellenfläche um das Abstrahlende der Yagi-Antenne herum soweit, als die Feldstärke nicht mehr als 20 db unter der direkt über den Antennenelementen meßbaren Feldstärke liegt. In den meisten Fällen ist ein linearer Reflektor R hinter der Dipolantenne angeordnet, wie in Fig. 1 gezeigt, um den Gewinn in der Hauptabstrahlrichtung der Antenne zu erhöhen. Die Energie läuft entlang der Antenne in der Pfeilrichtung und wird an deren Ende aus der virtuellen Apertur mit dem gezeigten Richtdiagramm abgestrahlt (Seitenlappen sind nicht eingezeichnet).In Fig. 1 shows as an example a Yagi antenna which is excited at one end by a dipole F and in which the energy propagates from this end along the row of directors D to the opposite end with a phase velocity smaller than that of light. Apart from a negligible portion that is radiated directly from the dipole F, the total energy is radiated from a virtual aperture V (dashed line), which is located at the end of the Yagi antenna. By definition, the "virtual aperture" comprises a wave surface around the radiating end of the Yagi antenna to the extent that the field strength is not more than 20 db below the field strength that can be measured directly above the antenna elements. In most cases, a linear reflector R is arranged behind the dipole antenna, as shown in Fig. 1, in order to increase the gain in the main radiation direction of the antenna. The energy runs along the antenna in the direction of the arrow and is radiated at its end from the virtual aperture with the directional diagram shown (side lobes are not shown).

Die über die Antenne laufende Welle hat am Antennenende eine angenähert ebene Phasenfront, wenn die Antenne für optimalen Gewinn in der Vorwärtsrichtung abgestimmt ist. Erfindungsgemäß wird nun hier, wie in F i g. 2 schematisch dargestellt, ein ebener Reflektor M angeordnet, der die auftreffende Welle reflektiert und diese veranlaßt, ein zweites Mal über die Antenne an der Direktorenreihe entlangzulaufen, nunmehr in der Richtung zum gespeisten Dipol. Die in F i g. 1 gezeigte Antenne, die durch Anwendung des Erfindungsgedankens zu der in F i g. 2 gezeigten Antenne verändert wurde, weist nun einen Speisedipol F, einen Reflektor R und eine Reihe von Direktoren D auf und hat eine virtuelle Apertur V. Durch Anordnung des ebenen Reflektors M auf der Seite, die normalerweise das Ende der Antenne wäre, erscheint nun die neue virtuelle Apertur auf der Speiseseite der Antenne. Die Reflektoren R und M stehen dabei jeweils im üblichen Abstand vom benachbarten Direktor D, nämlich im Abstand von ungefähr einer Viertelwellenlänge. Der größte Teil der Energie läuft zunächst entlang der Antenne in Richtung der inneren Pfeile, nach der Reflexion in der entgegengesetzten Richtung, angezeigt durch die äußeren Pfeile, und wird dann in der neuen virtuellen Apertur nach einer zu der in F i g. 1 gezeigten entgegengesetzten Richtung mit höherem Gewinn und mit einer schärferen Hauptkeule abgestrahlt. Die Aufgabe des ebenen Reflektors M unterscheidet sich von der Aufgabe, die derartige Reflektoren gewöhnlich bei Linearantennen oder Oberflächenwellenantennen zu erfüllen haben. Im Falle einer Kombination eines Dipols und eines ebenen Reflektors entsteht Interferenz zwischen der direkt vom Dipol kommenden und der reflektierten Welle, die gewöhnlich den Gewinn in der Vorwärtsrichtung erhöht. Ebene Reflektoren wurden in Oberflächenwellenantennen auchThe wave traveling over the antenna has an approximately flat phase front at the antenna end if the antenna is tuned for optimum gain in the forward direction. According to the invention, here, as in FIG. 2, a plane reflector M is arranged, which reflects the incident wave and causes it to run a second time over the antenna along the row of directors, now in the direction of the fed dipole. The in F i g. 1, which by applying the inventive concept to the antenna shown in FIG. 2 has been changed, now has a feed dipole F, a reflector R and a number of directors D and has a virtual aperture V. By arranging the plane reflector M on the side that would normally be the end of the antenna, now appears new virtual aperture on the feed side of the antenna. The reflectors R and M are each at the usual distance from the neighboring director D, namely at a distance of approximately a quarter wavelength. Most of the energy initially travels along the antenna in the direction of the inner arrows, after reflection in the opposite direction, indicated by the outer arrows, and is then used in the new virtual aperture following one of the directions shown in FIG. 1 shown in the opposite direction with higher gain and with a sharper main lobe. The task of the planar reflector M differs from the task that such reflectors usually have to fulfill in the case of linear antennas or surface wave antennas. In the case of a combination of a dipole and a plane reflector, interference arises between the wave coming directly from the dipole and the reflected wave, which usually increases the gain in the forward direction. Plane reflectors were used in surface acoustic wave antennas as well

