DE1466326A1

DE1466326A1 - Verfahren zur raschen elektronischen Diagrammschwenkung der Richtcharakteristik von Vielfachantennen,insbesondere Radarantennen

Info

Publication number: DE1466326A1
Application number: DE19651466326
Authority: DE
Inventors: Bouix Maurice Gedeon
Original assignee: Alcatel SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1964-04-07
Filing date: 1965-04-06
Publication date: 1969-02-06
Also published as: US3382502A; FR1401268A

Description

Verfahren zur raschen elektronischen Diagrmsaachwenkung der

Aiehtobarakteriatik von Vieltachanteanen, insbesondere Radar-

anteamne

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur raschen

elektronischen Diagrammachwenkung der Riohtcharakteriatik

von Vieltachantenusn, insbesondere Badarantennen,#die min-

destens ein lineares System von n zueinander parallel anSe-

ordneten Einzelstrahlern tUr Nikcowellen umfassen und deren

resultierender Eauptatrahlungswinkel (9chielwinkel) durch

eine steuerbare Verschiebung der Slgnalphaaefn jedes Ein-

zelstrahlers In der Weise geschwenkt wird, daß auf der Ober-

tragundleituag zu jedem Strahler mindestens einer von den

parasetera der Phasengleichims

a

wobei die Wellenlänge der Obertragungsfmquenz a" L die

Lin ' 1 und Al *w M°dium und 2-k die Grenzwellenlänge der

Lsitung darstellen, kontinuierlich verändert wird, und zwar

vorzugt»iadmroh xodulation der Ubertragungstrequen:.

Bekanntlich arbeiten Vielfachantenne In der Weise, da8

die von jedem Einzelstrahler ausgestrahlte Leistung nach

Betrag und Phase so abgestimmt ist auf die übrigen Strahler,

daß sich deren Gesamtleistung richtungsabhängig anddiert b».

kompensiert. U Ist dazu keinesfalls notwendig, daß alle

Strahler 3n der gleichen Linie oder Ebene stehen oder nur

mit gleichen Abständen gegeneinander, jedoch ist eine solche

Anordnung In aller Regel üblich, ereil dann .die Errechmmg

und"Einhaltung der vorgegebenen elektrischen Daten wesentlich.

einfacher ist. Arbeiten beispielaxeise alle Strahler In der

gleichen Linie mit der gleichen Frequenz und Phase, dann

tindet 1n chter Richtung zur aufgestellten Strahler-

reihe keine elektrischen Felder erzeugt werden, es sein denn,

daß

der Strahler genau die Phase 21iV des Signals

entsprechen. Sind die Strahler In Abständen aufgestellt, die .

der Phasenlage ij .entsprechen, dann wird die Gesamtleistung

In dieser Richtung vollständig kompensiert. Dementsprechendes

wird bei gleichmäßigen Abständen und einer beliebigen Phasen-

lage erreicht. So ergibt sich nur dann eine Richtwirkung,

wenn die elektrische Phasenditterenz von Strahler zu Strahler,

In jder Stufe um den gleichen Betrag zunimmt. Die Hauptstrahl-

richtung ist dann diejenige, aus weicher ein "Betrachter' die

Reihe der Strahler-in derjenigen Projektion'sieht; In der sie

scheinbar :.gleichphasig arbeiten. Der Winkel heißt deshalb

auch "Schielwiniel", weil das fest angeordnete Antennensystem

in die betreffende Richtung "aehUlte.

Die genaue Einhaltung der vorgesehenen Strahlerphasen ist

praktisch nur dadurch möglich, daß die Ubertragungstrequenz

einem einzigen Generator entstammt. Zur Phasendrehung macht

man sieh die bei der Ubertragung_hochtrequenter Schwingungen

über elektrische Leitungen bekannte Wirkung dor Verzögerung

zu nutze. Dazu kann grundsKtzlich Jeder von den Parametern

der Phasengleichung variiert werden, die In Oberbegriff des

Anspruchs 1 genannt sind. Bekannt ist es, Umwegleitunnen

über Dioden kur: zu schließen und dadurch die Lage L zu

verändern, durch Magetisierung veränderliche Perrite in

den Leitungen anzuordnen und dadurch die Größe der Perme-

abilititt Eu variieren. Auch die'Greazweilenlänge lgßt sich

bei bes@imaaten Leitungstypen verändern, 3chwierIgkeiten

macht nur eine wirtschaftliche Variation der Dielektrizi-

tatskonstante, an häufigsten wird die Frequenz, also die

Wellenlänge?, zur Diagrsmmschweninmg benutzt. Gruzäsitzlioh

losen sich dazu dle Nodulationsarten verwenden.

Da bei Kodulationsvorgängen die Phasenbeziehungen erhalten

bleiben, sind schon zahheiche mit Frequenzmisahung arbeiten-

de Verfahren bekannt. Dazu benötigt man in jedes Falle mehrere

Generatoren zur Frequenzerzeugung und entsprechende Verzöge-

rungsleitungen für die abgestufte Veränderung der Phasenlage

der an einzelnen Abgriffen der Verzögerungsleitung anzu-

schließenden tibertragungsieitungsa zu den einzelnen Strahlern.

Eine vielfaohantenne bekannter Art arbeitet im @afaohstea

Falle beispielsweise mit drei Einzelstrahlern nach folgendem

Prinzip. Jeder Einzelantenne A1 bis A3 ist eine Nisohsture

I41 bin l43 usw. zugeordnet und über die regelbaren fasen-

sohieber P1, P2 erhalten die nisahfxrquenzen in liaer :weiten

Phasenaahieberkette wiederum abgestufte Phasenänderungen, so

Qa& eine aus schräger Richtung eintreffende @mpfangafrequens

gerade dann aufgenommen wird, wem deren rtualiohe Mssenver-

schiebung an jeder Ein zelantenne gerade durch die genaaaten

Pbassnsohieber ausgeglichen wird. .

Ur eine gerichtete elektromagnetische Strahlungscharakteristik

zu erhalten, ist es bekannt, die einzelnes Strahhmgsquellen

längs eines geradlinigen Netzen anzuordnen und durch geeig-

nete Verteilung der Amplituden und der Phasen zu erregen.

Wenn s die Abszisse bzw. den Abszissenxsrt eines Strahlers

längs des Netzes bezeichnet wird durch eise herlagerunzg die

@Ahtung der Strah3%r: u;L 21am Winkel, der Funktion eines

Bteff izienten ü 4@it,,;@ w,:.. Mach den zur BVadelnng fUhrenden

Phasengesetz besteht eine in x lineare Gesetzmäßigkeit gemäß

(h und 1 sind Konstanten). Um eine solche

Richtungsänderung den Bündels zu erreichen, hat man bereits

vorgeschlagen, auf Jeden Sender einen aus Ferrit bestehenden

Phasenverschieber zu setzen, dessen Phasenverschiebung durch

den eine Wicklung durchsetzenden Strom gesteuert wird. In

nachteiliger Weise hängt aber die durch die Perrite erzeugte

Phasenverschiebung von dar Temperatur der Frequenz,,der Lei-

stung und von Anfangsbedingungen (Hysteresis) ab.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu sehat#

fen, welches Phasenverschiebungen ermöglicht, die in empfind-

licher Welse kontinuierlich verändert werden können und von

den physikalischen und Werkstoffeigenschaften praktisch nicht

abhängen. Bei Anwendung von Ferriten wird vom Paraday'aehen

Effekt Gebrauch gemacht, unter Bedingungen, welche die Aus-

wirkung der physikalischen Eigenschaften auf die Bündelung

weitgehend beseitigen. Hierzu sollen die betreffenden Ferrite

an eigentlichen Modulationsvorgan$ nicht beteiligt sein und

auch zur Diagrammschwenkung nicht verändert werden.

