DE1239371B - Antenna arrangement for Doppler radio back-beam systems for speed and drift measurement in aircraft - Google Patents
Antenna arrangement for Doppler radio back-beam systems for speed and drift measurement in aircraftInfo
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- DE1239371B DE1239371B DE1957D0026175 DED0026175A DE1239371B DE 1239371 B DE1239371 B DE 1239371B DE 1957D0026175 DE1957D0026175 DE 1957D0026175 DE D0026175 A DED0026175 A DE D0026175A DE 1239371 B DE1239371 B DE 1239371B
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- H01Q25/004—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns providing two or four symmetrical beams for Janus application
Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. Cl.:Int. Cl .:
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GOIsGOIs
HOIqHOIq
Deutsche Kl.: 21 a4-48/63 German class: 21 a4- 48/63
D 26175IX d/21 a4
8. August 1957
27. April 1967D 26175IX d / 21 a4
August 8, 1957
April 27, 1967
Die Erfindung betrifft eine Antennenanordnung für Doppler-Funkrückstrahlanlagen zur Geschwindigkeits- und Abtriftmessung in Flugzeugen.The invention relates to an antenna arrangement for Doppler radio reflection systems for speed and drift measurement in aircraft.
Derartige Antennen müssen vier Richtstrahlen erzeugen, die alle auf den Boden gerichtet sind, und zwar einer auf der Backbordseite nach vorn, der zweite auf der Steuerbordseite nach vorn, der dritte auf der Backbordseite nach hinten und der vierte auf der Steuerbordseite nach hinten. Der erste und der vierte Strahl müssen gleichzeitig ausgesandt werden, ebenso der zweite und der dritte. Es ist bei diesem besonderen Navigationssystem allgemein üblich, lineare Antennenanordnungen, wie z. B. geschlitzte Wellenleiter, zu verwenden, wobei die Antennenanordnung im wesentlichen horizontal in einer Längsrichtung an dem Flugzeug angebracht ist. Die Antennenanordnung kann nötigenfalls teilweise oder ganz stabilisiert werden, um sie in ihrer horizontalen Lage zu halten.Such antennas must generate four directional beams, all of which are directed towards the ground, and one forward on the port side, the second forward on the starboard side, the third aft on the port side and the fourth aft on the starboard side. The first and the fourth ray must be sent out at the same time, as must the second and the third. It is with this one special navigation system common practice, linear antenna arrangements, such. B. slotted Waveguide, the antenna array being substantially horizontal in a longitudinal direction attached to the aircraft. If necessary, the antenna arrangement can be partially or fully stabilized to keep them in their horizontal position.
Bisher hat man zwei verschiedene Ausbildungsformen von Antennen benutzt. Bei der einen Konstruktion sind vier getrennte lineare Antennensysteme in Form von vier Wellenleitern horizontal in der Längsrichtung des Flugzeugs vorgesehen, wobei die vier Antennensysteme derart angeordnet sind, daß ihre Strahlen in die erforderlichen Richtungen weisen. Bei der anderen Ausführungsform werden zwei lineare Antennensysteme verwendet, von denen das eine einen nach vorn gerichteten und das andere einen nach hinten gerichteten Strahl erzeugt. Jedes der Antennensysteme ist mit einem mechanisch verstellenbaren Reflektor versehen, der dazu dient, den Strahl entweder auf die Backbord- oder die Steuerbordseite abzulenken, wobei die beiden Reflektoren derart gekoppelt und ausgebildet sind, daß, wenn der nach vorn gerichtete Strahl nach Backbord abgelenkt wird, der nach hinten gerichtete Strahl nach Steuerbord abgelenkt wird, und umgekehrt.So far, two different forms of antenna design have been used. With one construction are four separate linear antenna systems in the form of four waveguides horizontally provided in the longitudinal direction of the aircraft, the four antenna systems being arranged in such a way that their rays point in the required directions. In the other embodiment uses two linear antenna systems, one forward-facing and the other creates a rearward beam. Each of the antenna systems is mechanically adjustable Provided reflector, which serves to direct the beam either to the port or the starboard side deflect, the two reflectors are coupled and designed such that when the forward beam is deflected to port, the aft beam is deflected to starboard distracted, and vice versa.
Antennen, die für das obenerwähnte Navigationsgerät bestimmt sind, werden sowohl zum Senden als auch für den Empfang benutzt. In der nachstehenden Beschreibung ist nur auf die Aussendung von Strahlen Bezug genommen worden. Die Antennen können indes sowohl zum Empfang wie zum Aussenden verwendet werden.Antennas intended for the above-mentioned navigation device are used for both transmission and also used for reception. The following description is only concerned with the emission of rays Has been referred to. The antennas can, however, be used for both reception and transmission will.
