DE1441891C2

DE1441891C2 - Horn antenna for very short electromagnetic waves

Info

Publication number: DE1441891C2
Application number: DE19631441891
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 8000 München Thust
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1963-09-16
Filing date: 1963-09-16
Publication date: 1976-09-23

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hornstrahler für sehr kurze elektromagnetische Wellen mit einer an der Strahlerfrontseite angebrachten, als Druckabdichtung für den unter einem inneren Überdruck stehenden Speisehohlleiter dienenden ersten dielektrischen Scheibe (Abdichtscheibe) und einer im Abstand von ungefähr einer Viertelwellenlange des Betriebsfrequenzbandes von der ersten Scheibe im Inneren des Hornstrah-Icrs parallel zu dieser angebrachten, zur Reflexionskompensation dienenden zweiten dielektrischen Scheibe (s. das Buch »The Antenna« von L. Thourel, Chapman & Hall 1960. S. 249/250, Kapitel 11.5). Bei dieser Art der Reflexionskompensation wird eine, bei einem bestimmten Druck eingestellte und erreichte Reflexionskompensation unter Umstanden dann wieder erheblich gestört, wenn durch Druckschwankungen im Inneren des Hornstrahlers oder durch Luftdruckschwankungen die frontseitig angeordnete Abdichtscheibe in ihrer Lage verändert wirdThe invention relates to a horn antenna for very short electromagnetic waves with a attached to the front of the heater as a pressure seal for the one under internal overpressure Feed waveguide serving first dielectric disk (sealing disk) and one at a distance of approximately a quarter wavelength of the operating frequency band from the first slice inside the Hornstrah Icrs parallel to this attached second dielectric disk serving for reflection compensation (see the book "The Antenna" by L. Thourel, Chapman & Hall 1960. pp. 249/250, chapter 11.5). At this The type of reflection compensation is a reflection compensation set and achieved at a certain pressure under certain circumstances then again significantly disturbed if by pressure fluctuations inside the horn or by air pressure fluctuations the sealing disk arranged on the front is changed in its position

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Reflexionskompensation bei einem derartigen Strahler anzugeben, bei der die Reflexionskompensation auch bei den genannten Druckschwan kungen aufrecht erhalten bleibt, d. h. auch dann, wenn die Druckabdichtscheibe sich hierbei durchbiegen sollte oder, falls, wie zum gleichen Zeitpunkt vorgeschlagen (DT-PS 12 03 329), eine elastische Halterung der Scheibe vorgesehen ist. wenn sich die Scheibe etwas von der Flanschebene abheben sollte.The invention is based on the object of providing a device for reflection compensation in a to specify such radiators in which the reflection compensation also with the mentioned pressure swan kings are maintained, d. H. even if the pressure sealing washer should bend in the process or, if, as suggested at the same time (DT-PS 12 03 329), an elastic mount for the disc is provided. if the washer should lift slightly from the flange plane.

Dies wird bei einem Hornstrahler für sehr kurze elektromagnetische Wellen mit einer an der Strahlerfrontseite angebrachten, als Druckabdichtung für den unter einem inneren Überdruck stehenden Speisehohlleiter dienenden ersten dielektrischen Scheibe (Abdichtscheibe) und einer im Abstand von ungefähr einer Viertelwellenlänge des Betriebsfrequenzbandes von der ersten Scheibe im Inneren des Hornstrahlers paral-IeI zu dieser angebrachten, zur Reflexionskompensation dienenden zweiten dielektrischen Scheibe dadurch erreicht, daß die zweite dielektrische Scheibe über ein in der Hornstahlerachse und/oder in deren Umgebung liegendes Verbindungsstück bzw. Stücke aus dielektrischem Material mechanisch fest mit der ersten dielektrischen Scheibe verbunden ist.In the case of a horn antenna, this is the case for very short electromagnetic waves with one on the front of the antenna attached, as a pressure seal for the feed waveguide which is under internal overpressure serving first dielectric disk (sealing disk) and one at a distance of approximately one Quarter wavelength of the operating frequency band from the first disc inside the horn antenna paral-IeI to this attached, serving for reflection compensation second dielectric disk thereby achieved that the second dielectric disc over a in the Hornstahlerachse and / or in its vicinity lying connector or pieces of dielectric material mechanically fixed to the first dielectric Disk is connected.

Eine weitere Verbesserung des Reflexionsfaktors läßt sich bei Strahlern, bei denen sich hinter der zweiten dielektrischen Scheibe im Innern des Hornstrahlers noch eine Störstelle befindet, dadurch erreichen, daß in der Nähe dieser Störstelle eine dritte dielektrische Scheibe mit einem kleineren Durchmesser als die zweite Scheibe an einer Verlängerung des Verbindungsstükkes befestigt ist.A further improvement in the reflection factor can be achieved with radiators in which the second dielectric disc inside the horn is still an imperfection, achieve that in a third dielectric disk with a smaller diameter than the second one in the vicinity of this defect Washer is attached to an extension of the connecting piece.