Diese Autgabe lißt sich gemäß der Erfindung dadurch lösen,

daß aus dem Frequenzgemisch der Ubertragungsfrequenz GJ"und

einer wesentlich geringeren Frequenz Wö beide Seitenbänder

W'' t U'o und tr- 4-o durch Siebstufen voneinander getrermt

und dann mit definierter Phasenlage Uber zwei verschiedene

Rechteekhohlleitungen A1-B1 und A2-B2 der Länge L übertragen

werden, aus denen in vorgegebenen Abständen x aus der einen

Hohlleitung A1-81 Uber eine angekoppelte Zweigleitung der

Länge y sowie aus der anderen Hohlleitung A2tB2 in Abständen

L-x über eine angekoppelte Zweigleitung einer Länge d-y die

Signale 31 und 32 Uber beide Eingänge eines vierarmigen und

nach Riblet aus rechteckigen üohlleiterabschnitten zusammen-

gesetzten Leitungskopplers zuanmmengefUhrt werden und dessen

beiden Ausgängen als zwei Summensignale

entnommen und diese Signale senkrecht zueinander In einen

Hohlleiter kreistörmigen Querschnitts eingekoppelt werden

durch den sie als eine polarisierte Nil-Wellekonstanter

Amplitude mit der Frequenz W", jabch unter Rotation der

Polarisationsebene mit der Frequen: Gro über einen gleich-

stromerregten Ferritphasensehieber auf eine bei allen Strah-

lern übereinstimmende Rotationsphase verzögert und dann vor-.

zugsweise jeweils durch einen Richtstrahler als gemeinsame

Gruppe von n unmodulierten Signalen mit synchroner Polari-

sationsdrehung mit der Kreisfrequenz lJ'in einem Hauptstrahl-

Kinkel ausgestrahlt werden, welcher gegenüber dem Normal-

winkel des ßtrahlersystem um einen Betrag abweicht, welcher

zeitunabhängig und mit dem Abstand 47-. der Seitenbader gegen.

Uber der tbertragungstrequexur 6J" vergnderbar ist.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Diagramasehxenkung

sind die mit physikalischen Gehlern behafteten Ferrite

einzeln durch durch ihre Gleichstromerregung sehr genau

einregelbar. Sie können die Richtcharakteristik nur als

Fehlerquelle zweiter Ordnung geringtilgig beeinflussen.

Es ist jedoch In Bedartstalle vorteilhatterweise auch

möglich, daß die Gleichstromerregung der Perritphasen-

sehieber bei Xnderung den den Hauptstrahlwinkel bestimmen-

den Seitenbandabstanden C', zur Korrektur der von der Grenz-"

wellenlänge der beteiligten Rechteckhohlleiter abhängen-

den Zahlenwerte nachgeregelt wird. Die praktische Arbeite-

rreise den Verfahrens ergibt sich aus der nachfolgenden

Einzelbeschreibung.

Zwei Austlihruagsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend

anhand der Zeichnungen beschrieben, die schenatisehe Aus-

tVhungabelspiele darstellen.

Pia. 1 und la geometrische Schemata, die zur besseren Er.

lSuterung der Erfindung dienen sollen.

Pia. 2 eine perspektivische Ansicht einer Ankoppelungs-

vorrichtung, die für die Schaltungsanordnung gemäß der

Erfindung benötigt wird.

Pia. 3 eine perspektivische Ansicht einer Erregerschal-

tungsanordnung eines Strahlers (Senders).

FIX. 4 eine schematische Ansicht gemäß Schnitt IV-IV der

Pia- 3. .

Pia. 5 und 5a schematische Ansichten von zwei Schaltungs-

anordnungen gemU der Erfindung, wenn ein lineares Ein-

heitsnetz verwendet wird.

Pia. 6 ein geometrisches Schema, das zur Erläuterung der

Anwendung den Erfindungsgegenstandes in Verbindung mit

einer Nehrzahl von linearen parallelen Netzen (Systemen),

die ein ebenen Netz bilden, dient.

Pia. 7 eine schematische perspektivische Ansicht der Aus-

ttlhrung dieser Anwendung.

Pig. 8 eine graphische Darstellung (Blockschaltbild) Air

Ankopplungsaggregate, die die verbesserten Signale zu-

sa®en»tzen, in diesem Falle jedes 3enders.

Pia. 9 eine schematische Ansieht der Erregung der kreis-

törmdgen Wellenleiter eines jedenSendera.

Fig. 10 eine graphische Darstellung der Zusawaensetzuug

des drehenden Dipols, erzeugt durch einen Sender.

Fig. 11 die Darstellung eines AnkopplungsaEZregates, das

zwei Eingage variabler Einspeisung aufweist und

Fig. 12 eine graphische Darstellung der Vereinigung dieser

Ankopplungsaggregate für den Fall eines ebenen Netzen.

Gemäß ?ig. 1 weist die erfindungsgemäße Vorrichtung, in

ihrer einfachsten Ausführungsnorm, ein lineares Netz aut,

das aus einer Mehrzahl parallel fluchtender Strahler

(Sender) besteht, deren senkrecht zur WI rasachse des

Netzes stehenden ,Achsen genau äquldistant angeordnet sind,

wobei diese Sender, wie in Fig. 1 dargestellt, durch zwei

Wollenleiter A1, B1 und A2, B2 gespeist werden. Die Wellen-

leiter liegen parallel und bilden folglich ein Parallelo-

gramm, dessen Ebene durch diejenige Ebene geschnitten wird,

welche die Achsen der Strahler des Notzen läras einer Linie

PQ enthält, welche senkrecZ:t zu Seiten A1, 82 und A2, 111

dos genannten

steht und seinen, Mittel-

punkt 0 "urcPhe@8@ Stelle R wird die Lage eines der Strah-

ler des Netzes dargestellt. Diescri empfängt, mit Hilfe der

nachfolgend beschriebenen-Einrichtung" zwei Signale

die ihrerseits, wie aus der nachfolgenden Beschreibung noch

ersichtlich, zwei Signale 819 S2 erzeugen, die bei R Uber

zwei Wellenleiter «M1R, 142R ankommen, die in Verlängerung

eines zum anderen und parallel zu den Seiten A1, B2 und

A2, B1 des Parallelogramms az&eordnet sind. Die Wellenleiter

sind bei Ml und D@ mit Leitern A1, 8l und A2, B2 gekoppelt,

und zwar mit Hilfe von Ankopplurgsvorriehtunzen derart wie

in Fig. 2 dargestellt. Gemäß dieser Fig. ist ein Hohlan-

kropplungsaSgregat (Hohlleiter) seitlich vom Hauptwellan-

leiter 1 (A1, Bi oder A2, B2) durch

des letzteren

mit einem AnkopplcunZselement 2 gebildet, wobei die zugehörigen

Hohlkörper durch unmittelbar an den Hauptleiter 1 und das

Ankopplurngselement 2 anstoßende Wunde durchsetzt sind.

Letzteren ist zu einem Riblet'schen Ankopplungselement

3 mit einem Kurzschlußkreis v6r1Limgert, dessen zweites

Element 4 durch ein gekrUpttes Stück der Wellenverbin#

duM 5 mit dem Strahler R (M1R oder M2R) verbunden ist,

wobei der stumpfe-Winkel des gekröpften StUekes der

Supplementär-Winkel des spitzen Winkels zwischen den

Leitern Al, Il und M1R oder A2, B2 uW M2R ist..

In der nachfolgenden Berechnung kann man folgenden aetzens

. A1 B1 '. A2 B2 m L

Alp » QA2 » a

.Al 82 » A2 BI '" 191 X2 " d

Al Hl = x

'MIR #Y

8s ergibt sich unmittelbar

d - L cos + 2 a .

. . 8 + x cos

Ein Genorator 11 (FIS. 1) erzeugt ein Signal e t j ist die

Bezeichnung deri imaginärenÄnteile), das in einen Mödulator

42 eingespeist =wird, in dem es eine Amplitudnmodulation

erfährt, gemäß de:ä Gesetz cos (.,c@tt#+ o @), (, , o wesentliöh

kleiner als . ) durch ein vom Generator 43 'erzeugtes Signal.

Die Resultante des modulierten Signals ist folgende$..

W .

. " eJ@ pos (ot +y

Dieses Blgnal kann 'wie folgt gesohriebenwerdens ' '

a ' (+, t' + J@+ 1 a (.% " ) t "

rlan kann es Ralfs durch Uberlagerunß zweier Signale mit

Kreisrrequenzen von Jeweils (t;J+c0o) und ( 0- cz#o) ent-

standen betrachten. Zwei Filter 44, und 442 werden mit

dem Modulator 42 in Wechselwirkung gebracht, um am Aus-

gang des Gesamtaggregaten die nachfolgeirden Signale aus-

zusenden, nUlich

e C+ ,4o) t+j

e # 1 J A

1 2r

# 1 J c#- .# ) t:-j y - .

. ,92 e

.

