DE1541463A1 - Antennenkombination - Google Patents

Description

DiETRiCH LEWINSKY "

PATEN FANWALΓ 1 5 A 1 A 6 3

S München 42 - Goitiionblr. 81

Telüfon 56 17 62

Compagnie Pran9aise Thomson Houston-Hotchkiss Brandt

, Boulevard Haussmann, Paris VIIIe/Frankreich

¹¹ Antennenkombination "

franz. Priorität vom 15. Oktober 19op aus der franz. Patentanmeldung Nr. PV j55 I92

Die Erfindung schafft eine verbesserte Antennenkombination mit Merkmalen, die zur geometrischen Gestalt der elektromagnetischen Wellen passen, die von der Kombination abgestrahlt werden sollen (d.h. gesendet oder auch empfangen), um so eine optimale Leistung zu erreichen. Derartige Kombinationen haben einen stark vergrösserten Winkelbereich für die Ausrichtung. Gemäss der Erfindung sind der Ab-

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stand eier Einzelabstrahier der. Kombination, das Feldstärkenverteilungsmuster der Energie, die den einzelnen rtbstrahlern zugeleitet wird oder von ihnen abgeleitet wird, und die Phasenverteilung in ihr Muster der genannten zügeführten Energie' in der Kombination so vorher bestimmt, dass das Verhalten der Kombination als Ganzes im wesentlichen mit dem einer fiktiven kontinuierlichen Abstrahlurigoöffnung gemacht wird, die die gleiche Gesar.tgestalt .--io -:Üe Kombination bezüglich V.'eIlen .der vorgesühriebe.-.on geometrischen Gestalt hat.

In der Technil; des Antennenbaus ist as bekannt, Antenrionkümbinatiorien zu schaffen, die aus einer Vielzahl einzelner elementarer antennen oder Abstrahler bestehen, die entlang einer vorher bestimmten Richtung in einem Abstand stehen, um eine lineare Kombination zu erreichen, oder entlang jeder von zwei Koordinatenrichtungen, um eine zv/eidirnensionale oder Oberflächenkombination zu erreichen. Derartige Kombinationen haben es möglich gemacht, gev/ünschte Richtungsdiagramme und Strahlungswellen zu erreichen, die vorgeschriebene geometrische Gestalt haben, beispielsweise flache Wellen, die sich in einer vorgeschriebenen Richtung weiter verbreiten oder kugelförmige Wellen, die auf einem vorgeschriebenen Brennpunkt oder Quellenpunkt zentriert sind.

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Bei Kombinationen dieser Art ist es bekannt, Energie zu . und von den einzelnen Strahlern mit Hilfe von Phasenverschiebungen zuzuführen und zu entnehmen und die Phasenverschieber se einzustellen, dass die Phasenverschiebung der elektromagnetischen Energie über die Kombination ungefähr die gleiche ist, wie bei einer kontinuierlichen './eile mit einer vorgeschriebenen Gestalt. So ist es beispielsweise klar, dass, wenn alle Phasenverschieber gleichmassig eingestellt sind, die Kombination eine ebene Welle abstrahlt, exe sich in einer Richtung senkrecht zur Kombination fortpflanzt. Geeignete Differentialeinstellung der Phasenverschiebung macht es möglich, in einer angenäherten Art und Weise kontinuierliche Wellen zu simulieren, die beliebige verschiedener, vorgeschriebener geometrischer Merlanale haben.

Beispielsweise zeigt die gleichzeitig schwebende Anmeldung der Anmelder "Richtantennenkombination mit verbesserter elektronischer Richtungssteuerung", eine Antennenkombination der gerade angegebenen Art, die sekundäre Brennlinsengruppen darstellen und mit mehr als einer primären Antennenwelle verbunden sind, um so sphärische Wellen, die von einer ausgewählten ersten Quelle gesendet werden, in ebene Wellen umzuwandeln, die sich in einer steuerbaren Raumrichtung und umgekehrt fortpflanzen. Die genannten gleichzeitig laufende Anmeldung zeigte gleichzeitig digitalische elektronische Einrichtungen zum aufeinanderfolgenden

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" ⁵ " B/'.D ORIGINAL"

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Steuern der Einstellung der Phasenverschieber der Kombination, um so etwas zu erreichen, was als elektronischer Abtastvorgang für Radar oder ähnliche Anwendungen angesehen werden kann.

Abstrahlkombinationen der allgemeinen, vorstehend beschriebenen Klasse haben zahlreiche bedeutsame Vorteile einschliesslieh der Flexibilität und Einfachheit und werden z.Zt. weitgehend in fortschrittlichen Radar- und Fernmeldeverbindungssystemen angewendet. Die theoretische und praktische Erfahrung hat jedoch gezeigt, dass Anordnungen, wie bisher gebaut, unter verschiedenen schweren Nachteilen leiden. So ist es in den bedeutungsvollen Fällen, in denen die Kombinationen zum elektronisch gesteuerten Abtasten verwendet wurden, nicht möglich gewesen, gleichzeitig grosse Abtastwinkel und die Ausschaltungen von Seitenzipfeln zu erreichen, während ein genügend grosser Abstand zwischen den Abstrahlern der Kombination aufrecht erhalten wird, um ein unechtes Kuppeln zwischen ihnen zu vermeiden. Um die Bildung derartiger Seitenzipfel zu vermeiden, war es notwendig, die Radiatoren näher aneinanderzubringen und so ein verhältnismässig hohes Zwischenkuppeln zu ertragen, oder den winke!massigen Abtastbereich zu begrenzen, oder aber sich mit einem ziemlich unzufriedenstellenden Kompromiss zwischen den drei Faktoren Seitenzipfeln, winkelmässiger Abtastung, Kupplung zufriedenzugeben. Ebenso hat ein unechtes Kuppeln zwischen benaeh-