In der Mikrowellen-Doppler-Bordnavigationstechnik war es auch bereits bekannt, im Flugzeug gleichzeitig
einen Strahl rechts voraus und einen Strahl nach links rückwärts also einen ersten Doppelstrahl
zu verwenden und alternierend umzuschalten auf einen Strahl links voraus und einen nach rechts
rückwärts, also einen zweiten Doppelstrahl. Bei die-Antennenanordnung für
Doppler-Funkrückstrahlanlagen zur
Geschwindigkeits- und Abtriftmessung in
FlugzeugenIn microwave Doppler on-board navigation technology, it was already known to use a beam to the right ahead and a beam to the left backwards, i.e. a first double beam, and to switch alternately to a beam to the left ahead and one to the right backwards, i.e. a second double beam . In the case of the antenna arrangement for
Doppler radio reflection systems for
Speed and drift measurement in
Aircraft
Anmelder:Applicant:
Decca Limited, LondonDecca Limited, London
Vertreter:Representative:
Dr. M. Herzfeld, Patentanwalt,
Düsseldorf, Kreuzstr. 32Dr. M. Herzfeld, patent attorney,
Düsseldorf, Kreuzstr. 32
Als Erfinder benannt:
Michael James Moran, LondonNamed as inventor:
Michael James Moran, London
ser Einrichtung wurde von vier getrennten Richtstrahlern und mechanischer Umschaltung derselben Gebrauch gemacht.This facility was made up of four separate directional spotlights and mechanical switching of the same Made use of.
Dagegen war bei Doppler-Navigationsradaranlagen zur Geschwindigkeits- und Abtriftmessung die gleichzeitige Erzeugung zweier scharfer Richtstrahlen durch eine einzige Dipol- oder Schlitzstrahlerreihe nicht bekannt.In contrast, with Doppler navigation radar systems for measuring speed and drift, the simultaneous generation of two sharp directional beams by a single row of dipole or slot radiators not known.
Die Erfindung geht demgemäß von einer bekannten Antennenanordnung für Doppler-Funkrückstrahlanlagen zur Geschwindigkeits- und Abtriftmessung in Flugzeugen aus, welche aus einer Vielzahl von im wesentlichen parallel zur Flugzeuglängsachse angeordneten, an der Unterseite mit Strahlungsschlitzen versehenen Hohlleitern besteht, zur gleichzeitigen Erzeugung zweier unter gleichem Senkungswinkel nach unten geneigter und im Azimut entgegengesetzt gerichteter Strahlen, die abwechselnd in zwei Richtungen umgeschaltet werden, welche um einen bestimmten gleichen Azimutwinkel links bzw. rechts von der Achse der Hohlleiter liegen.The invention is accordingly based on a known antenna arrangement for Doppler radio reflection systems for speed and drift measurement in aircraft, which consists of a large number of im arranged essentially parallel to the longitudinal axis of the aircraft, with radiation slots on the underside provided waveguides, for the simultaneous generation of two with the same depression angle downwardly inclined and azimuthally oppositely directed rays that alternate in two directions be switched, which by a certain same azimuth angle left or right from the axis of the waveguide.