Für den tatsächlichen Detrieb kann man bei sehr niedrigen

1.eistunganiveaus talgende Modulation

2 0032 tot + y .

ausführen und.'man bekommt deshalb

20Y t aos2 -1@t +- = e Jet i + cos(t + y

2 2

t + 1 ) t + J ' J t #- ) t-J

.. e + 1 e

f

+ 1 e @ o

wobei. die Filter 441 und. '442 stets die jeweiligen, oben angegebenen Signale s1 und s2 abgeben.

Die 8o erhaltenen Signale s1 und s2 werden in den jeweiligen Eingängen AI und A2 der Wellenleiter A1, BI und" A2, B2, die zur Erregung dienen, eingespeist. Von dem Pärameter der in die vorstehend entwickelte Berechnung ein$e£ührt ist, wird angenommen, daß er die nach den als gleich angenommenen Bahnen erhaltenen Phasen auf die Wellenleiter anrechnet, die die an den genannten Eingävgen A1 und A2 Signale rtthran. So ergeben sich gleiche Folgerungen wie bei den nicht gleichen Bahnen. Längs der Leiter Al, B1 und A2, B2 wird die Signalleistung sukzessive im Netz vorhandenen Sender, über Ankopplungen, wie Ml und I72, verteilt. .
Wenn,2gl und/l% jeweils die Länge der Wellenleiter be- zeichnen, die jeweils zu den Winkelfrequenzen (V + lJo) und (0 -1,)o) gehören, und Renn c (x) den allgemeinen wert der AnkopplurZen Ma und l'z, bezeichnet, haben die an der Basis des Senders R ankommenden Signale @1 und 32, jeweils.

Mr die Amplitude und die Phase, wenn die Berechnung für extrem hohe Werte y und d gemacht wird, folgenden Ausdrucks

j (j + ö) t+j Y - j 1 1 a + x (i+aosot )@

31 - c (x)e e i

j(Gü-4@o)t-j@ -j 2! = L(l+cos@ )+2a j @ +x(l+co:bt)

° (x)e . . . e @t@a - J e #Z.

Die beiden Signale Z1 und 8 2 werden auf den Sonder R, wie aus Fig. 3 ersichtlich, angewandt. Sie kowdren jeweils über die Leiter 51 (M,R) und 52 (M2R) an, die über die gekrüptten Stücke und einem 1,-inkel von 96' mit einem der jeweiligen Elemente 61 und 62 einer Ankopplungseinrichtung nach Riblet verbunden sind, wobei die anderen Enden dieser Elemente sich zu den gekrümmten Leiterstücken 71 und 7 öffnen, die ange- ordnet sind, um seitlich in zwei senkrecgten Ebenen unter ihnen einen Kreinwellenleiter 8 zu verbinden, der nach der Art 111i funktioniert, für die Krelsfrequenzt&T, wobei die Achse senkrecht zur 2tchtung der Wellenleiter 51 und 52 in der Ebene der FIS. 1 liegt, wobei dieser Leiter durch den eigen liehep Sender] gebildet durch einen kreisförmigen Triel ,e . Auf dem Kreisleiter 8 sitzt, in an sieh bekannter Weine, ein aus einem Ferrit bestehender Rotor, der auf dem Leiter angeordnet ist, der das Äußere des letzteren durch eine Wicklung 10 umfaßt. Die Ausbildung und Wirkungsweise eines solchen Rotors ist im einzelnen

beschrieben, insbesondere durch den Artikel von C.L.HOCAN

in "The Dell System Technical Journal" Vol. M=, Nr. 1,

Januar 1952 (siehe auch "Techniquos de lllnE;enieur",

Vol. Bleu troüique, E 242-12, 2466-1956).-

An .

den beiden Ausg'irCen der Ankopplurgsvorriehtung nach

Riblet 61, 62 s .,.alt ran die Signale

2

J <<

welcPa ,ängereehnet . auf die AusdrUeke (2) von S1 und 82 (2)

wie folgt geschrieben werden könnens

E

@@e e e 9 9

GOs[V, t .. r. f. /%x (-1 "cos 4)

@3- f .-'l

dos

vo t l/ "4 "`C@%

Da @' und vori @r`' ;uni ö und x unabhUnk;ige Winkel sind,

sind die Jeüeiligen leerte

X

Y

z

Die Kombination der Signale S1 und 32 in der Ankopplungs-

Vorrichtung von Riblet ergeben somit zwei Signale i-, und ,

2 mit einer Winkelfrequenz t4", deren Amplituden qua-

dratisch-einunförmig moduliert sind und deren gemeinsame

Phase durch einen Faktor 1 w @,1dem Wert x propor-

.y2g2 .

tional ist, die von der Frequenz .i abhängt. Die beiden Signale und werden im Kreiswellenleiter angewandt, und zwar über zwei senkrecht zueinander angeordnete Ankopplungseinrichtungen, so das eine Art Hli der Amplitude o (x) erhalten wird, die unabhängig von t ist und sich mit einer Frequenz der Modulation dreht. Die Faktoren der sinusförmigen Amplitude enthaltenen einen x-Ausdruck, wie Infolge dessen sind die in den Sendern R sich drehenden Felder/ auf die sukzessive jeweils die Werte unterschied- licher x lesbar sind, um einen Winkelwert verschoben, der diesem Ausdruck x,entspricht. Um in den Sendern in jedem Augenblick gleiche Drehfelder zu erhalten, maß man folglich diesen x-Ausdruck eines Senders in Bezug auf den anderen Sender berichtigen. Dies kann durch die Winkelverschiebung der Angriffspunkte der Kr#cüswellenleiter 8 bezUglieh der, senkrecht zueinander stehenden, Wellenleiter 71 und 72 erhalten werden. Jedes-Mal,wenn sich die Trägerwelle in eineu sehr großen Band (Bandbreite) ändern können maß, verwendet man vorzugsweise, um diese Korrektur der Rotoren 10 zu verwirklichen, einen die Rotorwicklung jedes 'Senders durchsetzenden Strom, dessen zugehöriges den Ferrit erregendes Feld, !Ur das vorgegebenen (X und ö eine Winkel-, verschlebung detsich drehenden Feldes von der Größe ist, oder ein 2 ?t' Vielfaches hiervon. wertige Dipole, die sich gemeinsam mit der Winkelgesehwindigkelt 470 drehen und mit der Frequenz 4J* sowie einer dem Ausdruck x proportionalen Phase ausstrahlen; für eine vor- gegebene Frequenz GJ" ist der Proportionalitätsfaktor von der Modul#tionstrequcnr ö abhängig. Beispielsweise entspricht die Funktion o (x) der Tehebi tchev I sehen Ver- teilung, wobei der Netzfaktor ein zentrales Bßndel zuläßt, dessen Richtures von der Winkelfrequenz ö der Modulation abhängt:

Für eine vorbestmmte Emisuionafrequenz ll@könnte man also

das Bündel in der Ebene der Achsen der Sender R I .

laex:r; indem lediglich auF die Modulation ö eingewirkt

o und- ö

wird; notfalls kann man die Frequenzen 4-""+ l,,-

bei der Ankunft an Al und A2 umkehren, um die Leitung den

Bündels zu ändern, r:#rle mittlere Richtung ö entspricht,

(0). In .der Praxis man in geeigneter Weise die Abaziasen

x der Punkte Ml, d.h. die Abszisse der Strahler, au! das Netz

PQ aus, um eine Mittelrichtung zu erhalten, dessen Wert o

unterschiedlich von 0 Ist.

r

Wenn man vorstehendes in Betracht zieht ist es ersichtlich,

daß das Ausgangssigna?. einen Ausdruck von x zuläßt, einer-

zelte YUr seine Phase, nämlich

und andererseits für seinen Rotationswinkel

Es ist eratohtlioh, daß, wenn der Abstand zwischen zwei be-

nachbarten Sendern des Netzes PQ durch u bestimmt ist, be-

tinden alob ihre Brregungapunkte M1 und M'1 im Abetand

i

festliegen, ist die PhasenUaderung umso grösser, als oGkleiner ist, d.h. umso mehr die erregenden Wellenleiter

A1, Bi und A2, 82, zum. Netz PQ geneigt sind.

