DE1303223C2 - Mikrowellen-richtantenne mit passivem hilfsstrahler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Mikrowellen-Richtantenne, bei welcher zur Beeinflussung des Nebenzipfel-Diagrammes ein zusätzlicher passiver, aus einer dielektrischen Scheibe bestehender Hilfsstrahler im Bereiche eines Reflektors der Richtantenne angeordnet ist.

Bei einer solchen, durch die deutsche Auslegeschrift 1013 336 bekannten Antennenkonstruktion können durch geeignete Anordnung und Ausbildung der Scheibe störende Nebenmaxima unterdrückt werden. Es ist jedoch in der Praxis äußerst mühsam und zeitraubend, bei jedem Ausstellungsort einer solchen Antenne die jeweils geeignete Anordnung und Ausbildung der Scheibe zur Unterdrückung eines Nebenmaximums zu ermitteln. Um nämlich wenigstens einigermaßen die erwünschte Wirkung zu erzielen, müssen beispielsweise nicht nur der geeignete Anbringungspunkt der Scheibe im zweidimensionalen Bereich der Hauptantenne sondern, auch die erforderliche Größe, Form, Dicke und Neigung der Scheibe sowie ihr Abstand vom Reflektor der Antenne gesucht werden, wobei auch noch der Wert der Dielektrizitätskonstante in Rechnung zu stellen ist. Hinzu kommt, daß eine unter bestimmten Bedingungen gefundene optimale Anordnung und Ausbildung der Scheibe nicht nur bei einem Standortwechsel der Antenne, sondern auch bereits —bei festem Standort— bei Änderungen im Vorfeld der Antenne oder bei Witterungseinflüssen hinfällig sein kann. Eine Änderung der Einstellung während des Betriebes der vorbekannten Antenne ist nicht möglich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Beseitigung der Nebenzipfel wesentlich zu vereinfachen, so daß mit verhältnismäßig geringem Einstellaufwand eine Beeinflussung des Nebenzipfeldiagrammes der Antenne erreicht und insbesondere die Strahlung in Richtung eines unerwünschten Nebenzipfels vermindert werden kann.

Gemäß der Erfindung wird die Lösung dieses Problemes dadurch erreicht, daß die Scheibe aus einem an sich bekannten Dielektrikum mit feldstärkeabhängiger Dielektrizitätskonstante, beispielsweise Bariumtitanat, besteht und mit sektorförmigen Elektroden versehen ist und daß durch Anlegen von Steuergleichspannungen an die Elektroden die elektrisch wirksame Länge der Scheibe für die sie durchlaufende elektromagnetische Strahlung und/oder die Richtung der reflektierten Phasenfront stetig veränderbar ist.

Somit kann ohne mechanische Einwirkungen und Änderungen lediglich durch Einstellung und Ändern der an den sektorförmigen Elektroden liegenden Spannungen die reflektierte Strahlung in bestimmter Richtung beeinflußt und damit die Unterdrückung von Nebenmaxima bei jedem Betriebszustand rasch und einfach erreicht werden. Dielektrika, deren wirk same Dielektrizitätskonstante durch ein überlagertes elektrisches Feld geändert werden kann, sind bereits durch die deutsche Auslegeschrift I 006 <K)7 bekannt. Bei der dort beschriebenen Anordnung handelt es sich allerdings um polycristalline Mischungen von feldstärkcabhängigen Dielektrika und feldstärkeabhängigen Ferromagnetika, bei denen eine möglichst vollkommene Reflexionsfreiheit erzielt werden soll. Mit der vorliegenden Erfindung hingegen werden bewußt Reflexionsvorgänge angestrebt.

Die zweckmäßigerweise zylindrisch ausgebildete Scheibe aus feldstärkeahliängigem Dielektrikum kann z. B. bei Antennen mit parabolartigem Reflektor am einfachsten in dessen Scheitelpunkt vorgesehen sein. Wird anstelle eines Hornstrahlers ein Dipol als primärer Strahler verwendet, bei dem ein Hilfsreflektor zur Vermeidung der Abstrahlung der Direktstrahlung vom Primärstrahler vorgesehen ist, so erweist es sich als vorteilhaft, daß dieser Hilfsreflektor mit der dielektrischen Scheibe versehen ist oder den Träger für die dielektrische Scheibe bildet.