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. - 4 - BAD ORlGiNAL

barten Abstrahlern t-or Kombination unkontrollierbare Veränderungen in dem Verstärkungsfaktor und äain Abstrahlmustar des Antennensystem -./ähreri·:¹. /.utcstungsverhängen mit sich gebracht. Das Vorhandensein der Jeitenaipfel, die grosse Abtastrinke1 behindern, ist auf den im wesentlichen diskontinuierlichen Charakter der Kombination zurückzuführen, der c.ie steuerung der Phase dor abgestrahlten i/elle nur an regelmässig in einem Abstand voneinander liegenden Punkten gestattet. Diese Fehler haben die Nützlichkeit der Abstrahlerkombinationen der Art, auf die sich die Erfindung besieht, stark beschränkt.

Beschreibung der Erfindung.

Es ist eine allgemeine Aufgabe der Erfindung, die obenerwähnten und ähnliche Nachteile von üblichen Abstrahlerkombinationen in fast vollständiger Art und 'Weise auszuschalten und dadurch die Arbeitsmerkmale stark zu verbessern und die Nützlichkeit derartiger Kombinationen zu erhöhen.

Nach der Erfindung' hat es sich gezeigt, dass trotz der im wesentlichen diskontinuierlichen Art der Kombination als Folge der festen Zahl einzelner Abstrahler, aus der sie besteht, das Verhalten der Kombination im Verhältnis

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zu Wellen von einer vorgeschriebenen geometrischen Gestalt so gemacht v/erden kann., dass das theoretische Verhalten einer fiktiven kontinuierlichen Abstrahlungsquelle oder Öffnung bemerkenswert eng nachgemacht v/erden kaiin, die die gleiche Gesamtgestalt hat., wie die Kombination und zwar im .Verhältnis zu den vorgeschriebenen ./eilen. Dieses Ergebnis wird erreicht durch Anwenc/en gewisser bestimmter Lehren, die nachstehend dargelegt '.-,'erden sollen auf die strukturellen und Ärbeltsparameter der Abstrahler der Kombination, um so diejenigen Parameter mit der spezifischen geometrischen Gestalt der bellen in Verbindung zu bringen, die von der Kombination abgestrahlt werden sollen. Wenn, eine solche Verbindung erzielt worden ist und die theoretischen Merkmale einer kontinuierlich abstrahlenden ' uelle dadurch simuliert worden sind, zeigt es sich, dass die arbeitsweise der Kombination im Verhältnis zu der vorgeschriebenen wellengestalt optimal gemacht v/urde. Die vorstehend beschriebenen Nachteile werden buchstäblich vollständig eliminiert. Eine Kupplung zwischen den Abstrahlern wird praktisch auf null verringert. Sowohl der Richtungsmerkmal- als auch Abtastbereich der Kombination kann im wesentlichen gleichzeitig auf ein Maximum gebracht v/erden, so lange als die einzelne Wellengeometrie gegeben ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines in den beige-

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_ 5 _ ___ ___ -BAD ORIGINAL

fügten schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels.

Fig. 1 zeigt schematisch eine einfache lineare Kombination, wie sie nach der Erfindung verwendet wird, um ebene UeIlen vorgeschriebener Richtung über einen weiten Abtastbereich abzustrahlen,

Fig. 2 zeigt einen Teil der verbesserten Kombination in etwas genaueren Einzelheiten zusammen mit dem dazugehörigen Feldstärkenverteilungsmuster, das nach der Erfindung verwendet wird,

Fig. 3 seigt eine bevorzugte Ausfuhrungsform einer Kombination nach der "Erfindung, wobei in Paaren angeordnete Mehrfachartradiatoren verwendet vrerden,

Fig. 4 ist eine Kurve, die einen typischen Kombinationsfaktor zeigt, und

Fig. 5 zeigt schematisch die Geometrie einer Kombination nach der Erfindung, wenn sie im Zusammenwirken mit einer primären Quelle verwendet wird, die kugelförmige »/eilen abstrahlt.

In der vorliegenden Beschreibung und in den Ansprüchen ist

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das Wort "abstrahlen" und seine Ableitungen in breitestem Sinne des Antennenbaus auszulegen und bezieht sich sowohl auf das Senden als auch den Empfang von elektromagnetischer Wellenenergie. So wird gesagt, dass eine elementare Antenne oder ein Strahler "Energie abstrahlt" nicht nur, ivenri er arbeitet um zu senden, wie etwa Wellen, die in den Raum ihm zugeführte elektromagnetische Energie abstrahlen, sondern auch wenn er Raumwellen aufnimmt oder absorbiert und die aufgenommene Energie einem Empfänger zuleitet, der durch eine Zufuhrverbindung mit dem Strahler verbunden ist. In entsprechender Art und V/eise dient das Wort "zuführen" und seine Ableitungen dazu, die Übertragung von elektromagnetischer Energie über einen Leiter oder eine Wellenführung sowohl zu als auch von einem Strahler zu beschreiben.