ίο schon verwendet, um Rückwärtsstrahlung zu unterdrücken. In diesem Falle ist aber die den Reflektor treffende Welle nicht die an der Antenne entlanglaufende Oberflächenwelle, da der Reflektor hinter dem Speisedipol angeordnet ist und deshalb nur die Rückwärtstrahlung dieses Dipols unterdrückt. In der erfindungsgemäßen Anordnung hat der Reflektor M eine ganz andere Aufgabe zu erfüllen, da in diesem Falle praktisch keine direkte Welle vorhanden ist, mit der die von ihm reflektierte Welle Interferenz bilden könnte, wie im Falle der Linearantenne, und der Reflektor M vielmehr, direkt im Wellenkanal der Oberflächenwelle liegend, die gesamte im Wellenkanal laufende Oberflächenwellenenergie reflektiert und sie veranlaßt, den Wellenkanal nochmals zu durchlaufen, wobei bei der endgültigen Abstrahlung ein erheblich erhöhter Gewinn erzielt wird. Dieser Gewinnanstieg kann damit erklärt werden, daß das zweimalige Laufen der Energie über die Gesamtlänge der Oberflächenwellenantenne die gleiche Wirkung hat wie eine Verdoppelung der Länge der Antenne.ίο already used to suppress backward radiation. In this case, however, the wave hitting the reflector is not the surface wave running along the antenna, since the reflector is arranged behind the feed dipole and therefore only suppresses the backward radiation of this dipole. In the arrangement according to the invention, the reflector M has to fulfill a completely different task, since in this case there is practically no direct wave with which the wave reflected by it could form interference, as in the case of the linear antenna, and the reflector M rather directly lying in the wave channel of the surface wave, reflects the entire surface wave energy running in the wave channel and causes it to pass through the wave channel again, with a significantly increased gain is achieved in the final emission. This increase in gain can be explained by the fact that running the energy twice over the entire length of the surface acoustic wave antenna has the same effect as doubling the length of the antenna.

Die in F i g. 2 schematisch gezeigte Antenne weistThe in F i g. 2 has antenna shown schematically

demgemäß eine doppelte effektive Länge auf, und deshalb ist auch ihr Gewinn verdoppelt. Die schmalere Hauptkeule des Richtdiogramms mit einem günstigeren Verhältnis von Vorwärts- zu Rückwärtsstrahlung und verringerten Seitenlappen und die Vergrößerung der virtuellen Apertur verlangen allerdings eine neue Abstimmung der Direktoren D, passend für eine Oberflächenwellenantenne mit doppelter Länge. Es hat sich gezeigt, daß der lineare Reflektor R, der eine Reflexion der Energie in die Richtung des ebenen Reflektors M verursacht, das Feld der von M zurückkommenden Welle kaum stört. Der Reflektor M soll im allgemeinen eben sein und für die Erzielung des maximalen Gewinnes mindestens die Größe der virtuellen Apertur haben, so daß er die ganze im Wellenkanal laufende Energie für die Reflexion erfaßt. Es kann aber auch eine leicht gekrümmte Platte, angepaßt an die Phasenfront der Oberflächenwelle, verwendet werden. Der Reflektor M kann sowohl aus einer Metallfläche als auch aus Maschengitter oder aus genügend eng nebeneinander angeordneten Metallstäben hergestellt werden.accordingly has twice the effective length, and therefore its gain is also doubled. The narrower main lobe of the directional diogram with a more favorable ratio of forward to backward radiation and reduced side lobes and the enlargement of the virtual aperture, however, require a new adjustment of the directors D, suitable for a surface wave antenna with twice the length. It has been shown that the linear reflector R, which causes a reflection of the energy in the direction of the plane reflector M , hardly disturbs the field of the wave returning from M. The reflector M should generally be flat and, in order to achieve the maximum gain, should have at least the size of the virtual aperture, so that it covers all the energy flowing in the wave channel for the reflection. However, a slightly curved plate, adapted to the phase front of the surface wave, can also be used. The reflector M can be produced from a metal surface as well as from a mesh or from metal rods arranged sufficiently close to one another.

F i g. 3 zeigt ein Beispiel einer vollständig in einen Körper eingebauten Antenne nach F i g. 2. Hier wie bei allen Figuren haben gleichartige Elemente gleiche Bezeichnung. In dem Anwendungsbeispiel nach Fig. 3 sind die einzelnen Elemente auf einem Metallrohr T montiert, in dessen Bohrung auch die Zuführungsleitung für den isoliert angebrachten Speisedipol F liegt.F i g. FIG. 3 shows an example of the antenna of FIG. 3 fully built into a body. 2. Here, as in all figures, elements of the same type have the same designation. In the application example according to FIG. 3, the individual elements are mounted on a metal tube T , in whose bore the feed line for the insulated feed dipole F is also located.