Zweckmäßig wird an die zweite Scheibe eine kleine dielektrische Abgleichscheibe angelegt. Die zur Kompensation vorgesehenen Scheiben können auch mit Vorteil ringförmig unterteilt werden, und zwar so, daß die einzelnen Ringe mit den nächstliegenden Bezirken der Abdichtscheibe mechanisch fest verbunden sind.A small dielectric adjustment disk is expediently placed on the second disk. The compensation provided disks can also be divided into a ring with advantage, in such a way that the individual rings are mechanically firmly connected to the nearest areas of the sealing washer.

Es hat sich außerdem als zweckmäßig erwiesen, daß die Scheiben und das zur Verbindung der Scheiben notwendige Röhrchen aus einem Polykarbonat bestehen. Vorteilhaft werden die Scheiben im Spritzgußverfahren hergestellt.It has also proven to be useful that the disks and that necessary for connecting the disks Tubes made of a polycarbonate. The disks are advantageous in the injection molding process manufactured.

Durch die mechanische Kopplung der Scheiben wird der Reflexionsfaktor auch bei Druckschwankungen, welche zu Lageänderungen und Durchbiegungen der Abdichtscheibe führen, in erster Näherung konstant gehalten. Due to the mechanical coupling of the panes, the reflection factor is increased even with pressure fluctuations, which lead to changes in position and deflection of the sealing washer, kept constant in a first approximation.

An Hand der F i g. 1 und 2 werden nachstehend zweiOn the basis of FIG. 1 and 2 become two below

Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben.Embodiments of the invention described in more detail.

Die F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eineThe F i g. 1 shows a longitudinal section through a

Hornstrahlermündung. Der Hornstrahler 1 besitzt an der Frontseite einen schmalen Flansch 2, auf dem eine Abdichtscheibe 3 aufliegt. Der Hornstrahler soll unter innerem Überdruck stehen, um das Eindringen von feuchter Luft zu vermeiden. Zur Dichtung zwischen der Scheibe 3 und dem Flansch 2 ist über die Ränder von Flansch und Abdichtscheibe ein Ring 4 aus elastischem Silikongummi unter leichter Vorspannung aufgezogen. Der Ring besitzt an der Innenseite eine Nut, die so ausgeführt ist, daß die beiden Teile fest zusammengepreßt werden. Die Abdichtscheibe besteht aus einem dielektrischen Material. Als besonders vorteilhaft hat sich Polykarbonat erwiesen. Dieses Material ist deshalb sehr gut geeignet, da es eine hohe Beständigkeit gegen Hitze und Kälte besitzt. Es ist vorteilhaft, die Scheibe im Spritzgußverfahren herzustellen, um die notwendige Genauigkeit und Gleichmäßigkeit zu erreichen. An dieser Scheibe ist, beispielsweise durch Klebung, koaxial ein Verbindungsstück, im Ausführungsbeispiel ein Röhrchen 5, aus vorzugsweise demselben Material be-Horn mouth. The horn antenna 1 has on the front side a narrow flange 2 on which one Sealing washer 3 rests. The horn antenna should be under internal overpressure to prevent the penetration of avoid moist air. To seal between the disc 3 and the flange 2 is over the edges of Flange and sealing washer a ring 4 made of elastic silicone rubber is pulled on with a slight bias. The ring has a groove on the inside which is designed so that the two parts are firmly pressed together will. The sealing disk consists of a dielectric material. Polycarbonate has proven to be particularly advantageous proven. This material is very suitable because it has a high resistance to heat and possesses cold. It is advantageous to produce the disc by injection molding to the necessary Achieve accuracy and uniformity. This disk is coaxial, for example by gluing a connecting piece, in the exemplary embodiment a tube 5, preferably made of the same material

festigt. An das Ende dieses Röhrchens ist auf dieselbe Weise eine weitere Scheibe 6 aus dielektrischem Material befestigt. Die Scheibe ist in einem axialen Abstand von etwa einem Vierte! der mittleren Betriebswellenlänge angebracht. An Stelle des Röhrchens könnte auch Vollmaterial verwendet werden. Auch muß das Verbindungsstück nicht koaxial zur Strahlerachse angebracht sein.solidifies. At the end of this tube is another disk 6 made of dielectric material in the same way attached. The disc is at an axial distance of about a fourth! the mean operating wavelength appropriate. Solid material could also be used instead of the tube. Also must The connecting piece must not be attached coaxially to the radiator axis.