In F g. 1 ist eine lineare Kombination gezeigt, die eine Serie von Strahlerelementen aufweist, die auf einer Achse Ox ausgerichtet und mit Nummer 1, 2 ... η beziffert sind. Die Elemente sind in einem gleichmässigen Abstand gezeigt, der mit "a" bezeichnet ist. Die Gesamtbreite der Kombination ist d = na_e Der Mittelpunkt der Kombination ist I und die Senkrechte zu Ox bei I ist Iz. Eine Kombination der gezeigten Art kann verwendet werden, um Wellen verschiedener geometrischer Gestalten zu senden.

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Beispielsweise kann es wünschenswert sein, die Kombination 2u veranlassen, ebene, parallele VJeIlen in- einer vorgeschriebenen Richtung des Raumes abzustrahlen, wie er durch einen bestimmten Winkel d* im Verhältnis zur Senkrechten Iz definiert wird, wobei alle ebenen Wellen senkrecht zu dieser vorgeschriebenen Richtung sind. Diese Forderung tritt insbesondere dann auf, wenn die Kombination als ein Richtstrahler verwendet werden soll und/ oder als ein Empfangsantennensystem zum Senden von Radioenergie z.B. in der Form von Radarimpulsen auf ein Ziel zu und zum Empfangen von Echoimpulsen von dem Ziel,

Die normale Form der Steuerung der Raumgestalt der von einer Kombination abgestrahlten Wellen ist die Phasenverteilung der Wellenenergie zu steuern, die den einzelnen Strahlern der Kombination zugeführt (oder von ihnen abgenommen) wird. Wenn alle Strahler parallel von einer gemeinsamen Signalquelle gespeist werden, ohne irgend eine gegenseitige Phasenverschiebung zwischen den Signalen, die den entsprechenden Strahlern zugeführt w,erden, ist es offensichtlich, dass die Strahlerkombination eine ebene Welle abstrahlt, die sich in der normalen Richtung Iz fortpflanzt. Wenn gleichmässige Phasenverschiebungen zwischen die Signale eingeführt werden, die benachbarten Strahlern der Kombination zu-

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geführt werden, ist die abgestrahlte V/eile von der Kombination immer noch eine ebene Welle, aber pflanzt sich in einer Richtung fort, die zur Senkrechten in der einen oder anderen Richtung geneigt 1st, abhängig von dem Vorzeichen der Phasenverschiebung, und zwar um einen Winkel c£/ , der dem Phasenverschiebungswinkel entspricht. In ähnlicher Art und Weise kann das Verteilungsmuster der Phasenverschiebungen zwischen den Signalen, die entsprechenden Strahlern einer Kombination zugeführt (oder von ihr abgeleitet) werden, so abgewandelt werden-, dass die Kombination veranlasst wird, kugelige "//eilen abzustrahlen, die auf einen vorher bestimmten Brennpunkt oder einen Mittelpunkt gerichtet werden,- wie in der gleichzeitig laufenden Anmeldung des Anmelders beschrieben, der oben erwähnt ist, und wie später beschrieben. Andere geometrische Gestalten abgestrahlter Wellen können in gleicher Art und Weise erzielt werden durch Steuern der Phasenverteilungsmuster der Energie, die der Kombination zugeführt oder von ihr abgegeben wird.

Die vorstehend gemachten Ausführungen bedeuten das Gleiche wie wenn gesagt wird, dass die Phasenverteilung zwischen den Strahlern der Kombination benutzt wird, um den Haiiptriehtungslappen des GesaOTta-bstrahltrngsmusters der Kombi-

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nation zu steuern. Durch Steuern der Phasenverteilung (beispielsweise durch die Digitalphasenverschiebungssteuerungseinrichtung, wie in der gleichzeitig laufenden Anmeldung des Anmelders beschrieben) kann die Winkelstellung des Hauptlappens des Gesamtstrahlungsmusters gesteuert werden, wie beispielsweise zu Abtastzwecken, Diese Art der Abtastung wird gelegentlich als elektronische Abtastung bezeichnet, im Gegensatz zu dem konventionelleren mechanischen Abtasten bei dem ein mechanisches Verschieben einer Antenne notwendig ist.

Das übliche elektronische Abtasten und genauer gesagt die übliche Steuerung der Raumgestalt der Wellen, die durch eine Kombination abgestrahlt werden, indem auf die Phasenverteilung der Signale eingewirkt wird, die den entsprechenden Strahlern der Kombination zugeführt werden und von diesen abgeleitet werden, hat sich in vielerlei Hinsicht als mangelhaft erwiesen. Die Strahlerelemente, die bisher in solchen Kombinationen verwendet wurden, waren im allgemeinen in ihrer Art Allrichtungsgeräte, die in einem Abstand angeordnet waren, der grosser war als ein Halb der verwendeten Wellenlänge. Bei einer solchen Kombination hat das Gesamtstrahlungsmuster einen zentralen oder Hauptlappen und ein Paar sekundärer Lappen, die im wesentlichen symmetrisch auf gegenüberliegenden Seiten des Huuptlappens angeordnet sind. Bei grossen Abweichungs-

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winkeln des Hauptlappens der Kombination, z.B. für Antennenabtastwinkel die sich + 90° nähern, vergrössert sich einer der sekundären Lappen in ungewöhnlicher Weise in der Feldstärke, um so mit dem Haupt- oder Zentrallappen vergleichbar zu werden. Die R'chtungsmerkmale des Systems werden dann ernsthaft gestört. Beispielsweise werden unechte Zielechos in ein Radarsystem eingeführt. Um das auszuschalten, mussten die Abbiegungswinkel, d.h. der Abtastbereich drastisch begrenzt v/erden.