Erfindungsgemäß wird bei einer solchen Antennenanordnung zur Erzeugung der zwei Strahlen jeder Hohlleiter mit einer Reihe von gleichphasig angekoppelten, im Abstand einer halben Hohlleiterwellenlänge angebrachten Strahlungsschlitzen versehen. Die Strahlungsschlitze benachbarter Hohlleiter sind dabei in der Achsrichtung der Hohlleiter um etwa ein Viertel einer Hohlleiterwellenlänge verschoben, wobei alle Hohlleiter in bei Dipolwänden bekannter Weise zum Zweck der Strahlschwenkung von der gleichen Seite aus in bestimmter, und zwar in solcher Phasenfolge gespeist werden, daß die Schwen-According to the invention, in such an antenna arrangement for generating the two beams, each Waveguide with a number of in-phase coupled, at a distance of half a waveguide wavelength provided radiation slots. The radiation slots of neighboring waveguides are included shifted in the axial direction of the waveguide by about a quarter of a waveguide wavelength, wherein all waveguides in a known manner for dipole walls for the purpose of beam pivoting from the be fed from the same side in a specific, and indeed in such a phase sequence that the swivel
709 577/123709 577/123
kung in Azimutrichtung erfolgt. Zur Erzeugung einer den zwei Strahlen im Winkel von ± Θ erzeugt Biae Phasenfolge von jeweils 90° sind die Eingänge der in Phase gebrachte Antennenanordnung kann eine Hohlleiter an einen quer zu ihnen liegenden Speise- Reihe von Schlitzen in einem Wellenleiter enthalten, hohlleiter im Abstand je etwa eines Viertels der die sämtlich Signale in derselben Phase ausstrahlen. Speisehohlleiterwellenlänge angekoppelt, wobei die 5 Eine nicht in Phase gebrachte Antennenasordnung Phasenfolge zur Richtungsumschaltung in bei der kann eine Reihe von Schlitzen in eiaem Wellenleiter Umschaltung eines Einzelstrahles bekannter Weise enthalten, von denen alternierende Schlitze in Gegendurch Abwechseln der Anregung des Speisehohl- phase ausstrahlen. Wenn zwei derartige geschlitzte leiters von der einen bzw. anderen Seite aus umkehr- Wellenleiter übereinandergelagert wären, würden sich bar ist. io die beiden Signale in Gegenphase aufheben, so daßkung takes place in azimuth direction. To generate one of the two beams at an angle of ± Θ Biae phase sequence of 90 ° each are the inputs of the phased antenna arrangement can contain a waveguide to a transverse feed row of slots in a waveguide, waveguides at a distance of about a quarter that all emit signals in the same phase. Feed waveguide wavelength coupled, whereby the 5 An antenna arrangement not brought into phase Phase sequence for direction switching in can contain a series of slots in a waveguide switching of a single beam in a known manner, from which alternating slots radiate in the opposite direction by alternating the excitation of the feed hollow phase. If two such slotted conductors were superimposed from one side or the other from reverse waveguides, it would be possible. io cancel the two signals in antiphase so that
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung können die Wirkung der Übereinanderlagerung zweier solcher sämtliche Hohlleiter zu einer Parallelplattenanord- Antennenanordnungen durch Verwendung eines einnung zusammengefaßt sein. zigen Wellenleiters erzielt wird, bei dem jeder zweiteIn this embodiment of the invention, the effect of the superposition of two such all waveguides to a parallel plate array antenna assemblies by using a one be summarized. umpteen waveguide is achieved in which every second
Zur Erläuterung der Wirkung einer solchen An- Schlitz fehlt. Die Anzahl der Schlitze kann auf die tennenanordnung, die aus einer Anzahl von in 15 Hälfte dieser Zahl vermindert werden, während imgleichem Abstand voneinander angeordneten Strah- mer noch nur zwei Hauptstrahlen erzeugt werden. Es lungselementen, insbesondere einer Anzahl von in ist somit ersichtlich, daß eine lineare Doppelstrahleinem Wellenleiter vorgesehenen Schlitzen besteht, Antennenanordnung mittels einer Reihe von Strahwird folgendes ausgeführt: lungsschlitzen erhalten werden kann, und daß eineTo explain the effect of such a slit is missing. The number of slots can be based on the antenna arrangement reduced from a number of in 15 half that number while in the same Radiators arranged at a distance from one another still only generate two main rays. It treatment elements, in particular a number of in, it can thus be seen that a linear Doppelstrahleinem Waveguide provided slots, antenna arrangement is made by means of a series of beams the following carried out: lungsschlitzen can be obtained, and that one
Der erzeugte Hauptstrahl befindet sich in einem 20 solche Anordnung zwei Strahlen erzeugt.
Winkel zu der Reihe der Strahlungselemente, der von Eine andere Aasführungsform der Erfindung gehtThe main beam generated is located in such an arrangement that generates two beams.