Die in F i g. 2 und 3 gezeigten Typen von Backfire-Antennen haben das Maximum ihres Strahlungsdiagramms in einer Richtung entgegengesetzt zu der für Oberflächenwellenantennen zu erwartenden Normalrichtung, haben eine verdoppelte effektive Länge und haben einen Gewinn, der um mindestens 3 db höher liegt, als er mit OberflächenwellenantennenThe in F i g. 2 and 3 types of backfire antennas shown have the maximum of their radiation diagram in a direction opposite to that normal direction to be expected for surface acoustic wave antennas, have a doubled effective Length and have a gain that is at least 3 db higher than with surface wave antennas

der gleichen mechanischen Länge bei optimaler Abstimmung erzielt werden kann. Es läßt sich aber noch ein weiterer Gewinnanstieg erreichen, wenn durch eine Abänderung des Backflre-Prinzips die Verwendung von Vielf achreflexion auf der Antenne ausgenützt wird.the same mechanical length can be achieved with optimal coordination. But it can still be done achieve a further increase in profit if the use of is exploited by multiple reflection on the antenna.

Die Wirkungsweise des Vielfachreflexions-Prinzips ist schematisch in Fig. 4 dargestellt. Ein Speisedipol F erregt eine Reihe von Direktoren D, an deren Ende ein partieller Reflektor R angeordnet ist, während sich hinter dem Speisedipol in kleinem Abstand von ihm ein ebener Reflektor M befindet. Diese Anordnung verändert das Prinzip der Backfire-Antenne dahin gehend, daß nur ein Teil der entlang der Antenne von dem Speisedipol zum anderen Ende der Antenne laufenden Energie von dem Reflektor R reflektiert wird, während der Rest in der normalen Hauptabstrahlrichtung der Antenne abgestrahlt wird. Genauso, wie bei der Antenne nach F i g. 2, läuft nun der reflektierte Teil der Energie ein zweites Mal über die Antenne, aber in umgekehrter Richtung, bis er auf den ebenen Reflektor M trifft. Für den Reflektor M in der Vielfach-Reflexionsantenne gilt das gleiche wie für den in ähnlicher Funktion verwendeten Reflektor M bei der Backfire-Antenne nach F i g. 2. Er muß ein ebener Reflektor sein und eine solche Größe haben, daß er soviel wie möglich von der ankommenden Oberflächenwellenenergie reflektiert. Für maximalen Gewinn soll er mindestens die Größe der virtuellen Apertur haben. Nach der Reflexion läuft die Welle ein drittes Mal über die Antenne, diesmal wieder in normaler Antennenrichtung. Nach Erreichen des Antennenendes, an dem sich der partielle Reflektor R befindet, wird die Welle wieder zum Teil aus der virtuellen Apertur abgestrahlt, der Rest wird, wie vorher, nochmals reflektiert. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis die gesamte Energie abgestrahlt ist. Die Erzielung des Höchstgewinnes von einer Vielfachreflexionsantenne mit einem ebenen Reflektor, der die Größe der virtuellen Apertur hat, verlangt die optimale Einstellung von zwei Parametern, des Reflexionsfaktors des partiellen Reflektors R am abstrahlenden Ende und der Phasengeschwindigkeit entlang der Antenne, die durch die Länge der einzelnen Direktoren D entsprechend der neuen effektiven Antennenlänge eingestellt werden kann.The mode of operation of the multiple reflection principle is shown schematically in FIG. 4. A feed dipole F excites a row of directors D, at the end of which a partial reflector R is arranged, while a flat reflector M is located behind the feed dipole at a small distance from it. This arrangement changes the principle of the backfire antenna to the effect that only part of the energy running along the antenna from the feed dipole to the other end of the antenna is reflected by the reflector R , while the rest is radiated in the normal main radiation direction of the antenna. Just as with the antenna according to FIG. 2, the reflected part of the energy now runs a second time over the antenna, but in the opposite direction, until it hits the plane reflector M. The same applies to the reflector M in the multiple reflection antenna as to the reflector M used in a similar function in the backfire antenna according to FIG. 2. It must be a flat reflector and be of such a size that it reflects as much of the incoming surface wave energy as possible. For maximum profit it should have at least the size of the virtual aperture. After the reflection, the wave runs over the antenna a third time, this time again in the normal antenna direction. After reaching the antenna end at which the partial reflector R is located, the wave is again partially emitted from the virtual aperture, the rest is reflected again, as before. This process is repeated until all of the energy is radiated. Achieving the maximum gain from a multiple reflection antenna with a plane reflector the size of the virtual aperture requires the optimal setting of two parameters, the reflection factor of the partial reflector R at the radiating end and the phase velocity along the antenna, which is determined by the length of each Directors D can be adjusted according to the new effective antenna length.