Zwei Hille sollen betrachtet werden, eirmial mit einem

koaxialen-, das andere Mal mit einem "strip-line"-Wellet-

leiter, der nach seiner fundamentalen Art TLM arbeitet

oder tatsächliche Wellenleiter sind.

Im ersten Fall sind die Leingen der geführten Wellen g1

und ;2 E2 jeweils gleich den Längen der Wellen im Fort-

pflanzungsmedium, also /21 und 122 und man erhält, wenn

o die Lichtgeschwindigkeit ist

Wenn unter anderem durch die Wellenlänge im Vakuum be- zeichnet wird und dic Winkelfrequenz C%rist, ergibt sich so daß man schreiben kann: Es ist ersichtlich,daß in diesem Fall p exakt proportional o ist, da klein q unabhärZig von o ist. l:cnn man des- halb o ändert, ohne zu ändern, ändert sich der Wert von q nicht und ran hat keine Änderung der Regelung der Ro tore j diese Rotoren können, bei vorbestimmtem , UaterdrUokt oder neutralisiert sein, wenn sie die Kreiawellenleiter der einander folgenden Sender erregen, so daß eine teste geeignete Winkelverschiebung zur Korrektur des wertes x ermöglicht wird.

Im zweiten Fall, d:h. ftlr die tatsächlichen Wellenleiter umd*.wenn man durch /2e die Wellenlänge eines Abschnittes

bezeichnet (was der doppelten Höhe eines rechteckigen

Abschnittes eines 1;lcllenleiters, wie einem rechteckigen

Wellenleiter, entspricht) und wenn /Zg die h'!nGQ der

geführten Welle ist, erhält man:

3

( , I t Ges ,Gj # ......_ f p -.@

w`

,2 Z Hr

2 2 w W

Es ist ersichtlich, daß p im Ausdruck -°--- nahezu

bis zur dritten Ordnung bleibt und daß q nahezu bia@zur

zweiten Ordnung unabhäzrig von LJ',o bleibt.

wenn man ö,_ ohne t, zu Undern, ist es möglich, da13 eine

Korrektur des Wertes q erforderlich wird, um die Rotoren

zu unterstützen. Man kann einen Analog- oder _Di ital-

-"Gf l!L

reehner verwenden, einzeln an sich bekannter/" um

die magnetischen Felder bei der Entwicklung der Rotoren

für jede Frequenz l,)' zu bestimmen, als auch die kompli-

mentären ]Korrekturen für den Fall, wo ö zu groß... wird

und auf die Wicklungen 10 der - verschiedenen Rotoren die .

erforderlichen Ströme für die genannten Felder fließen

zu lassen.

Die hauptsächliche Anwendung der vorstehend beschriebenen

Strahlungs- oder Sendevorrichtung besteht in der Verwendung

als Radarantenne. Es @ z u r eine mit einem s trahlengen

drehenden Feld versehene Radareinrichtung be , , wo iG.eine diese Strahlung aufnehmende Flächenantenne ein Signal

wieder zurückschickt, in welchem man die Amplitudenmodu@a-

tion der Frequenz (,J'o wieder findet. Das erfindungsgemUe

Netz empfängt gleichfalls das so modulierte Signal, ' je-

doch zwischen dem Kreiswellenleiter'der Sender angeordneten

Rotoren drehen, in.Ubereinstimmung mit ihrem Funkbons-

prinap; die Polarisationsebene im gleichen Sinne wie auch

für die Emission und nicht in uaGekehrter Richtung= der

einzige Mfekt besteht darin, daß die Welle GJ' + 1J'0

beim Empfang den Laiter durchsetzt, oder LI"- ö

und Mgaaton, , und *umgekehrt. Man kann deshalb beide Signale

kombinieren; um eine Welle zu erhalten, die csan mit der

Frequenz G3' erhält und die mit der Frequenz ("r-o amplItuden-

moduliert ist.

Wenn ein Signal mit der Fmquenz "n die Antenne

aber wenn düs Peld mit einer Winkelgesehwindigkeit &71 o

gedreht wird, das unterschiedlich von &i,# ist, emprän$t

es die Antenne, wenn sie in die R`chturg verstellt wird,

in der das Drehfeld mit, der GesehwindißkeitU*'o emittiert

wird. Im einzelnen empfängt die Antenne die nicht drehenden

eignale, die an ihrer Achse ankomren, die die Richtung der

Welle eines nicht drehenden Feldes daratellen, wenn die

Achse der M>jdulationU@-' 0 entspricht.

In Wirklichkeit ist es möglich, das verstehende Netz zu

ändern, so daß seine Achse einer Frequenz C-7',p, die» nicht

0 ist, entzpricht. Es ist rür diesen Zweck ausreichend,

Fig. la, -unterscliicdllc he Neiguxren °@ 1 und (in. VerbindurG

mit der gloichon. IjeicurG *4 in der Pig. 1) den beiden Haupt-

Wellenleitern A1, ß1 und A2, B2 in Ber.ug auf die Aehsen-

riehtung des Netzes :.u erteilen, d.h. der Achsrichtung von

A2 , ß1 oder Al, 112 oder 141, 142. Die zugehörige Rechnung,

ergibt in diesem Falle in einfacher Weice, daQ, wenn man

ala festen Parameter die äteiluM des Senders nicht wehr

auf der Abszisse x über den liauptwellenleiter @AI, B1 aber

der Abszisse PR m u auf denn Netz PQ nimmt.

elan bezeichnet durch L1 und L2 die Längen der Jeweiligen

Leitar Al,, B1 und A2, B2, durch 1. die Viere des Netzes

PQ, wobei x1 und x2 die Abszissen der jec-joiligen Punkte

t41 und 1, auf den Wellenleitern Al, B1 und B2, A2 Bind

und durch ei# 1 und 0@2 die jeweillgen Winkel der N'llen-

loiter A1, B1 und A2, D2 mit der senkrechten auf das Hext

PQ bezeichnet, erhUlt man:

Die Signale L1 Und #2 werden hierbei

7

L.7 @ c 2 y @ ,2 @ z,

. . Goa @ i@ . CcE@ ZZ .

f

e

2 l'l@ @ l2@ z .

@L z

T 'l to@ °@t f 2a, .f ,1 ä, Z

@r oft , z @ a 7

f

° Z i2 Z

r

.rZ f L

In.diesen Formeln hat ran ein4;csetzts

Flan erhUlt die Aeharichtung des BUndel§k, wenn alle Sender in

Phase sind, d.h. wenn

Wenn die TranamisatIorzlinien Koamiallinien sind, erhUt mann

Diese Beziehung ergibt nach MaltIplieation mit 2 rä s

Y:cnn ran versucht, das '-nael um ± 30 o oder ± l/ Krelsäb-

schnitt einerseits und z@ulexerseits ie iletzaeY.re zu neigen,

wird (")'o den einen oder den anderen vorgegebenen Wert an-

nehmen, wenn u durch /?L 2 r ,- ersetzt wird mit dem Se-

x

ucin_:.:r:.cn Phasenfaktor von @I und K2lund rjan gleicht es

mit dcr;i F'::asenfaktor f raus, so dab

CGE - i . ,-#

= '

.. 1r 7

das :.:zeit 1.1u1 tiplika tion mit 2 und Division durch ergibt:

z

oder, mit t1inlceltrenuon::en

14

2 @ @ atz _

@' @l' @?

. z

oder, unter Anrechnung des I;ertes cm

GsG f - @ ,t cr@ --Z -

i:s ist ersichtlich, date ein Abweichen dir i:o;lt:l. tions@recruen@.

-o von der Kipplage - 300 bis +30 0 wie fuiGc iNirds

Wenn ö sehr klein ist, was filr einen sehr großen

Nenner zutrifft, slnd die Leiter A1, Bi und r,2, H2 sehr

stark zum Netz K z;cneigt. Für 4,J''om itt es wi:so größer

je mehr die Winkel o/1 1 und @.2 unterschiedlich sind.