Wenn die Richtungsquellen anstatt Allrichtungsquellen zu sein, als die elementaren Strahler der Kombination verwendet werden, setzt die Breite des Hauptlappens eines jeden Strahlers wiederum eine klare Grenze für den Maximalabtastwinkel, der erreichbar ist, ohne den Verstärkungsfaktor der Kombination übermässig zu verrringern.

Ein weiterer Defekt solcher üblicher Strahlerkombinationen ist, dass eine unerwünschte Zwischenwirkung oder Kupplung zwischen benachbarten Strahlern der Kombination erfolgt, wodurch Differentialänderungen in den elementaren Strahlmustern der Strahler auftreten wenn der Deflektionswinkel (oder die Abtastrichtung) verändert wird, mit entsprechenden unkontrollierbaren Veränderungen in dem Antennenverstärkungsfaktor gegenüber dem Abtastbereich.

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. Die vorliegende Erfindung basiert sich auf der Feststellung, dass die obigen und analogen Nachteile der üblichen otrahl-erkombinationen und elektronischen Abtastsysteme, die diese verwenden, wirksam ausgeschaltet v/erden können, wenn das Feldverteilungsmuster in bezug sowohl auf Amplitude und Phase der Energie, die den einzelnen Strahlern zugeführt wird oder von diesen abgeleitet wird und der Abstand zwischen den Strahlern in Übereinstimmung mit gewissen bestimmten Lehren mit der Raumgestaltung der Wellen in Zusammenhang gebracht werden, die von eier Kombination abgestrahlt werden sollen.

Die Erfindung stellt eine Entwicklung in der Anwendung einer "Signaltheorie" auf Antennenkonstruktion und Bau dar. Die theoretischen Prinzipien der Anwendung der Signaltheorie auf Radioantennen wurden bereits früher veröffentlieht, siehe S. Drabowitch in "L'Onde Electrique" Mai 1965, Seiten 55O und folgende, "Application de la Theorie du Signal au:c Antennes" . Die Hauptidee kann zusammengefasst werden, indem erklärt wird, dass .alle Erklärungen und mathematischen Gleichungen, die für Signalsysteme zutreffen, auch für Antennensysteme zutreffen, unter der Voraussetzung, dass entsprechende Änderungen bei den in Betracht kommenden Veränderlichen gemacht werden, so dass im wesentlichen "Zeit" in "Raum" verwandelt wird. So kann insbesondere das Feldverteilungs-

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muster der Energie, die einer Antenne zugeführt wird, als ein Eingangssignal angesehen v/erden, das einem Signalübertragungssystem zugeführt wird und das Gtrahlungsmuster der Antenne wird als das Ausgangssignal des Systems betrachtet. Die Antenne selbst übernimmt dann die Rolle eines Signalübertragungssystemes, wie etwa eines Filters mit gewissen scharf definierten Übertragungsfunktionen, das die Umwandlung des Eingangssignales in ein Ausgangs signal steuert.

Es ist so klar, dass die grosse Menge an Kenntnissen, die in den vergangenen Jahren bezüglich Signalbearbeitungssystemen aufgebaut wurden, für das Studium und die Entwicklung von Antennensystemen verfügbar wird und wie bereits oben erwähnt, stellt die vorliegende Erfindung ein besonderes und bedeutsames Ergebnis auf diesem Gebiete der Forschung dar.

Unter Bezugnahme auf die lineare Kombination wie in Fig. 1 dargestellt, sei eine kontinuierliche Abstrahlquelle in Betracht gezogen, die in ihrer Gesamtform mit der der Kombination übereinstimmt, wie etwa eine schmale Schlitzartige Strahlungsöffnung von der Länge d. Die Feldverteilung, eines solchen kontinuierlichen linearen Strahlers kann als durch eine komplexe Funktion der folgenden Form gezeigt werden

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F(x) = A(x) exp *j0(x)^ (1)

worin (A(x) der Modul der komplexen Funktion die Amplitudenverteilung des elektrischen Feldes entlang der Ox-Achse darstellt und 0(x) die Phasenwinkelverteilung des elektrischen Feldes entlang der genannten Achse.