Durch die zweite Scheibe werden die durch die Abdichtscheibe und deren Befestigung samt dem Flansch hervorgerufenen Reflexionen beseitigt. Ebenso können durch diese Scheiben die durch die Hornmündung verursachten relativ geringen Reflexionen kompensiert werden. Die innere dielektrische Scheibe wird vorteilhaft aus dem gleichen Material wie die Abdichtscheibe hergestellt, und da sie zwangläufig einen kleineren Durchmesser als die Abdichtscheibe besitzt, wird sie etwas stärker als diese ausgelegt. Zu diesem Zweck und um den Abgleich der Kombination zu erleichtern, ist es zweckmäßig, ein zusätzliches dielektrisches Scheibchen auf diese innere Scheibe aufzubringen. Es ist vorteilhaft, die Nahtstellen mit einem Lösungsmittel zu verkleben. Through the second disk, the sealing disk and its fastening together with the flange caused reflections eliminated. Likewise, those caused by the mouth of the horn can be caused by these disks relatively small reflections can be compensated. The inner dielectric disc becomes advantageous made of the same material as the sealing washer, and since it is necessarily a smaller one Diameter than the sealing washer, it is designed to be a little stronger than this. To this end and To make it easier to adjust the combination, it is advisable to use an additional dielectric disk to apply to this inner disc. It is advantageous to glue the seams with a solvent.

Bei Hornstrahlen, die in ihrem Innern durch Übergänge weitere Reflexionsstellen enthalten, ist es vorteilhaft, in der Nähe dieser Reflexionsstellen ein weiteres kleines Scheibchen aus dielektrischem Material anzubringen und dieses Scheibchen an einer Verlängerung des Verbindungsröhrchens für die ersten beiden dielektrischen Scheiben zu befestigen. Es ist so leichter möglich, bei Druckschwankungen die Kompensation auch an den Übergängen aufrechtzuerhalten.In the case of horn rays that contain further reflection points in their interior through transitions, it is advantageous to attach another small disk made of dielectric material near these reflection points and this washer on an extension of the connecting tube for the first two to attach dielectric disks. This makes it easier to compensate for pressure fluctuations also to maintain at the transitions.

Eine Ausführungsform für diesen Anwendungsfall zeigt der Längsschnitt durch die gesamte Scheibenanordnung in der F i g. 2. in dieser Figur befindet sich auf einem gemeinsamen Röhrchen 5 die Abdichtscheibe 3, die zweite Scheibe 6 zur Kompensation der Reflexionen, die durch die Hornstrahlermündung entstehen, und eine dritte Scheibe 8, die wie erwähnt zur Reflexionskompensation für weiter im Innern des Strahlers befindliche Störungen dient. Auf der zweiten Scheibe 6 ist die erwähnte Abgleichsscheibe 7 befestigt.One embodiment for this application is shown in the longitudinal section through the entire disk arrangement in FIG. 2. In this figure, the sealing washer 3 is located on a common tube 5, the second disc 6 to compensate for the reflections caused by the horn orifice, and a third disk 8, which, as mentioned, is used to compensate for reflections for those located further inside the radiator Disturbance is used. On the second disk 6, the above-mentioned adjustment disk 7 is attached.

Wie bereits erwähnt, wird durch die mechanische . Kopplung zumindest der ersten beiden Scheiben der Reflexionsfaktor des Strahlers auch bei Druckschwankungen in der Zuleitung, welche zu Lageänderungen und zur Durchbiegung der Abdichtscheibe führen, annähernd gleichgehalten. Bei großen Abdichtscheiben oder erhöhten Anforderungen an die Anpassung kann man die Kompensationsscheiben z. B. ringförmig unterteilen und die einzelnen Ringe mit den nächstliegenden Bezirken der Abdeckplatte koppeln. Auf diese Weise kann der Einfluß der Plattendurchbiegung auf den Reflexionsfaktor noch weiter verringert werden.As mentioned earlier, the mechanical. Coupling at least the first two slices of the Reflection factor of the radiator even with pressure fluctuations in the supply line, which lead to changes in position and lead to the deflection of the sealing washer, kept almost the same. With large sealing washers or increased requirements for the adaptation you can use the compensation disks z. B. subdivide in a ring and couple the individual rings with the closest areas of the cover plate. In this way the influence of plate deflection on the reflection factor can be reduced even further.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Horn radiators for very short electromagnetic waves with one attached to the front of the radiator, as a pressure seal for the feed waveguide which is under internal overpressure serving, first dielectric disk (sealing disk) and one at a distance of approximately a quarter wavelength of the operating frequency band from the first disc, inside the horn antenna parallel to this attached, serving for reflection compensation serving second dielectric Disc, characterized in that the second dielectric disc (6) has an in the horn antenna axis and / or the connecting piece or pieces (5) in its vicinity made of dielectric material is mechanically firmly connected to the first dielectric disk (3).

2. Horn antenna according to claim 1 with one in its interior behind the second dielectric Disc located defect, characterized in that in the vicinity of this defect is a third dielectric disc (8) with a smaller diameter than the second disc (6) on one Extension of the connecting piece (5) is attached.

3. Horn antenna according to one of claims 1 or 2, characterized in that the second disc (6) a small dielectric adjustment disk (7) is attached.

4. Horn radiator according to one of the preceding claims, characterized in that the for Compensation provided disks are divided into a ring and the individual rings with the nearest areas of the sealing disc (3) are mechanically connected.

5. Horn antenna according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting piece (5) the panes including these (3, 6) are made of a polycarbonate.