Es ist zu beachten, düw, t-,cnn die Neigung eines Wellen-

leiters A i. B1 ocicz# A2, Bp- au2 PQ, dar Vcrgrö: crung der

Anzahl der Wellenlänge, enthalten im ,:cllenleitcr, dient,

für eine vorl:e"gabcne Llendo des ldetzes. Man kann deshalb

einen geneirten i;cllcnleiter durch eine kUnz cliei: ausge-

füllte Verlärirerung ersetzen, z.B. durch ein:: clielek-

trisehe FUllunß oder einer welligen AusfUhrui:"sart. In

diesem Falle können die @cstunüsniveaus un iii i,telbar an

"'ciuiern (Strahlern) 'wi-q;eordnet sein. Die voretehend an-

LeGehene Vorrichtung Gestattet, wie craiclitlicii, ein

Netz von rotierenden Dipolen zu schaffen, üc@::cn EmissIons-

winkelfrequenz %)'' l st und die WinlcelLcsel-n:iiiclii;l:eit

tst, so daß ein Rippen des emittierten I3üiiclcl::: durch das

Netz ausfuhrbar isst. iliciitsdectorrenirer wie rkzclifolgend

an,e[;etien, wird in Wirklichkeit eine VerdopF:clurS des

Lündelsä erzielt, v;as eine bosondera Sctiyüeri,:;eit für den

Fall führt, wo die modulierte Vinkelrrecjuc:n.: !,J''' o relativ

Lroj# ist und deshalb notwendig ist, einen unterschiedlichen

Aufbau vorzunehmen, um zu i;cwihrleisten, daß jeder, jeweils

vom Riblet'sahen Kopplungsaggregat 61, fit ab'Uehende Sender

erregt wird.

Deshalb ist ein drehender Dipol E vorgesehen, der durch

einen im Punkt 0 des Netzes P le sitzendon ücnüer gebildet

wird und man bezieht diesen Dipol auf zwei sc@rkreehte

Achsen 0u und 0v. Fig. 10, wobei die Achse Ou Fait der

Linie P des Netzes der Strahler koinzidiert, deren

Achsen senkrecht zur Zeichnungslinie stehen, wob6i y und

'z die Einheitsvektoren dieser Achsen 0u und Ov sind, wobei

der Dipol F durch nachfolgende Formel darstellbar lest:

E e,

. C

sind von 4f0 unabhängige Phasen.

Formel kann mtn sehre i be n s '

ul «i

TJ(y

Der sich mit der Winkelfrequenz tr und mit der Dreffigesohwin-

di,,ceit GJ''o rotierende Dipol gibt somit in der Zusammgn#-

setzung in umgekehrter Richtung kreisförmig polarisierte

Sender (Strahler) mit jeweiligen Winkelfrequenzen £J+ 4-01,0

und 47 -- L!'o. Wünn die Netzsenderintervalle die gleichen

für zwei Frequenzen sind, erhält man eine Verdoppelung des

Dündelss ist 421 schwach oder Lot das DUndel groß, tritt

diese Vordoppolung kaum ein, und die Vorrichtung Lot brauch-

bar in der vorstehend beschriebenen Weine, in der jeder

Sonder durch einen Wellenleiter kreinsymetrischer Art er-

regt iüt, Wbbei am letzteren die "Angriffsstellen"" an zwei

zu den Ausgären der Ankopplungsvorrichtung nach Riblet

ortliogonalen zugehörigen Punkten erfolgt. Andererseits,

wenn das ßUndel schtrach und lra groß ist, sind die beiden

Dsndel genau vorgegeben und es hat lediglich eine schwache

Emission in der-gewUnzahten Richtung, das zwischen stark

in benaahbärter Richtung .ausgehende Bändel eingeso@oben

iatj die vors»hend angegebenen Vorrichtung Lot in diesem

?alle nicht brauchbar.

Um diese Frequenadispersion zu vermeiden, wenn das Verhli3.t- .

nis nicht viel kleiner als die Birgieit ist, kann man

in Ve'%rbindung mit .einer kreissy=trisohen FUhrsu*g (Leiter),.

deren beiden an der Basis angeordneten - unter einem rechten

Winkel stehenden EIngtlnge erregt sind, eine Ankopplungavor-

riohtung, Flg. 11, mit zwei Eingängen 14 und 15 verEaderbaren

Zugangs und mit ünem Ausga* 16 von rester vorbestiamter

Größe verwenden.

in einzeln an sich beka=ter Weise sind beide Ein~ 14

und 15 der Ankoppiungsvorriehtung jeweils mit euer Diode

oder *iwr Ctsxthre 17, 18 versehen, entlang weleber die

nie durchsetzende Energie niedrig oder hoch ist, oder zwei

solcher VorrichtunZen edlbst, wann die Signale bald niedrig,

ball hoch sind, wlo,ea eben beim Radar der Fall ist. Die

Dioden oder Gasröhren sind evtl. mit Wandlern, wie $chema-

tIsoh eingzeichriete Transrormatoren 19 und 20 versehen,

durch deren Spannungen die Anwendur* jeder Diode oder Gas-

röhre 17,18 so gesteuert. werden kann, da3 der Zugang au

jedem Zweig proportional der Leistung den ankommenden Signalen

ist.

Dle von der Riblet'schen Ankopplungƒvorrichtura 61, 6

abgegebenen Signale Z-1-und 2 2 werden jeweils den je-2

welligen Eingängen 14 und 15 der vorstehend beschriebenen .

Ankopplungsvorrichtung zugeleitet. Die Spannungen 81 und 82

haben nachfolgende Bestalt:

s c 7` Ct,r%f@ . + .

E@ E@ cos (@Q @'

(l@,tt,@#

e, C, 0 1 (0o f

Ez #@p

Tide elektrischen ZugdnZe, d.h. die Scheinleitwerte der Ein-

gänge 14 und 15 liegen parallel und betragen .

Y , = Yo cos t@l,J'o t @.,@

Y #.Y d # cas

2

' Yo bezeichnet den Beschoinleitwert der charakteristisch !Ur

jede fiingmrgslinie ist. .

Die durch diese Signale Ubertragenen Leistungen sind

. ya ,@ E ' .Yo co 4 cas z (C o t 0 . y » .

. . ,o E, a.d4 " Y" E. 2 m `#. ' (& .' a t, 4 @@ .

ft sirr die Dioden auf die Linien der aoheinlsitwerte Yi

uM ti suxidskUMrt Bind, die die Foxes .

yf @r Y,@ tos z @@@ t + @'

lassen sich die in den Zweigen 14 und 15 ankommenden

Leistungen wie folgt darstellens

Yi Q2 und 72 Eo` ..

Da die Zweige 14 und 15 parallel liegen ergibt sich der

Scheinleitwert des Aggregates, gesehen für den Ausgaf-

zwelg wie folgt

. Y1 + Y2 .Y o r

und, da yo auch die.Seheinleitwert-Charakteristik des Aus-

gangßzWeiges ist, far die Ausgangeleistung der Ausdruckt

802 # Y1 E1 E @ :b Y2 E2 E2

der unabhängig vonV ist.

Die dreh diese Ausgänge erregten Strahler (Sender)

emittieren nicht mehr ein rotierendes Feld und das von

ihnen .gewickelte Netz hat die üblichen Eigenschaften eines

Sendernetzes mit der Winkelfrequenz L#". Indessen ist die

Verteilung der Phasen bezüglich der Abszisse u de: Sendern

linear nun Netz mit einem Koeftiaienten,.der von der Pre-

--quenz Va abhängt. Somit folgt einer Änderung der Modu-

lation in o eine Änderung der Bündelneigung.

Um für die Praxis zu verhindern, daa,die Wellenleiter A1 BI

und A2 B2 nach beiden Seiten von Netz angeordnet werden, `

wühlt man die Vorrichtung wie in Pig. 1 dargestellt längs

der Linie PQ,derart, daß die Gruppe der Wellenleiter htgter

der Linie der Sender :u liegen koamt, wie in ylg. S dMe-

stellt, wobei die beiden haupteitahliohen Wellenlbiters *Zoo

via Kreuz A1 Hl # A#2, 8b2 bilden. Diese Linie der ßeräer kann

gleiohfalle vor deä*Retlektor angeordnet werden.

