DE1466240C3

DE1466240C3 - Horn antenna for two very short electromagnetic waves that are linearly polarized perpendicular to each other

Info

Publication number: DE1466240C3
Application number: DE19631466240
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 8000 Muenchen Thust
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1963-09-16
Filing date: 1963-09-16
Publication date: 1975-07-31
Also published as: DE1466240A1; DE1466240B2

Description

Gegenstand des Hauptpatents ist ein Hornstrahler für zwei senkrecht zueinander linear polarisierte sehr kurze elektromagnetische Wellen, dessen Apertur eine sich in das Innere des Strahlers hinein fortsetzende Form eines zu den Polarisationsebenen symmetrischen Vielecks mit acht Ecken aufweist, dessen Gestalt derart ist, daß das um 90° um seinen Mittelpunkt gedrehte Vieleck deckungsgleich mit dem unverdrehten ist und bei dem benachbarte Seiten ungleich lang sind, bei dem ferner die Lage des Aperturvielecks so gewählt ist, daß die beiden Polarisationsebenen senkrecht auf den kürzeren Seiten des Vielecks stehen.The subject of the main patent is a horn antenna for two very linearly polarized perpendicular to each other short electromagnetic waves, the aperture of which continues into the interior of the radiator Has the shape of a symmetrical to the polarization planes polygon with eight corners, the shape of which is that the polygon rotated by 90 ° about its center point is congruent with the non-rotated polygon and in which adjacent sides are of unequal length, in which furthermore the position of the aperture polygon is chosen so that the two planes of polarization are perpendicular to the shorter sides of the polygon.

Dieser Hornstrahler nach dem Hauptpatent wird erfindungsgemäß dadurch weitergebildet, daß die Vorderkante der Hornstrahlerinnenseite wenigstens teilweise verrundet istThis horn antenna according to the main patent is further developed according to the invention in that the front edge the inside of the horn is at least partially rounded

Durch die französische Patentschrift 1 185 712 ist ein Strahler bekanntgeworden, bei dem zwei gegenüberliegende Schrägflächen eines Hornstrahlers an ihren Enden mit einer Phase versehen sind. Dies geschieht dort offenbar aus rein konstruktiven Gründen, und es ist zumindest nichts darüber ausgesagt, welchen Einfluß die Phasen auf die Diagrammgestaltung haben könnten.By the French patent specification 1 185 712 is a Emitter became known, in which two opposite inclined surfaces of a horn antenna at their ends are provided with a phase. Apparently, this is happening there for purely constructive reasons, and at least it is does not say anything about the influence the phases could have on the design of the diagram.

Die Verrundung der frontseitigen Innenkanten ist besonders bei den im Hauptpatent im Anspruch 4 genannten Einsätzen vorteilhaftThe rounding of the front inner edges is particularly important for those mentioned in claim 4 in the main patent Stakes advantageous

Bei manchen Ausführungen ist es vorteilhaft, auch die Ecken des Vielecks zu verrunden.In some designs it is advantageous to also round the corners of the polygon.

Wie Untersuchungen gezeigt haben, kann durch Abrunden der Vorderkante des Hornstrahlers die Änderung der Form des Richtdiagramms mit der Frequenz wesentlich verringert werden. Ein derartiger Strahler kann, wie im Hauptpatent bereits näher erläutert, aus einem konischen Trichter mit kreisförmigem Querschnitt bestehen, in dessen Innenraum vier Kegelabschnitte von der Art eingebracht sind, daß die Kegelschnittflächen Hyperbeln ergeben, vorzugsweise solche Hyperbeln, deren Ebenen parallel zur Achse des Trichters verlaufen. Rundet man die frontseitigen Innenkanten dieser Kegelabschnitte ab, so zeigt sich eine besonders geringe Frequenzabhängigkeit der Form des Richtdiagramms, besonders für die Ε-Ebene der elektromagnetischen Strahlung. Offenbar wirken sich scharfe Kanten an der Mündung eines derartigen Hornstrahlers ähnlich aus wie Blenden oder andere örtlich konzentrierte Feldstörungen.As studies have shown, the change can be made by rounding the front edge of the horn the shape of the directional diagram can be significantly reduced with the frequency. Such a radiator can, as already explained in more detail in the main patent, from a conical funnel with a circular cross-section exist, in the interior of which four conical sections are introduced of the type that the conic surfaces Hyperbolas result, preferably those hyperbolas, whose planes are parallel to the axis of the funnel get lost. If you round off the front inner edges of these cone sections, you will see a special one low frequency dependence of the form of the directional diagram, especially for the Ε-level of the electromagnetic Radiation. Obviously, sharp edges at the mouth of such a horn antenna have a similar effect as apertures or others locally concentrated field disturbances.