Die Zeichnung zeigt das einfache Prinzip der F.rfindung. I stellt beispielsweise einen zylindrischen Körper aus einem feldstärkeabhängigen Dielektrikum (beispielsweise Barium-Titanat) dar. Auf der einen Seite 2 ist er mit einer Reihe von (im Bild acht) kreissektorförmigen Elektroden H bis 18 belegt, auf der anderen Stirnseite mit einer metallischen Elektrode 3. Jede einzelne der Kreissektor-Elektroden 2 ist mit dem zugehörigen Schaltpunkt eines ringförmigen Widerstandsgliedes 4 metallisch verbunden. Auf den Schaltpunkten 21 bis 28 dieses ringförmigen Widerstandsgliedes 4 schleifen die beiden Kontaktarmes und 6. Schaltarm 5 ist mit dem Abgriff des Potentiometers?, Schaltarmo ist mit dem Abgriff des Potentiometers 8 verbunden. Beide Potentiometer werden j"is der Spannungsquelle 9 gespeist.

Beim Anlegen einer Hilfsgleichspannung an das feldstärkeabhängige Dielektrikum des zylindrischen Körpers 1 wird dessen elektrische Länge, d. h. der Laufweg für die den Körper in beiden Richtungen durchlaufende elektromagnetische Welle, verändert. Die mit den Kreissektor-Elektroden belegte Scheibe stellt, im Innern einer Mikrowellen-Antenne angeordnet, einen passiven Reflektor dar. Die Hilfsspannung9, entsprechend vermindert durch die Abgriffe der Potentiometer, gestattet eine kontinuierliche Änderung der Reflcxiotiseigenschaftcn dieses passiven

I 303

Reflektors. Das Potentiometers gestattet zusätzlich eine Beaufschlagung der einzelnen Kreissektor-Elektroden mit verschiedenen Steuerspannungen, so daß sich eine keilförmige Deformation der elektrischen Länge des Dielektrikums und damit eine Neigung der durch die Anordnung reflektierten Thasenfront ergibt

Die Ein* teilung der Schaltarme 5 und 6 sowie die Winkelneigung des reflektierten Anteiles am passiven Hilfsstrahler ist so einzustellen, daß der gewünschte xo Zweck (Eliminierung der Strahlung der Hauptantenne in einen bestimmten Winkelbereich hinein) erreicht wird. Nötigenfalls kann die Zahl der Kreissektor-Elektroden (und damit der Schaltpunkte un ringförmigen Widerstandsglied) beüebig erhöht werde_U_

Die Erfindung bietet somit gegenüber df ω Stand der Technik den Vorteil, statt durch umständliche und zeitraubende mechanische Veränderungen lediglich du ch Anlegen und Einstellen einiger Steuergleichspannungen bei jedem Betriebszustand rasch und emfaci die⁸von der dielektrischen Scheibe ausgehende Hilfsstrahlung nach Amplitude und Phase so der Hauptstrahlung der Antenne ^z« ^ub.erlagem ^ m einem gewünschten Winkeibereich ein Mmmuim,der Strahlung und damit die gewünschte Nebermpfelunterdriickung erreicht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Mikrowellen-Richtantenne, bei welcher zur Beeinflussung des Nebenzipfeldiagramms ein zusätzlicher passiver, aus einer dielektrischen Scheibe bestehender Hilfsstrahler im Bereich eines Reflektors der Richtantenne angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß di; Scheibe (1) aus einem an sich bekannten Dielektrikum mit feldstärkeabhängiger Dielektrizitätskonstante, beispielsweise Barium-Titanat, besteht und mit sektorförmigen Elektroden (2) versehen ist, und daß durch Anlegen von Steuergleichspannungen an die Elektroden (2) die elektrisch wirksame Länge der Scheibe (1) fii. die sie durchlaufende elektromagnetische Strahltrng und/oder die Richtung der reflektierten Phasenfront stetig veränderbar ist.

2. Mikrowellen-Richtanlennc nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein bei einem Dipol als Primärstrahler vorgesehener Hilfsreflektor zur Vermeidung der Abstrahlung der Direktstrahlung vom Primärstrahler mit der dielektrischen Scheibe (I) versehen ist oder den Träger (3) der dielektrisehen Scheibe (1) bildet.