Angle to the row of radiating elements that proceeds from another embodiment of the invention
dem Abstand der Elemente sowie von der Ausstrah- ebenfalls von der bekannten Antennenanordnung für lungsphase der verschiedenen Elemente abhängig ist. Doppler-Funkrückstrahlanlagen zur Geschwindig-Dieser Winkel Θ (gemessen von der Reihe der Strah- keits- uad Abtriftmessung in Flugzeugen aus, welche lungselemente) ist gegeben im Fall einer in Phase 25 aus einer Vielzahl von im wesentlichen parallel umgebrachten Antennenanordnung, d. h. einer An- Flugzeuglängsachse angeordneten, an der Unterseite Ordnung, bei welcher sämtliche Elemente gleichartig mit Strahlungsschlitzen versehenen Hohlleitern besind, so daß sie — wenn einzeln in Phase gespeist — steht und die zur gleichzeitigen Erzeugung zweier in Phase ausstrahlen würden, und zwar gemäß der unter gleichem Senkungswinkel nach unten geneigter nachstehenden Formel 30 und im Azimut entgegengesetzt gerichteter Strahlenthe distance between the elements as well as the radiation is also dependent on the known antenna arrangement for the development phase of the various elements. Doppler radio retro-reflective systems for the speed of this angle Θ (measured from the row of radiation and drift measurements in aircraft, which ventilation elements) is given in the case of an antenna arrangement placed in phase 25 from a large number of essentially parallel antenna arrangements, ie an Aircraft longitudinal axis arranged on the underside order, in which all elements are similarly provided with radiation slits waveguides, so that they - if fed individually in phase - would radiate in phase for the simultaneous generation of two, according to the downward slope at the same angle inclined formula 30 below and beams directed opposite in azimuth
dient, die abwechselnd in zwei Richtungen um-serves, which alternately in two directions
ß _ J^_ _ η X geschaltet werden, weiche um einen bestimmten ß _ J ^ _ _ η X are switched, soft around a certain
~ Xg s ' gleichen Azimutwinkel links bzw. rechts von der~ Xg s ' same azimuth angle to the left or right of the
Achse der Hohlleiter liegen.Axis of the waveguide lie.
wobei λ die freie Wellenlänge bezeichnet, lg die WeI- 35 Erfindungsgemäß wird zur Erzeugung der zwei lenlänge in dem Leiter (oder einem anderen Über- Strahlen jeder Hohlleiter mit quadratischem Quertragungssystem zwischen den Elementen) bezeichnet, schnitt ausgebildet und wird mit zwei im rechtes s der lineare Abstand der Elemente ist und H=O, Winkel zueinander polarisierten Wellen gespeist. Da- + 1, ±2, ... usw. bedeutet. bei weist jeder Hohlleiter Strahlungsschlitze auf, diewhere λ denotes the free wavelength, l g denotes the wave length, according to the invention, to generate the two length in the conductor (or any other over-beam, each waveguide with a square transverse transmission system between the elements) is designated, cut and is formed with two in the right s is the linear distance of the elements and H = O, angle to each other fed polarized waves. Da- + 1, ± 2, ... etc. means. at each waveguide has radiation slots that
Im Fall einer nicht in Phase arbeitenden Anten- 40 eine in Phase stehende Anordnung für die eine der nenanordnung, bei welcher alternierende Elemente beiden Wellen und eine in Gegenphase stehende Anderart ausgebildet sind, daß sie in Gegenphase aus- Ordnung für die andere Welle bilden, wobei die strahlen, ist beiden Wellen den beiden Hohlleitern durch geIn the case of an out-of-phase antenna 40, an in-phase arrangement for one of the nen arrangement in which alternating elements of both shafts and a different type standing in antiphase are designed that they form out of order for the other wave in antiphase, the radiate, is both waves through the two waveguides through ge
trennte, quer zu ihnen liegende SpeisehohUeiter zu-separated dining halls lying across from them.
n_ i ,/ _^W 45 geführt werden, die für Zufuhren in den geeignetetin_ i, / _ ^ W 45, which are suitable for feeds in the
~~ Ig \ 2 J s ' Phasenbeziehungen zu den quadratischen Hohlleitern sorgen, so daß gleich große, jedoch entgegenWenn der Abstand der Elemente so getroffen ist, gesetzte Azimutwinkel für die beiden Strahlen erdaß nur n—0 eine Lösung ergibt, ist lediglich ein zeugt werden. Zur Richtungsumschaltung der Strah-Hauptstrahl vorhanden. Es ist dann 50 len sind dabei die Phasenbeziehungen in an sich be~~ Ig \ 2 J ensure s' phase relationship with the square waveguides so that equal but opposite when is taken the distance between the elements to set the azimuth angle for the two beams erdaß only n-0 yields a solution is merely an be generated . Available to switch the direction of the main jet. It is then 50 len are the phase relationships in themselves
kannter Weise durch abwechselnde Anregung derknown way by alternately stimulating the
Q _ J^ ^_ quer verlaufenden Speisehohlleiter von der eäneo Q _ J ^ ^ _ transverse feeder waveguide from the eäneo
~~ Xg 2 s bzw. von der anderen Seite aus umkehrbar.~~ Xg 2 s or reversible from the other side.