In der Fis. § sind zwei heiter N1R und K'2R mit einer leichten

Kippneigung dargectellt, aus Gründen besserer zeichnerischer

Darstellung, aber e$ ist ersichtlich, daß immer gelten rußt

Al t41 M H' 2512 # x # u ri

für den Fall, daß Leiter A1 8l und A'2 ß'2@ eine gleiche Nei-

gung auf des Netz PQ haben. Wenn sie'zur"normalen auf ,das

Netz die Winkel p(1 und. 4(2 bilden, wie vorstehenden defi-

niert und unterschiedlich voneinander, wie In Fig. 5a dar-

gestellt, erhält man

A M 1 ä# al # u johl , und B'' 2 M2 # k 2 = u @su.,l

Andererseits, rUr den Fall der Fig. 5 setzt.man voraus, da8

eine Anwendung der Erfindung tUr Radar vorgesehen ist, und

es ist sehematicch ein Sender (Emittieraggregat) 11 vorge-

Lehcn, das Signale

Z

und

f1 Z @

aussendet, wobei -dar Eiapfäager * 12 artgetrieben und/oder an.

geordnet ist, um reflektierte äignale und die TR 1,)1 und .

1.3. zu expran gen, die eire

Umchal tuvg'von

Sender und Empfänger gewährleisten.

Vorstehend beschriebene : Vorrichtung betrifft ein lineares

Einheitsnetz. Da dieses lineare Netz ldf der FGkgllinie

eines zylindrisch parabolischen Reriektors auaeurdnsten

elementaren Sender erregt, erhält man somit ein schwaches

Bandei, das lediglich um ei= Ebene, und zwar um die axiale

symmetrierende den parabolischen Zylinders, gekippt werden

kann.

nan Kann. taua'r im%&4aa,

Sender gemäß der Li-findung zwei Kippvorgänge in zueinander

senkrecht stehendcri bbenen erhalten, wodurch man ein feines

Bündel erh'ilt, dun das Kippen einen gaiven Volumens eines

1@au@t;cilea gast8tt;et..

Dcshulb, in Ubereinstinnung mit der schematischen Iiarstellun

In Fig. 6, verbindet untereinander n lineare Netze P$ Q8........

Yl Qi pn Qn' wobei der Abstand zwischen zwei einanc:cr.

folgenden Netzen so ßev:ählt sein kann, daß der Abstand

zwischen zwei jeweiligen Sendern, auf zwei benachbarte Net.:e,

glclch mit demjsniGen zwischen zwei auf dem gleichen Hetz

einanaler folgenden Zc:ei Sendern ist oder in unterschiedlicl.#c-r

Weise durch einen Fachmann bestimmt wird. Man verwirklicht

Gleichfalls ein cbcnen ldctz.

vicse Verwirklichung wird nachfolgend unter der VoraussetzurL

beschrieben, daß die verschiedenen errezenden Wellenleiter

eine gleiche Neigunk; zum Netz Z 1 = 4 2 = 0( haben, um

die Zeichnungen zu vcrei:zfaclien. Jedoch ist leicht verständ-

lich, daß zwecks Vt,:r;:ndcrur#G dessen, c:a:3 die :lichtung des

BUxdcls senkrecht auf die Ebene des Netzen einer Modulationz-

frequenz gleich Null entspricht, kann c.:art in analoger Weise

wie vorstehend für ein lineares Einheitsnetz entwickelt,

eine Stellung zulassen, in der die Neigu:4@en der Wellen-

leiter zum ebenen Netz für jedes Paar der Wellenleiter unter-

Lchiedlich sind, ot 1 @d2.

Jedes lineare Netz, v:ie Pa Qa vrird, auch wenn es weiter weg

anGeordnet ist, duieetr zuci kreuzweise angeordnete Gruppen

von Wellenleitern, die nachfolgend. spezielle ;c,llenleiter

genannt sind, die analog zu den erregenden Wellenleitern

in der vorstehend beschriebenen Ausführurv,;sart, ausgebildet

sind und die in Fig. G durch die Linien A1 i31, A2 B2 darre-

stellt sind. Die VerbinduzS dieser kreuzweisen Wellenleiter-

gruppe bildet somlt im allgemeinen die Form eines Parallel-

epipedons, und jeder-Wellenleiter AZ B1 dieser Gruppe wird

durch den einen oder den anderen von zwei kreuzweise a f-e-

ordneten Wellenleitern C1 D1 und Ct1 Di 1 erregt, die n ach-

ruiGend alts- allgemeines Kreuz benannt werden und längs einer

`-eillvrinante des Pai»allalcktpedons ar-icor,liiet "inci, senk-

z@ :riL -t r fiichtung Netzes VQ, wenn die ot:llenli:itur A2 i12

ü@:rc@i t:ellenleiter analoger kreuzwe lser Art C DL urxl

C'2 l)'2 erregt wercicn, die: längs dar eiitgegeiWesetzten

eitonkante des Paralielepipedons angeordnet zind.

Kg. 'j zeigt in gleicher schematischer aber v.chr de:ta1111cr-

ter Weise die Verbiri.luni;eri xvrLT:hen den @a11E:Iiloitern allt;u-

i;;einer kreuzweiser Art 1r£: der Gruppe cior Ki#uu.:wellenleiterr,

rlle einem der lineui°Ln Notaa P1 a j prlds prechen, gleichfalls

die Verbindungar""%@isol:eri den Volleenleiturn dieser Gruppe

,.rjcl -Lnem der 11 iinaarc,-: Ni- LZc:r. Gleichfalls

Ist 1n der xig. 7 ;;cl.er;le.tisah die; >rrc ä-.:ri; sie r allgewcinen

kreuu,eisen `r@elle;iloitcr dargestellt.

Je,li ür-uppe dar i;r#c: u@:::a llenlei ter enth:l t zwe_ i parallel zu-

erinarniur urc1 verbuadena w,@lienleiLer Al, BI,

All» 1j' 1 und, sr@:@a@ tri : et: zu diesen :: t., l lenle i Lern, zwei

;üule r E# ident icc`:e F#@lr@@l 1.@: l arigeordne tc; und verbundene Wellell-

leltur A4 D", A' #, Dt@a L-nd;; A1 tiez i.elleuleiters A1 B1

i:: z; Li"er ein lrrd,2 Leu i9, llenlei ters A 1 t11 nil t; dem a1 lge-

Wellenie Ltr:r# C1 D1 .verbunden urkl das Li;le A'1 des

'riellenleiter' 1 i'' i ist Uber ein Urfite de, I:clLenlsl:ers

A' 1 N' 1 mit dcni 1Ll,c:,ie:itii:n Velleriielter C' 1 U' 1 verbunden,

0 e e >';.mJ.Z; A'a@t.':ride C 1`i :@iul C' 'gleich der

1 i L 1

:.. @r: darr In t.;leicher

;,z:1su ist, das i;r:t4e von l12 dca hellvMülters A- B` nilt deri,

=,@r .@,, tlt,::r e inncle ilt::;, ;@@: lle:rtleltei:;

L

A,, bi, Y;:i°burdrri, w t.re;iia das Ende A',@ de:; V,ellenleiter3

r z

Qber e tn Liide Ness Vellenleiters A'2 t1'2 mit dt:;ri

nlli,c:;.einen ki:äir:rilciter C'2 D'2@verbundeh ist, wo'ei die

ui:u..e der, AbbtUnde C2 N2 I,:I@C@ C'2 N'? gleich darr Luge L

Bier ir@;.llerileitar C2 D2 od::r Cl2 ' W-2 ist urxi die Abstünde

y1, A2 N2 gleich, infolFe der gleichen Ausbildung der

Gruppe, den Abständen A'1 N'1 und A'2 N'2 ist.

speziellene1@:eri13.tx@:1 i31, A' B'-', B- a M -133'g

r"11 (i@.cy

wobei A1 111, A, 1#t3 t;iri':.£:t" äleti- ..

gleich gleich Bind, - Wie auch ü $e Abs turn @e A2 i1@ , -A '-L P '11 Und die- _

curacre der Abstünde A1 ;y i,,£ 142 ist gleich "E:r %nge- L der -

WcllenleI ter A 1 1.31 oCc r A., -F32.