Da es weiterhin aus der klassischen Signaltheorie bekannt ist, dass das Frequenzspektrum eines Signales und das Gesetz der Veränderung des genannten Signales mit der Zeit Fourier-Umwandlungen voneinander sind, kann gezeigt werden, dass in analoger Art und rfeise das Strah lungsmuster eines kontinuierlichen Strählers als die Fouriertransformation^ ( cC) der Feldverteilungsfunktion F(x) dargestellt werden kann, worin <*■* die winkelmässige Koordinate ist, wie in der Zeichnung dargestellt. In üblichen Fällen ist die Fourierumwandlung identisch null für Winkel^ ausserhalb eines gewissen winkelmässigen Intervalls ( - ⁰^ i* + ⁰^ i), d.h. die Quelle strahlt keinerlei Feld ausserhalb eines solchen Intervalles ab. Es wird hier sichergestellt, dass diese Bedingung erfüllt wird. Unter dieser Bedingung kann die Feldfunktion einem "Musterentnahme"-Vorgang unterworfen werden, der analog dem "Musterentnahme"-Vorgang ist, wie er von Shannon im Verhältnis zu zeitbegrenzten Signalen be-

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schrieben wird und gelegentlich als Shannon's Theorem bezeichnet wird (vergleiche "Information Theory" von Stanford Goldman, Kapitel II, Prentice-Hall Inc. New-York 1955).

Wenn so eine Musterentnahmeoperation durchgeführt wird, ähnlich der wie sie von Shannon bezügl. der Zeitsignale gelehrt wird, kann die komplexe Peldvertellungsfunktion F(x), wie sie oben von Gleichung (l) gegeben wird, in eine Summe von Ausdrücken zerlegt werden

sinTT (2x sin<& 1 -

~ Λ

worin k eine ganze Zahl und die Wellenlänge darstellt, die abgestrahlt werden soll. Der Paktor

2 Λ

stellt den "MusterentnahmezeitZwischenraum" dar ( der der Einfachheit halber als A V bezeichnet werden kann). Es ist interessant, festzustellen, dass das Verhältnis (χ/λ ), der Einfachheit halber als V bezeichnet, eine "Raumfrequenz" darstellt.

Nach der vorliegenden Erfindung ist die Kombination so gebaut, dass die einzelnen Strahler darin um einen gleichmässigen Abstand in einer Entfernung voneinander stehen, die im wesentlichen gleich dem Produkt

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des "Musterentnahmeintervalls" wie oben definiert und der Wellenlänge ist, d.h. gleich einem Abstand a = a A = ''' ' · Weiterhin werden die Feldstärkenverteilung und die Phasenverteilung der entsprechenden Strahler der Kombination in Übereinstimmung mit den Ausdrucken der Summe_χ(2) genommen.

Wenn der Strahlerabstand a, wie gerade definiert, eingeführt wird, kann die Gleichung (2) in homogener Form neu geschrieben werden

sinir (f - K)

-= F (Kf

¹¹ 5 - K) ^Λ

5 - K)

Wenn die Kombination so gebaut ist, wie gerade beschrieben, ist das Gesamtstrahlungsdiagramm der Kombination im wesentlichen das gleiche wie das Strahlungsdiagramm der fiktiven kontinuierlichen Strahlungsquelle, die sich zusammen mit der Kombination erstreckt bezüglich abgestrahlter Wellen, die die vorgeschriebene Gestalt haben, wie durch die komplexe Funktion F (t-)beschrieben.

Λβηη die komplexe Verteilungsfunktion F (* ) ein Gleichamplitudenfeldverteilungsmuster darstellt, was ein häufiger Fall in der Praxis ist, dann ist der Ausdruck A(x) in Gleichung (Γ) eine Konstante und die Feldvertailungs-

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funktion nimmt die reduzierte Form

P(-f-) = exp i 0 > (*)

an und in der Gleichung (3) wird der zweite Faktor eines jeden Ausdruckes

= exp j0(k-^-) (5)

Die Korabination besteht dann aus einer Serie von im gleichen Abstand voneinander liegenden Strahlern im Abstand a = , wobei jeder Strahler ein Feld verteilungsmuster der folgenden Form hat

in It /x

/x _

τ -ι- - κ) (6)

worin k die Stellung des Strahlers in der Kombination darstellt. Weiterhin wird die Phasenverschiebung zv/ischen den Signalen, die benachbarten Strahlern der Kombination zugeführt (oder von ihnen abgenommen) wird,durch den Ausdruck 0('&-r~-) gegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass das Strahlungsprogramm eines jeden Strahlers ein Sektordiagramm ist, das auf den v/inke!massigen Bereich be- . schränkt ist ( - (A₁, + ⁰^ ^).

Die Lehren der Erfindung v/er de η nun auf zwei besondere Fälle angewendet. Der erste Fall bezieht sich auf den Bau einer Strahlerkombination, die für Weitwinkelelek-

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tronikabtastung verwendbar ist. Die Kombination kann als eine Antennenkombination zum Senden von ebenen Wellen in steuerbaren Richtungen verwendet werden innerhalb eines vorgeschriebenen Abtastzwischenraumes und zum Empfang von Echowellen aus den gleichen Richtungen.

Wenn der fiktive Strahler mit kontinuierlichem Schlitz von der Länge d in Betracht gezogen wird, dann ist es aus elementaren geometrischen Betrachtungen offensichtlich, dass im Falle einer ebenen Welle, die durch die Kombination in einer Richtung in einem Winkel <*· zur Senkre-ehten Iz abgestrahlt wird, die Phasenverteilung der Energie entlang der Schiitzöffnung linear mit der Entfernung :z schwanken muss, gezählt von dem Kombinationsende 0 in Übereinstimmung mit der Gleichung

^sin

Da die Wellengestalt in diesem Falle eine Gleichamplitude ist, ist die komplexe Feldverteilung F(-jr-) von der reduzierten Form wie als Gleichung (4) oben angegeben, d.h.