Durch das Austauschen der Reflektoren M und R der Backfire-Antenne bei der Vielf achreflexionsantenne wird ein weiterer Gewinnanstieg über den Gewinn der Backfire-Antenne erzielt. Die Vielfachreflexionsantenne hat dazu die Vorteile, daß sie einfacher und billiger herstellbar ist und eine höhere mechanische Stabilität besitzt, da der Speisedipol auf der gleichen Seite wie der ebene Reflektor liegt.By exchanging the reflectors M and R of the backfire antenna in the case of the multiple reflection antenna, a further increase in profit is achieved over the profit of the backfire antenna. The multiple reflection antenna also has the advantages that it is simpler and cheaper to manufacture and has a higher mechanical stability, since the feed dipole is on the same side as the flat reflector.

Der partielle Reflektor R sowie der ebene Reflektor M können aus Metallplatten, metallisiertem Kunststoff, Drahtnetz oder aus nahe nebeneinander parallel oder radial angeordneten Metallstäben hergestellt werden. Zur Erzielung des maximalen Gewinnes wird die Länge der einzelnen Direktoren!) gegenüber dem Optimalwert verkleinert, der für maximalen Gewinn bei normaler Oberflächenwellenantennen eingestellt werden muß.The partial reflector R and the flat reflector M can be made from metal plates, metallized plastic, wire mesh or from metal rods arranged close to one another, parallel or radially. To achieve the maximum profit, the length of the individual directors!) Is reduced compared to the optimum value that must be set for maximum profit with normal surface acoustic wave antennas.

Das Prinzip der Vielfachreflexionsantenne kann auch auf die Backfire-Antenne angewandt werden, um deren Gewinn zu erhöhen. Zu diesem Zweck kann anstelle des linearen Reflektors R (Fig. 2) ein partieller Reflektor verwendet werden, der eine partielle Reflexion entlang der Antenne in Richtung auf den Reflektor M hin erzeugt.The principle of the multiple reflection antenna can also be applied to the backfire antenna in order to increase its gain. For this purpose, instead of the linear reflector R (FIG. 2), a partial reflector can be used which produces a partial reflection along the antenna in the direction of the reflector M.

Über die erwähnten Anwendungsbeispiele hinaus ließen sich eine große Anzahl weiterer Anwendungsbeispiele angeben. So ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Erhöhung des Gewinnes aller Typen von Oberflächenwellenantennen anwendbar. Als Beispiele seien dielektrische Antennen und die Leitscheiben-Antennen erwähnt.In addition to the application examples mentioned, a large number of further application examples could be given. Such is the method of the invention applicable to increasing the gain of all types of surface acoustic wave antennas. As examples dielectric antennas and the guide disc antennas are mentioned.

Claims

Patent claims:

1. Method for increasing the antenna gain of surface acoustic wave antennas which the surface waves propagate along the antenna at a speed that is lower than the speed of propagation of electromagnetic waves in a vacuum, thereby characterized in that means are provided by which at least part of the wave is so reflected at both ends of the antenna that part of the wave passes through the antenna at least twice and the majority Part of the energy is radiated at one end of the antenna.

2. Surface acoustic wave antenna for carrying out the method according to claim 1, characterized in that at the end of the antenna at which the energy is radiated, a reflector (R) adjacent, a fed dipole is arranged and that at the opposite end of the antenna a reflector surface ( M), which reflects the incident surface wave, so that it passes through the antenna a second time in the opposite direction (Fig. 2).

3. Surface acoustic wave antenna for carrying out the method according to claim 1, characterized in that a reflector (R) is arranged at the end of the antenna at which the energy is radiated and that a second reflector is arranged at the opposite end at which the feed takes place Reflector (M) so that the surface wave initially passes through the antenna in the direction of the first-mentioned reflector (R) , is partly reflected by this against the second reflector (M) and has recently been reflected by this in the direction of the radiating end of the antenna ( Fig. 4).

4. Surface acoustic wave antenna according to claim 3, characterized in that the reflector surface (M) is the bottom of a housing which encloses the antenna (Fig. 3).

5. Surface wave antenna according to claim 2 to 4, characterized in that at least one of the reflectors is a grid.

6. Surface wave antenna according to claim 2 to 4, characterized in that at least one of the reflectors is a plate.

1 sheet of drawings