Die erfindungsgemäßen Antennenanordnungen sindThe antenna arrangements according to the invention are
für eine in Gegenphase arbeitende Anordnung und 55 deswegen besonders fortschrittlich, da ihr Einbau infor an anti-phase arrangement and 55 therefore particularly advanced since it is built into
Flugzeuge wenig Tiefe beansprucht, da sie mecha-Aircraft do not require much depth because they are mechanically
COS0 _ _Ä_ niscn sehr stabil sind und da sie keine beweglichen COS 0 _ _Ä_ niscn are very stable and since they are not movable
Xg Teile besitzen. Own Xg parts.
für eine in Phase gebrachte Anordnung. t Bei beiden vorstehend erläuterten Ausfüfarungs-for a phased arrangement. t With both of the above-mentioned designs
6a formen der Erfindung können die geschlitzten Wd-6a forms of the invention, the slotted Wd-
Durch eine in Gegenphase arbeitende und eine in lenleiter sämtlich von einem gemeinsamen quer verPhase gebrachte Antennenanordnung für Querstrah- laufenden Speisehohlleiter gespeist werden, der nicht
lung mit übereinstimmender Amplitudenverteilung an den Enden, sondern an einem Zwischenpunkt der
werden daher Hauptstrahlen unter Winkeln ± Θ er- geschlitzten Wellenleiter angeordnet ist.
zeugt, vorausgesetzt, daß der Abstand zwischen den 65 Es können ferner bei der zweiten Ausführung*-By means of an antenna arrangement working in opposite phase and an antenna arrangement all brought about by a common transverse phase for cross-beam feeding waveguides, which do not have the same amplitude distribution at the ends, but at an intermediate point of the main beams are therefore slit at angles ± Θ Waveguide is arranged.
testifies, provided that the distance between the 65 It can also be used in the second embodiment * -
Strahlungselementen gleich \ ist. Durch überein- f Q orm }eL™ndu?g f * ^" f ?r ν****«*»Radiation elements is equal to \ . By agree- f Q orm } e L ™ ndu ? g f * ^ "f? r ν ****« * »
4 SpeisehohUeiter als gleichartige Leiter ausgebildet4 SpeisehohUeiter designed as a conductor of the same type
anderlagerung von zwei solchen Anordnungen wer- sein, wobei die Kopplungsglieder in verschiedenenother storage of two such arrangements will be, with the coupling links in different
Abständen entlang den beiden Leitungen angeordnet versehen ist, so bilden diese Strahlungselemente imIs provided spaced along the two lines, these form radiation elements in the
sind. wesentlichen eine Antennenanordnung fürQuerstrah-are. essentially an antenna arrangement for cross-beam
Die beiden quer verlaufenden Speisehohlleiter lung, durch welche ein Richtstrahl erzeugt wird, derThe two transverse feed waveguides development, through which a directional beam is generated, the
können ferner auch als Leiter verschiedenen Quer- meinem Winkel zu der Reihe der Strahlungselemente Schnitts derart ausgebildet sein, daß sich verschie- 5 steht, was von dem Abstand der Elemente und dercan also be used as a conductor at various transverse angles to the row of radiating elements Section be designed in such a way that it is different from what the distance between the elements and the
dene Leiterwellenlängen für die in den Leitern fort- Ausstrahlungsphase abhängig ist. Der Leiter 20 be-dene conductor wavelengths for the radiation phase continued in the conductors. The head 20
gepflanzten Wellen ergeben, wobei die Leitungen sitzt gemäß der Zeichnung eine Reihe solcherPlanted waves result, with the lines sitting according to the drawing a number of such
derart gestaltet sind, daß der physikalische Abstand Schlitze, die schematisch bei 21 dargestellt sind undare designed such that the physical distance slots, which are shown schematically at 21 and
der Kopplungsglieder in beiden Speiseleitungen dem die alle in Phase ausstrahlen, wie durch die gleichphysikalischen Abstand der Reihen der geschlitzten io artige Neigung der Schlitze angedeutet ist. Ein zwei- the coupling links in both feed lines which all radiate in phase, as indicated by the physical spacing of the rows of the slotted io-like inclination of the slots. A two-
Hohlleiter gleich ist. ter Leiter 22 besitzt gemäß der Zeichnung eine ReiheWaveguide is the same. ter head 22 has a row as shown in the drawing
Auch können die Kopplungsglieder aus Schlitzen von StraWungsschlitzen 23, von denen jeder zweiteThe coupling members can also consist of slots of StraWungsschlitzen 23, of which every second
in den quer verlaufenden Speisehohlleitern bestehen, Schlitz nicht in Phase ausstrahlt, wie schematischexist in the transverse feed waveguides, the slot does not radiate in phase, as shown in the diagram