.in if

(8)

weiterhin wird der Abstand zwischen den Strahlern gleich λ

2 sin eC ι

genommen, wie oben angegeben.

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Es ist wichtig, festzustellen, dass das Strahlungsdiagramm von einer solchen Quelle wie von der Fouriertransformation^ dC ) gegeben im Querschnitt kontinuierlich über den festen Uinkelzwischenraum ( "¹K^j-,, +oC·, ) ist und demgemäss ist die Musterentnahme der

Funktion in Übereinstimmung mit dem umgesetzten Shannon Theorem über diesen ganzen Bereich berechtigt.

Eine Strahlerkombination nach der Ausführungsform der Erfindung wie beschrieben, ist teilweise in Fig. 2 gezeigt und umfasst eine Anzahl von Hornstrahlern 1, 2, 3, ... Die Strahler liegen in einem Abstand durch die gleichmassige Entfernung a = X /2 sin ⁰^. Alle Hörner werden von einer nicht gezeigten gemeinsamen Signalquelle durch übliche Zuleiter gespeist, die Hybriden enthalten können. In den Zufuhrverbindungen 11, 21, j5l, ... der entsprechenden Hörner befinden sich Phasenverschieber 19* 29* 59 ··· die verschiedene Phasenverschiebungen 0-,, 0_O, 0-, den Signalen, die den Strahlern 1, 2 bzw. 3> zugeführt werden, vermitteln. Die relative Phasenverschiebung (J2L - 0Λ = (0- - 0Λ - ... =A0 zwischen benachbarten Strahlern wird leicht aus der Phasenverteilungsleitung (7) der Kombination bestimmt. Wenn x^ und x. ^ die Abszisse von beliebigen zwei benachbarten Strahlern in der Kombination sind, dann gibt die Gleichung (7) sofort ·

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und da

(^χΐ+1 " ^xi^ ^{= a =} ergibt sich, dass

Die Phasenverschieber, wie etwa 19, 29, können jede beliebige geeignete Form annehmer:. Uann der gewünschte Abwelsungswinkal^ konstant ist, können feste Phasenverschieber, v;ie etwa in geeigneter Art und '/eise vorher bestimmte Längen einer Wellenführung vorwendet werden, nferin andererseits der './inkel oC verstellbar sein soll, wie bei der Abtastanwendung, wie sie oben in Betracht gezogen wurde, werden verstellbare Phasenverschieber verwendet, vorzugsweise die digital gesteuerten Phasenverschiebungseinheiten, die in der gleichseitig laufenden Anmeldung beschrieben sind, wie sie oben identifiziert wurde.

In Übereinstimmung mit einem wesentlichen Merkmal der Erfindung wie oben beschrieben, müssen die Strahler 1, 2, J ... ein Peldstärkenverteilungsmuster (oder Illuminationsgesetz) bei der fiktiven kontinuierlichen Abstrahlöffnung ergeben, wie durch die Linie OX dargestellt, die von der Form ist, wie die Gleichung (6) oben. Das individuelle Feldmuster für die Strahler 1, 2, 3 wird erzielt durch Zuweisen der aufeinanderfolgenden Integralwerte 0, 1, 2 ... zum Ausdruck k in jener Gleichung, nämlich: 90 9829/0898

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Strahler	1:	f (χ)	sxn ί	a
			T sin	a (1x.T)
Strahler	2:	f2U) =		a
Strahler	J sin (-
2- T	a *- ·· /
X Μ«|»

Es ist klar, dass die Feldverteilungsfunktion für alle einzelnen Strahler die gleiche ist und zwar von der allgemeinen Form , worin X die Abszisse darstellt, ge-

A.

messen entlang der Richtung der fiktiven Strahlungsöffnung, bezogen auf einen Ursprung, der an einer Seitenkante des in Betracht gezogenen Strahlers gewählt wird und multipliziert durch den konstanten Koeffizienten

C = -*— (x - ka). Die individuellen Feldvera

a a

teilungskurven werden durch den konstanten V/ert a entlang der Richtung der Abszisse verschoben, so dass die Verteilungen bezüglich benachbarter Strahler in einem orthogonalen Zusammenhang stehen: D.h. der Anfangspunkt der Nullfeldstärke für einen Strahler fällt mit dem Anfangspunkt der Maximalfeldstärke für den nächsten Strahler zusammen. Infolge dieses orthogonalen Verhältnisses besteht im wesentlichen keine gegenseitige Kupplung zwischen aufeinanderfolgenden Strahlern in der Kombination. In Flg.

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2 wurden die Feldverteilungsgesetze, die sich auf die ersten drei Strahler 1, 2 und J5 beziehen, teilweise und ungefähr über den Strahlern dargestellt.