Wie früher erliiutc.rt erzeugt ein .Generator 21 oln SlZnal mit:

eitler vom Yioclulatc)i" j@ crzplitudenmodullertum ir'einfrccjueris, .

-nach dem Ge;ctö; cor( t ), ax:i'F;.a@i zelnes vut,t

Cu'ri(:rirLbr 23 er'I."ck)L;tcn s@ii;nalez, Diese 11.1c:- errc:hcl.n Wini:L1.-

I^r-c:Kliat.rizen 4.t. andeleräielts..

DLe In 21k1 und 2)12 >

Clif.' Ltii, dem r-110duiL`- ä'- #1erLun(.ü::n cinci, .. Lv:1ii'en_.

uuiLl n@v.t'.* Zyf;1"mflfaii in div .;.@ .,@1,-t.r'3rii.'fi 251-Z,ind-

y

i°f 9 ># @'1 "'S y ys -- a > # Ga ' i°

CU..r -11i vmri Genci@.tt.,);' t "..@

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an) Li@Äi:i a.ii de-- -1s1:, ;--1,i

t h 5@ iq

Cl ul (oder, was aur dzz Selbe heraumkc=t, A2 142 ) sind,

in Ubereinztimmu.r, mit einer Gruppe von speziellen kreuz-

Wei:3en iellenleItern des ja-vi'Gilz ,>etrachteten linearen

Netzes,, wobei dert'tiw tarn A1 Ni (oder Al i m1,) dem im

genannten linearen Netz betrachtdten : ci#der"entzprcnts

Die, beiden Signale ß1 und St i werden kombinatiarzweise

in der Anzahl zwei zu ,.ei (:FZ» 8) ixt einclqiblet'solie

Änkopplungaverrictitu*c218 cär;es,pes° uni gcberl zi#iei

o

5ignaie #, i und #"t 1 mit der 13r£kclfrequenz ( C,r * &J'

,ah und die beiden Signale # und 5" werden in die andere

ßibleOsche Ankflpplutgsvorrteliturj; "c ciewpeist, so daß

Zwei. $ig,lae ' . und 4-Ilt4 .t binkelfr,eQUcnzen- 0

3

erzeu&t i-iexden, wonach alle so er]-,ltenm vier Signale sin"-

firimig nur eine Wiielfrequenz i ..odulier und paarae i.se

um tia # phauenverschoben sind. Eines der Gr1e mit

der Frequenz. !.,J° +, z=n.2 und eines der ,Signale

mit der Freque=, deren 1.lodulatonen mit dem ge-

nannten Signa,,. 45''3 in Ple sind und daß vermutlichsrwelse -.

,das Signal'' bzw.. wird, worden ihrerze ts korbinatio=-

wene einer dritten lUblet'scn AnlopplurZsurricht

aufeprund ergeben zvel Saale L 1 und 12, von

der Winkelfrequenz und sixusfdr,g arplitudenmodulert,

zsBsjewee. W ,1t s t und coz

Cos ( t-+@ Zwei abehende andere Sienaie mit den

jeweiligen Frequenzen ' + J' o und - sind in der

gew'ähl'ten Anordnung ' i und uni man erhält also bei

sombinatinsweisor Aröndurg ;aur"eine viere libl,et$sebe

Ankopplungsvorrichtu3i zv;esigmae Und 24,,'die beide

die ,gleiche Vinlelfrv.qcenz GJ,'° haben und Jeweils durch, ,

Cos (°1 t + -,- cos t u3 durch cos (t

cos - :(j,'r @ t + -= - jeweils emplitudeadulert sind.

Werra die Se,rder durch eixen 3reiswellenleiter erregt sind,

Wird in diesem Falle ein Netz mit großem 3Undel oder ei

Wieliut@r 'die im Verhältnis mit deal vier Signalen

4. s c# z

.Fender R vorhergehenden Krelswellenleiters 10 eingefUhrt,

analog der L(Olioh der Fig. 3 und 4 he$Chrlebenen Wdin$gt.8e

mit dpr aus PAa. 9 ersichtlichen Verteilung.

Gemäß der in Pig. 9 dargestellten Zusammensetzung der Signale

I

@I z21 17 3

dreht sich das resultierende Feld mit einer Winkilgei3chwindig-

keit + f -.

1

Da die Frequenzeinen

nicht vernachlässigbaren Bruch darstellt, i.Uhrt man die -

Sl.änale Z l* und T-2 zu den Eingängen einer Ax&opplgs-

Qinrichtung veränderlichen Zugangs wie vorstehend beschrie-

ben und anhand der Fig. 11 schematisch dargestellt" derart,

um im Ausgang ein Signal1,2 (Fig. 12) zu erhalten, dessen

Amplitude lediglich von t..°1 abht und gleichfalls die

Signale 3 und. Z,4 zum zinsans einer zweiten Ank®pplurgs-

vorrichtung veränderlichen Zugangs derart,, daß mau im Aun-

gang ein Signal Z3,4 erhält, dessen Amplitude lediglich

von l abhängt; süe *Ausgangaleistungen dieser beiden An-

kopp3.usvorriöhtuingen werden ihrerseits zu den Eingängen

einer dritten Ankopplungsirozrichturg veränderlicher Zug

gefUhrts derart, Qaß zuletzt ein Signal Z-Arheaten wird,

dessen Amplitude nicht mehr' von C,@ä''' ® nach von GJ'rl ab-.

hhnigt, dessen Phase jedoch eine gemeinsame Phase mit den

Signalen - Z j 7 2, Z,- 3, Et hat, in Abhängigkeit

1. '

von und

Auf diese Weine bestimmt eine Änderung ino eine relative '

Phasenverschiebung' der Signale in den Sendern entlang, jedes .

linearen Netzes PQ, und infolgedessen eine Neigung des wan-

deln $n der Ebene längs der senkrechten Achse auf die Ebene

den Netzen und parallel zu den linearen Netzen, da eine Än-

derung in, j'," l eine relative Phasenversahlebuag der an jedem

die Neigung den Bidsls' #4n der Ebene In der senkrecht zur

Ebene den Netzen liegenden Achse und parallel 'zu. den linearen

Netzen.

Zussammeassend ergibt sieh» daß man mit der erfindungsge-

mäßen Vorrichtung und beim Zulassen einen einzigen linearen.

Netzen die Richtung des emittierten BUndels gleicherweise

wie des emptaenen BUndels, in, diesem Falle in der Anwen-

dung auf Radar, in einfacher Weise elektronisch durch ÄMe-

Ader lodulationsfquenz GÄr variieren kagn, ohne das , _

es tirendg wäre, in genauer Weise eine In einen Plasen-

vechieber eizZespefate Phase genau zu testirn, wobei

der Phaaetso&ier elektronisch jede Richtung den BUndels

steuert. die Rotoren erforderlich sind, h=en die auf

*to angesaMtett magnetischen Felder in der erstem äruf

i,iglioä von der Tr`äertquenz -4.r ab.

Aale oder eines großen Biels vermert sich das

emIttlertr Signal, Bank gier iulation W" o nicht mi exA e#

n Ugnajen gleicher Y`requeha und intalgedessea ist die

Waiioit, äaß der FmptaM wirklich gestört wird,*

geringe

Aerersoi# dem maue den errenäei Weleeei

@c° Ase der Xätaes jeweils untsohiedlicSelgugibt"

kann rerweleas dai die senJ=oht zum Netz PQ erfolgende

Rtrler Yaduiation o, die Meht null ist ent-

. spricht, so die technische Ausbi%dder ta!Zavor-

riohtw* v«vintacht wird _

Wo= zuletzt *im hrzahl llner erregender hetze ver.

burden fite, dunh zwei kreuzweise aligemino ' itergmfna

seit

'ruzweiaeu Wellenlettern tUr jedes dtoser

ln t», eia eben ttt%nies Netz mit .

eia» 1 ve4rklit werden, daß aufgrW deal gteßahen

ftit&X»n chu des Raumes rtta t werden

.. r r ebenen ta egt. -.

.. .9u ..

Verschiedene Abänderungen, in Anlehnung an die beeohrie-

tenen Beispiele, sind im Rahmen den Erfiruiun,SsprirLaipa - ,

mt3glich.