wobei die Leitfähigkeit der Schlitze symmetrisch ist, durch die entgegengesetzte Neigung der alternierenum gleichartige Strahlungscharakteristiken zu er- 15 den Schlitze angedeutet ist. Die beiden Leiter 20 undthe conductivity of the slots being symmetrical, due to the opposite inclination of the alternate Similar radiation characteristics are indicated for the slots. The two conductors 20 and
zielen, wenn beide Enden einer quer verlaufenden 22 würden Strahlen erzeugen, die in verschiedeneaiming if both ends of a transverse 22 would produce beams going into different
Speisehohlleitung gespeist werden. Richtungen gerichtet sind. Unter der Voraussetzung,Hollow feed line are fed. Directions are directed. Provided,
Nachstehend sollen zwei Ausführungsformen der daß der Abstand zwischen den Schlitzen so getroffenBelow are two embodiments of the that the distance between the slots so taken
Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist, daß nur ein Strahl von jedem dieser Leiter ausbeispielsweise beschrieben werden. 20 geht, werden dann die Strahlen von den getrenntenInvention with reference to the drawings is that only one beam from each of these conductors is made for example to be discribed. 20 goes, then the rays are separated from the
Fig. 1, 2 und 3 sind zur Erläuterung dienende Leitern, wie vorstehend erläutert, unter Winkeln Θ1, 2 and 3 are explanatory conductors, as explained above, at angles Θ
Schaubilder; auftreten, die durch die folgenden Formeln gegebenGraphs; occur given by the following formulas
F i g. 4 ist eine isometrische Ansicht von der Un- sind:F i g. 4 is an isometric view of the Un- are:
terseite einer Antenne; χ χ bottom of an antenna; χ χ
F i g. 5 ist eine isometrische Ansicht von der Un- 35 cos Θ = -y-F i g. Figure 5 is an isometric view of the Un- 35 cos Θ = -y-
terseite einer zweiten Antenne; q bottom of a second antenna; q
F i g. 6 ist eine teilweise Ansicht im Schnitt nach un"F i g. Fig. 6 is a partial view in section along the lines of FIG.
Linie 6-6 in F i g. 5. cos @ _ _^_Line 6-6 in FIG. 5. cos @ _ _ ^ _
Gemäß F i g. 1 wird in einem zur Erläuterung λβ dienenden Schaubild die Form der Strahlungscharak- 30According to FIG. 1 the shape of the radiation character 30 is shown in a diagram serving to explain λ β
teristik gezeigt, die bei einem Doppler-Bordnavi- so daß also die beiden Strahlen unter gleichen und gationsgerät zur Ermittlung der Fluggeschwindigkeit entgegengesetzten Winkeln auftreten, vorausgesetzt, gegenüber dem Erdboden sowie der Abtrift eines daß der Abstand zwischen den Schlitzen einem Vier-Flugzeugs erforderlich ist. Ein Flugzeug ist schau- tel einer Leiterwellenlänge gleich ist. Bei Übereinbildlich bei 10 gezeigt, und der Punkt O stellt einen 35 anderlagerung der beiden Leiter 20, 22 wird durch am Boden befindlichen Punkt senkrecht unter dem die Strahlungen der alternierenden Schlitze des Flugzeug dar. Dieser Punkt liegt auf dem Kurs des Leiters 22 die Strahlung des übergelagerten Schlitzes Flugzeugs, welcher durch die Linie X-X angedeutet des Leiters 20 aufgehoben, so daß die beiden überist. OY ist eine Senkrechte zu der Linie X-X durch einandergelagerten Leiter einem einzigen geschlitzden Punkt O der Erdoberfläche. Das Antennensystem 40 ten Wellenleiter 24 äquivalent sind, der in F i g. 3 muß vier Richtstrahlen erzeugen, deren Schnittpunkte dargestellt ist und bei welchem die Schlitze im Abmit der Erdoberfläche bei 11, 12,13 und 14 gezeigt stand von einer halben Leiterwellenlänge aussind. Der Einfachheit halber sollen diese vier Strah- einander liegen und in Phase ausstrahlen, len im folgenden als Strahlen 11, 12, 13 bzw. 14 be- Bei der vorliegenden Erfindung werden überlagerte zeichnet werden; und es ist ersichtlich, daß der 45 Leiter gemäß F i g. 3 verwandt, wobei eine Folge von Strahl 11 auf der Backbordseite nach vorn, der dem Leiter 24 entsprechenden Leitern in parallelen Strahl 12 auf der Steuerbordseite nach hinten, der Reihen angeordnet ist, welche sich in der Längsrich-Strahl 13 auf der Steuerbordseite nach vorn und der tung des Flugzeugs erstrecken. Aus einem Vergleich Strahl 14 auf der Backbordseite nach hinten gerich- der F i g. 2 und 3 geht hervor, daß jeder der Leiter tet ist. Die Strahlen 11 und 12 sind gleichzeitig zu 50 gemäß Fig. 3 einem Paar überlagerter Leiter mit in benutzen, ebenso die Strahlen 13 und 14. Die Strah- Phase und nicht in Phase ausstrahlenden Schlitzen len 11 und 12 werden indes nicht zur gleichen Zeit äquivalent ist. Ein einzelner Leiter 24 würde einen benötigt wie die Strahlen 13 und 14. Es kann daher nach vorn und einen nach rückwärts gerichteten ein Schaltsystem verwendet werden, so daß in ab- Strahl erzeugen. Durch eine zusammengesetzte Anwechselnden Zeitintervallen die Strahlen 11 und 12 55 Ordnung dieser Leiter, wie in Fig. 3 veranschaulicht, und dann die