Strahler, die die gewünschten Feldverteilaungsmerkmale haben, wie sie von den oben angegebenen Gleichungen spezifiziert werden, können in verschiedenen Arten gebaut werden> die vom Fachmann ohne weiteres verstanden werden. So können in geeigneter Weise angeordnete Kombinationen von Dipolen und Reflektoren verwendet werden. In Übereinstimmung mit bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, insbesondere in den s-h-f und den höheren u-h-f Frequenzbändern sind die Strahler der Kombination in der Form von "Vielfachart" Hornstrahlern gebaut, wie in der gleichzeitig laufenden Anmeldung des gleichen Anmelders beschrieben.,

Fig. J) illustriert eine solche Bauweise.

Die in dieser Figur gezeigte Kombination kann als aus einer Serie von nebeneinander angeordneten Dualstrahlabschnitten, 10, 20, 50, .... nO angesehen werden, wobei benachbarte davon gemeinsame Zufuhrverbindungsstellen 11, 21, JA ... nl haben. Die Dualabschnitte 10 und nO an den entsprechenden Enden der Kombination sind weiterhin an ihren äusseren Seiten mit Impedanzübereinstimmungs-

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lasten verbunden, die durch in geeigneter V/eise kurz geschlossene Wellenführungen 40 bzw. 50 dargestellt werden. Jeder der Dualabstrahlabschnitte, wie beispielsweise Abschnitt 20, umfasst eine Strahlungsöffnung, wie etwa 22, die zwischen den parallelen Trennwandungen, wie etwa 1J> und 25 definiert ist, die sich im allgemeinen entlang den axialen Mittelebenen der Zufuhrverbindungen über eine vorher bestimmte Strecke einwärts von der Ebene der Strahlungsöffnung erstrecken, wie gezeigt. Weiterhin hat Jeder Dualstrahlungsabschnitti wie etwa der Abschnitt 20 ein Paar schräger Seitenwände, die sich von den Seiten der Zufuhrverbindungen 11, 21 erstrecken und V-artlg zusammenlaufen, um die symmetrischen Kanäle, wie etwa 24 und 25 zwischen den genannten Seltenwänden und den vorher erwähnten Trennwänden I5 und 25 zu bilden. Die Kanäle 24 und 25 enden beide aussen von der Strahlungsöffnung 22, während sie voneinander über mindestens einen Teil ihrer Länge durch eine mittige Trennwand oder Scheidewand 26 getrennt sind.

Die Arbeitsweise der Strahlerkombination dieser Art ist leichter verständlich unter Hinweis auf die frühere Anmeldung des gleichen Anmelders Serien-Nr» 3>15 949 und auch auf die gleichzeitig laufende Anmeldung "Mehrfachst rahlantennensys tem ^tt des Anmelders und eines weiteren,

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• Für Zwecke der vorliegenden Beschreibung genügt es, anzugeben, dass Wellenenergie, die den Zuführverbindungen 11, 21, 31, ... zugeführt wird durch die genannten Zuführungen und dann durch die Kanäle wie etwa 24 und in der Art und Weise geführt wird, wie durch die gestrichelten Pfeile gezeigt, wobei die Energie von jeder Zufuhreinrichtung gleichmässig durch die damit zusammenhängende Trennwand wie etwa 23 oder I3 zwischen benachbarte Dualstrahlerabschnitte verteilt wird. In jedem Dualstrahlerabschnitt, wie etwa 20 kombinieren sich die Teilenergien, die von den beiden Zufuhrverbindungen wie etwa 11 und 21 zugeführt werden, die zu diesem Abschnitt gehören an der Strahlöffnung 22 so, dass dort ein sich ergebendes Feld geschaffen wird, das die Vektorsumme der Felder 1st, die von den beiden genannten Zufuhrverbindungen abgeleitet werden. Durch dieses Verfahren der Addition 1st es möglich, an der Abstrahlöffnung eines jeden Dualstrahlungsabschnittes jedes gewünschte Muster einer Feldamplitudenverteilung mit einem hohen Grad der Annäherung zu schaffen. Aus diesem Grunde wird der Teil eines jeden Strahlerabschnittes, wie etwa 20, der die beiden Kanäle 24 und 25 aufweist, die nach aussen durch die beiden Trennwandungen 13 und 2^ begrenzt werden, als Artwähler oder "Artwähler¹¹-Abschnitt des Strahlers bezeichnet.

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Diese Art Wähler können in jeder der querelektrischen oder quermagnetisohen Arten arbeiten und In der dargestellten AusfUhrungsform ist die querelektrische Arbeitsweise in Betracht gezogen mit dem Ε-Vektor an der Abstrahlöffnung, wie etwa 22, die sich senkrecht zur Ebene der Zeichnung erstreckt. Wie genauer in der obenbeschriebenen Patentanmeldung für "Mehrfachstrahlantennensystem" erläutert, macht ein artselektiver Strahler der gerade beschriebenen Art es ohne weiteres möglich, an der Abstrahlöffnung davon ein Feldverteilungsmuster zu erreichen, das sich eng der Funktion 3-γ nähert, und zwar mit jeder beliebigen Geschwindigkeit bezüglich des Haupt- oder Mittellappens und der ersten Seitenlappen der Verteilungskurve. Dies wird im oberen Teil der Fig. 3 gezeigt, wo die Feldamplitudenverteilung, die zu jedem Dualstrahlerabschnitt gehört, über diesen Abschnitt gezeigt ist, und zwar als ein Paar symmetrischer Kurven, von denen eine in vollen Linien und die andere gestrichelt gezeigt ist, die von der Energie erzeugt werden, die den entsprechenden Zuführern, wie etwa 21 und ^l zugeleitet wird, verbunden mit dem Dualstrahlerabschnitt, wie er hier in Betracht gezogen wird. Wie ohne weiteres verständlich, kann die Kombination nach Fig. Jt, anstatt dase sie als aus einer Serie von nebeneinanderliegenden Dualstrahlerabschnitten