An Hand der F i g. 1 bis 3 wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel für den Erfindungsgedanken näher erläutert Die F i g. 1 zeigt einen Längs- und Querschnitt durch einen derartigen Hornstrahler. In einem kegelförmigen Strahler 1 mit kreisrundem Querschnitt sind die erwähnten Kegelabschnitte eingelassen. Dies kann so geschehen, daß kleine Metallklötzchen 2 mit entsprechender Form im Hornstrahler befestigt werden, oder es kann von vornherein beim galvanoplastischen Verfahren der Kern entsprechend geformt werden, so daß die in der Darstellung gezeigte Aperturform erzielt wird. Der Schnitt eines dieser zusätzlich eingebauten Teile mit der inneren Oberfläche des Strahlers erscheint dann als Hyperbel, wie sie durch 3 angedeutet ist. Der Querschnitt durch den Hornstrahler in der öffnungsebene zeigt also die Form eines Achtecks. Die Polarisationsebenen für die beiden elektrischen Feldvektoren sind mit £1 und E2 bezeichnet. Um die oben angeführten Vorteile zu erzielen, sind die inneren Kanten 5 der Kegelabschnitte 2 verrundet Die Verrundung ist in F i g. 3 noch einmal als Einzelheit deutlich dargestellt. In manchen Fällen ist es von Vorteil, auch die Ecken 4 des Achtecks abzurunden. Dies kann bei allen Ecken oder bei nur einem Teil dieser Ecken von Vorteil sein. Daneben ist diese Methode auch fertigungstechnisch vorteilhaftOn the basis of FIG. 1 to 3, an exemplary embodiment for the concept of the invention is explained in more detail below. 1 shows a longitudinal and cross section through such a horn antenna. The cone sections mentioned are embedded in a conical radiator 1 with a circular cross section. This can be done in such a way that small metal blocks 2 with a corresponding shape are fastened in the horn antenna, or the core can be shaped accordingly from the outset in the electroforming process, so that the aperture shape shown in the illustration is achieved. The intersection of one of these additionally built-in parts with the inner surface of the radiator then appears as a hyperbola, as indicated by 3. The cross section through the horn antenna in the opening plane thus shows the shape of an octagon. The planes of polarization for the two electric field vectors are denoted by £ 1 and E2. In order to achieve the advantages listed above, the inner edges 5 of the cone sections 2 are rounded. The rounding is shown in FIG. 3 clearly shown again as a detail. In some cases it is advantageous to also round off the corners 4 of the octagon. This can be advantageous for all corners or for only a part of these corners. In addition, this method is also advantageous in terms of production technology

Einen Vergleich der 10-dB-Breiten eines derartigen Hornstrahlers mit abgerundeten und nicht abgerundeten Kanten 5 in F i g. 1 zeigt schließlich die F i g. 2. In dieser Figur sind auf der Abzisse die Frequenzen / eines Übertragungsfrequenzbandes angetragen, während auf der Ordinate der Winkel φ 1OdB für die 10-dB-Breite angetragen ist Die Linie a zeigt die Abhängigkeit bei einem Strahler mit verrundeten Kanten, während die Linie b dieselbe bei einem Strahler mit nicht verrundeten Kanten zeigt, und zwar gelten beide Linien für die Ε-Ebene des Richtdiagramms. Daraus ist deutlich die Verbesserung nach dem erfindungsgemäßen Vorschlag zu ersehen.A comparison of the 10 dB widths of such a horn antenna with rounded and non-rounded edges 5 in FIG. Finally, FIG. 1 shows FIG. 2. In this figure, the frequencies / a transmission frequency band are plotted on the abscissa, while the angle φ 1OdB for the 10 dB width is plotted on the ordinate. Line a shows the dependency for a radiator with rounded edges, while line b shows the same for a radiator with non-rounded edges, and both lines apply to the Ε-plane of the directional diagram. This clearly shows the improvement according to the proposal according to the invention.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Horn antenna for two very short electromagnetic waves that are linearly polarized perpendicular to one another Waves, the aperture of which is a shape that continues into the interior of the radiator to the planes of polarization has symmetrical polygon with eight corners, the shape of which is such that the 90 ° rotated polygon is congruent with the non-rotated polygon and at the adjacent sides are of unequal length, in which furthermore the position of the aperture polygon is chosen so, that the two planes of polarization are perpendicular to the shorter sides of the polygon, according to the patent 1441093, characterized in that the front edge of the horn antenna inside is at least partially rounded.

2. Horn antenna according to claim 1, characterized in that the corners of the polygon in the sense a gradual transition from edge to edge are rounded.