Strahlen 13 und 14 ausgestrahlt werden. und Speisen der Leiter in einer geeigneten Phasen-Es ist zu verstehen — wie bereits erwähnt —, daß beziehung würde der nach vorn gerichtete Strahl zur die Antennen sowohl zum Empfang als auch zum Backbordseite des Flugzeugs und der nach hinten Senden benutzt werden können, obschon der Ein- gerichtete Strahl zur Steuerbordseite hin abgelenkt, fachheit halber in der folgenden Beschreibung nur 60 wodurch die Strahlen 11 und 12 erzeugt werden. auf die Aussendung von Strahlen Bezug genommen Durch Umkehrung der Phasenbeziehung der Zuwerden soll. fuhren zu den Leitern würde der vorwärts gerichteteteristics shown, which in a Doppler on-board navigator so that the two beams occur at the same and opposite angles to determine the airspeed, provided that the distance between the slots of a four-plane aircraft is necessary to the ground and the drift of a. An airplane is shaky equal to one waveguide wavelength. At 10, and the point O represents an alternation of the two conductors 20, 22 is represented by a point on the ground perpendicular below which the radiation from the alternating slots of the aircraft. This point is on the course of the conductor 22, the radiation of the superimposed slot of the aircraft, which is indicated by the line XX of the conductor 20 canceled, so that the two is over. OY is a perpendicular to line XX through superposed conductors to a single slotted point O on the surface of the earth. The antenna system 40th waveguide 24 are equivalent to that shown in FIG. 3 must produce four directional beams, the intersection points of which are shown and in which the slots in the area of the earth's surface are shown at 11, 12, 13 and 14 and are half a waveguide wavelength. For the sake of simplicity, these four rays should lie on top of one another and emit in phase, hereinafter referred to as rays 11, 12, 13 and 14, respectively. In the present invention, superimposed rays are drawn; and it can be seen that the 45 conductor of FIG. 3, with a sequence of beam 11 on the port side forward, the ladders corresponding to the conductor 24 in parallel beam 12 on the starboard side to the rear, the rows being arranged in the longitudinal beam 13 on the starboard side forwards and the direction of the aircraft. From a comparison of beam 14 on the port side towards the rear, FIG. 2 and 3 it can be seen that each of the conductors is tet. The beams 11 and 12 are to be used at the same time as 50 as shown in FIG. 3, a pair of superimposed conductors with in, as are beams 13 and 14. The beam phase and non-phase radiating slots 11 and 12 are not, however, equivalent at the same time . A single conductor 24 would require one such as beams 13 and 14. A switching system can therefore be used forwards and one backwards so that in produce ab- beam. Through a compound alternating time intervals the beams 11 and 12 55 order these conductors, as illustrated in Fig. 3, and then the beams 13 and 14 are emitted. and feeding the conductors in appropriate phase - it is to be understood, as noted, that the forward beam to the antennas would be used for both reception and port side of the aircraft and rearward transmission, though Directed beam deflected towards the starboard side, for the sake of simplicity in the following description only 60, whereby the beams 11 and 12 are generated. referred to the emission of rays by reversing the phase relation of the to be. drove to the ladders would be the forward one
Fi g. 2 und 3 sind Schaubilder, die zur Erläuterung Strahl nach der Steuerbordseite und der rückwärts von linearen Doppelstrahl-Antennenanordnungen gerichtete Strahl zur Backbordseite hin abgelenkt, dienen. Wenn ein Wellenleiter, wie in Fig. 2 schau- 65 wodurch die Strahlen 13, 14 erzeugt werden. Diese bildlich durch die Linie 20 angedeutet, mit einer seitlichen Ablenkungen entsprechen den Ablenkungs-Reihe von in gleichem Abstand voneinander an- winkeln ß gemäß F i g. 1, welche — wie bereits ergeordneten Strahlungselementen, z. B. Schlitzen, läutert — von den relativen Phasen der Zufuhren zuFi g. Figures 2 and 3 are diagrams used for illustration purposes of deflecting the beam to the starboard side and the reverse beam deflected by double-beam linear antenna assemblies to the port side. If a waveguide, as in Fig. 2, looks 65 through which the rays 13, 14 are generated. This is indicated pictorially by the line 20, with a lateral deflections correspond with the deflection range of arrival equally spaced angles ß according F i g. 1, which - as already arranged radiation elements, z. B. Slitting, refines - from the relative phases of the feeds to
Claims (1)
daß der Ablenkungswinkel β (vgl. Fig. 1) eine Min- Ό ...