Das gilt auch tUr c:en Fall clncs liau:arcri Net: es, in

welchem ein Signal- oder jetfies der gcmat3 cos( G'o +

modulierten, auf c:cn *i..lt;-cr sufgeprUgten Signale durch

eine Sums von ArLtlc"siSnutlen

ersetzt wird, was die gleichzeitige Emission vieler ßUndel

gestattet; Im Falle. der Radaranwendung empflingt die Vor-

richtung

die aus den Richturigen dieser vƒraohiedenen

Bün viel ankommen und unterscheidet sie durch die Wert

im Falle einve ebenen Netzes und wenn man n Si&Ale der

Type L,ro und ß Signale der Type (,7 Uberlagcrt, erhUt sann

m n Bunciel.

Andererceits ist aber auch erkennbar, dawn das der ertiadun Gs-

gemßen Vorrichtung zugrurruie lieSende Prinzip in Verbindung .

mit vorstehendem aur einen Impularadiodetelztor angewandt,

kann auch, mutatia mutarnlis, an einen Rad4odatektor zur

Modulation der Prequcnz Anwendung fIrden; in dtan« pul»

werden die Erregerbahren im Prinzip x= koaucialra oder

"striplineu-Typ, da die Weiau>« das' Bünclsin ilAioh

der ßrundtrequenz abühngt.

Fcrwr ist zti beachten, daß man einen wie in den *u. . um 4

dariGeutellten Blemntar-3trahler auch einzeln und ohüeRotor

anwenden kon:i, als eine Störantenne" in Gogenschaltwi$ zu

einem Radiodetektor, bei Verwendung der Vporrichtung ga'

r

der Erfindung» wobei sie in diesem Fall ein@`Drehteld emittiert.

In dioaew `alle Ist 'es ausreichend, Zwei Eing;:urce der Aai-

koppl;.uavorriohhtung 61, 62 =oh JUblet zu veen, 4*b.

fttr die Wollen:eiter 51 und 52 die jexexiägea a3,gmle ux

und 8p (1) 0

Claims

p a t e n t a n a p r t1 c h e 1) Verfahren. zur raschen elektronischen biagrarunschwenkuag der Richtcharakteristik von Vielfacbantennen, insbesondere Radar- antennen, die mindestens ein lineares System von n zuein- ander parallel angeordneten Einzelstrahlern für Mikroollen umfassen und deren resultierender Hauptstrahlungswinkei (8ehielwinkel) durch eine steuerbare Verschiebung der Signal- phase n jeden Einzelstrahlers Inder Weise geschwenkt wird, daß auf der Ubertraguagsleitung zu jedem Strahler mindestens einer von den Parametern der Phasengleichung

wobei die Vellenlgnge'der Übertragungsfrequenz sowie L die Unge. E1 und pul das Medium und /-k die Grenzwellenlänge der Leitung darstellen, kontinuierlich verändert wird, und zwar vorzugsweise durch Nadulatinn der Übertragungsfrequenz, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Frequenzßemisch der Ober- tragungsfrequens (Jund einer wesentlich geringeren Frequenz ö beide Seitenbänder (&r t ö und 4r- Va durch Siebstufen (441 und 442) voneinander getrennt und dann mit definierter Phasenlage Uber zwei verschiedene Rechteckhohlieitungen A1-Hl und A2-% der LKnge L abertragen werden, aua denen in vorgegebenen Abständen x aus der einen Hohlleitung Al-El über eine angekoppelte Zweigleitung (5) der Länge p sowie aus der anderen Hohlleitung A,-% in Abständen L-x über eine aMe- Ioappelte Zweigleitung (5) einer L%4e d-r die Signale 81 (x) tmd 9 (x) über beide Einßänee (51 und 52) eines vierarmigen ec..a.. r.__. Lr.c.. . ,. ., n (1 tAG71

und nach Riblet aus rechteckigen Hohlleiterabscimitten zu- sammengesetzten heitungskopplers zusammengeführt werden und dessen beiden Ausgängen (71 und 72) als zwei Sumeng1gnale L1(:) - 91 + j32 b»-.E2(x) - 3S1 + 52 entnom®en und diese Signale senkrecht zueinander in einen Hohlleiter kreisförmi- gen Querschnitts ($) eingekoppelt werden durch den sie als eine polarisierte konstanter Amplitude mit der Frequenz 4l, jedoch unter Rotation der Polarisationsebene mit der Frequenz (iro (Fig. 10) über einen gleichstromerreg- ten Ferritphaaenschieber (10) auf eine bei allen Strahlern Ubereinstimmende Rotationsphase verzögert und dann vorzugs- weise jeweils durch einen Richtstrahler (9) als gemeinsame Qruppe von n unmodulierten Signalen mit synchroner Polari- sationadrehung mit der Kreisfrequenz & in einem Hauptstrahl- winkel ausgestrahlt werden, welcher gegenUber dem Normal- winkel des Strahlersystems (F-Q) um einen Betrag abweicht, welcher zeitunabhängig und mit dem Abstand der Seiten- bänder gegeattbsr der Obertragungsfrequens 4p'verqaderbar ist.

2) verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dleichstromerregueg der Ferritphasenschieber (10) bei Xnde- rung des den Hauptetrahluinkel bestim ,u aden Seitenöanäab-. standes & sur Xorrektur der von der Grenzwellenlänge der beteiligten Reahteckhohlleiter abhängenden Zahlenwerte nach- geregelt wird (ä'ig. 1 bis.Fig. 4). Yorriohtung zur Durohtührung des Verfahren» nach Anspruch 1 ' oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Rechteck-.

hohlleitungen A,-B.1, A2-82 bzx. A2'-82!-in sich linear und _ mit einem beliebigen Winkel a1 bzx. a2 zum linearen System _ (P-Q) der Strahler und statt der bei gleichen Winkeln a; # a2 übereinstimmenden Längen L, und L2 der Rechteck. hohlleitungen bei einer Abweichung dor Winkel a1 .. a2 die betrettenden Längen in Verhältnis 111 co$ a1 = 3.2 cos a2 bemessen sind; so daß die Sumz@e beider Querzweige y eos al + L2 Dos a2 mindestens als lineare Funktion in den Strahlerabständen = stufenweise gleiche Längenänderungen und damit Phasenänderungen von Strahler zu Strahler sicher- stellt (Fig. 5 und 5a), Vorrichtung Dach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, da9 den zur Verbesserung der Richtcharakteristik Parabolretlektörea zugeordnet sind. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Betlektoren an Stelle der Richtstrahler über an sich bekannte Kupplungselemente erregte und keine polar'- alert* Strahlung aussendende Dipole verwendet sind. Verfahren nach Anspruch 1 udar Verwendung von Vorrichtungen nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das äatennensysteta zur gleichzeitigen Diagrammsehnkung gegcn# über der durch das lineare System bestrichenen Strahlunss- ebene mehrere solche lineare Systeme Pa-Oa hie P.-% umtaßt und daß durch Mischung mit zwei )iodulationsfrequenzen W 0 und (rJ 1 vier verschiedene Seitenbandlrequenzen

&7 ± (4jQ ± !j )'zur beschriebenen Diagrammschwenkung Inner- halb der linearen Systeme und die beiden anderen Seiten- bänder zur entsprechenden Diagramrzschwenkung der verschie- denen Systeme gegeneinander verwendet werden, indem paar- weise die Signale S1 und 82 des einen Frequenzpaaresund die Signale 33 und 34 des anderen Paares zusammengeftlhrt und dana)booh in einem zweiten vierarmigen Leitungs-Foppler, ins- besondere "Riblet"-Yoppler, so miteinander vereinigt Werden, daß vier Summensignale bis erzeugt und mit paarxeise um je verschiedener Nodulationsphase kreuzweise an Um- fang den- kreisförmigen Hohlleiters (EIS. 9) angekoppelt werden, durch den nach entsprechender Phasenkorrektur dann bei jedem der beteiligten Einzelstrahler Rv der u linearen Systeme mit gleicher Phase der Polarisationsdrehung die Übertragungsfrequenz 4) in Richtung des vorgegebenen Baum- winkels ausgestrahlt wird.