destgröße von etwa 19,5° aufweist, da — wie vor- i'atentansprucße:
stehend erläutert — bei kleineren Ablenkungswin- 1. Antennenanordnung für Doppler-Funkrückkeln unerwünschte Strahlen zweiter Ordnung auf- 60 strahlanlagen zur Geschwindigkeits- und Abtrifttreten. Es ist im allgemeinen möglich, Ablenkungs- messung in Flugzeugen, welche aus einer Vielwinkel bis zu etwa 30° zu benutzen, und die An- zahl von im wesentlichen parallel zur Flugzeugordnung gemäß F i g. 4 ist zufriedenstellend, z. B. längsachse angeordneten, an der Unterseite mit wenn die Antennenanordnung stabilisiert oder für Strahlungsschlitzen versehenen Hohlleitern beVerkehrsflugzeuge bestimmt ist, die keine Kurven- 65 steht, zur gleichzeitigen Erzeugung zweier unter fluge ausführen, welche eine beträchtliche Schräg- gleichem Senkungswinkel nach unten geneigter lage des Flugzeugs erfordern. In einigen Fällen ist und im Azimut entgegengesetzt gerichteter Strahjedoch ein Ablenkungswinkel erwünscht, der kleiner len, die abwechselnd in zwei Richtungen um-When coupling 55 to the slotted radiation conductors 40 described with reference to FIG.
that the deflection angle β (see. Fig. 1) a min- Ό ...
has a minimum size of about 19.5 °, because - as in the previous patent claims:
explained standing - with smaller deflection 1. Antenna arrangement for Doppler radio backlash, unwanted beams of the second order - 60 beam systems for speed and drift stepping. In general, it is possible to use deflection measurements in aircraft, which are from a multiple angle of up to about 30 °, and the number of substantially parallel to the aircraft order according to FIG. 4 is satisfactory e.g. B. arranged longitudinal axis, on the underside with if the antenna arrangement is stabilized or provided for radiation slits waveguides are intended for transport aircraft that are not cornering, for the simultaneous generation of two under flight, which carry out a considerable oblique equal depression angle downwardly inclined position of the aircraft require. In some cases, however, and a beam directed in the azimuth in the opposite direction, a deflection angle is desired that is smaller than that which alternates in two directions.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1957D0026175 DE1239371B (en) | 1957-08-08 | 1957-08-08 | Antenna arrangement for Doppler radio back-beam systems for speed and drift measurement in aircraft |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1957D0026175 DE1239371B (en) | 1957-08-08 | 1957-08-08 | Antenna arrangement for Doppler radio back-beam systems for speed and drift measurement in aircraft |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1239371B true DE1239371B (en) | 1967-04-27 |
Family
ID=602823
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1957D0026175 Pending DE1239371B (en) | 1957-08-08 | 1957-08-08 | Antenna arrangement for Doppler radio back-beam systems for speed and drift measurement in aircraft |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1239371B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1962436C1 (en) | 1969-12-12 | 1984-05-24 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Doppler navigation radar antenna with automatic land-sea error correction due to differently inclined groups of lobes |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB589136A (en) * | 1943-06-05 | 1947-06-12 | Western Electric Co | Improvements in or relating to directive radio systems |
DE809568C (en) * | 1941-05-26 | 1951-07-30 | Hazeltine Corp | Device for scanning a predetermined space with a character beam |
-
1957
- 1957-08-08 DE DE1957D0026175 patent/DE1239371B/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE809568C (en) * | 1941-05-26 | 1951-07-30 | Hazeltine Corp | Device for scanning a predetermined space with a character beam |
GB589136A (en) * | 1943-06-05 | 1947-06-12 | Western Electric Co | Improvements in or relating to directive radio systems |
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DE1962436C1 (en) | 1969-12-12 | 1984-05-24 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Doppler navigation radar antenna with automatic land-sea error correction due to differently inclined groups of lobes |
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