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zusammengesetzt angesehen wird, wie oben erläutert, genauso gut so angesehen werden, dass sie aus einer Serie nebeneinander liegender Hornstrahler besteht, von denen jeder koaxial mit einer Zufuhrverbindung liegt, wie etwa 21, und wobei die Abstrahlöffnung durch eine Trennwand, wie etwa 24, geteilt ist. Wenn die Kombination so betrachtet wird, ergibt sich, dass jeder elementare Hornstrahler darin ein Feldamplitudenverteilungsmuster hat, das im wesentlichen als der mittige Teil dargestellt wird (Hauptlappen und Teil eines jeden der ersten Seitenlappen) der Kurve ■. _f wobei diese Verteilungskurven sich wie gezeigt überlappen«

Es ist klar, dass die Energie, die jeder der Zufuhrverbindungen 11, 21, yi ... der Kombination nach Fig. 3 zugeführt wird, mit Hilfe eines dazugehöriger* Phasenverschiebers 19, 29, 39 ... zugeführt wird, wie unter Hinweis auf Fig. 2 beschrieben, wobei diese Phasenverschieber progressive Phasenverschiebungen einführen, so dass die Phasen der Wellen, die benachbarten Zufuhrverbindungen zugeführt werden, um einen gewünschten konstanten Winkel im Abstand voneinander liegen, der dem gewünschten Neigungswinkel fUr die ebene Welle entspricht, die von der Kombination gesendet wird, wie früher beschrieben.

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Wie bekannt ist, kann das Richtungsmuster einer linearen Kombination als eine Punktion der folgenden Form

■A(ö) = E (Θ)Ο(Θ)

dargestellt werden, worin A(θ) die relative Feldstärke der Kombination darstellt und das Produkt von zwei Funktionen oder Faktoren ist."Die Funktion 3(Q) charakterisiert irgend ein beliebiges der Elemente der Kombination und stellt das Strahlungsprcgramm eines solchen Elementes dar,während die Funktion C(£>) die Geometrie der Kombination kennzeichnet und das Strahlungsdiagramm einer Kombination darstellt, in der die einzelnen Strahler in der gleichen Art und .,'eise angeordnet sind, wie bei der hler betrachteten Kombination, aber worin die einzelnen Strahler in ihrer Art Allrichtungsstrahler sind. Für eine Kombination der hier in Betracht gezogenen Art stellt die Funktion G(θ.) eine Kurve von der Form dar, wie in Fig. h gezeigt, für eine Abtastrichtung axial zur Kombination, e.h. für den Pali, in dem die ebenen -JeIlen, die von der Kombinatic. abgestrahlt werden, eine Mullneigung haben, '.,'enn der Abtast-winkel der genannten ebenen './eilen verändert wird durch Veränderung des Phasenverschiebungswinkels zwischen der Wellenenergie die benachbarten Zuführverbindungen der Kombination zugeführt wird, wie oben dargestellt, wird die Kurve C(β) in Fig. 4 lediglich um einen entsprechen-

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— ι > —

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•den '-.'ert entlang der Achse der Abszisse verschooen. Es ist daher klar, "dass .wenn die-abgestrahlten, ebenen ,/eilen eine konstante amplitude für alle Äbtastriahturigen innerhalb des Abtastbereiches (-⁰^ 1,⁰^" ■, ) behalten solionund ;;enn das Auftreten von wesentlichen sekundären Lr^pen im otralilungsrnaster der Kombination innerhalb des genannten Abtastbereiches gehalten -were!en soll, es notwendig ist, dass die I·"¹ unkt ion l;(w), die das iiicihtungodia^ranra eines jaden elementaren .Strahlers darstellt, konstant sein sollte, d.h. jeder der otrahler muss ein üektor-Gtr^iilun^srnuster über dö.Ti Bereich (- w-,, 9,) haben, wie gezeigt. J^ IjIi ein 3ektormuster, '.as jeden der eleniantare:: strahler in einer Kombination nach f-Qv 2rfin-οαη^ charakterisiert, bedeutet, dass der-elementare strahler ein Illurninaticnsgesets von cer Ρ..;ή -^~— haben muss-, >;ia früher angegeben. Die gerade angegebene Jesprechung stellt so einen Alternativbe;v.eis des erfinderischen Zustandes dar bezüglich der Form des FeIdamplitLidenverteilungsgesetzes für die Einselstrahier ir. c.en Kombinationen nach der Erfindung, um eine optimale .ibtastleistung z\x erhalten.

Eine weitere .-i.uaführung3form der jJvfincung -..-irJ. nach-, s^aiier.d unoer 'Hixiv.ais auf. Fig. 3 beschrieben, die schematic jh die Erfindung auf kugelige, anstatt flache aus-

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gestrahlte ./eilen darstellt. 'Das in I⁽¹ig. 5 gezeigte System umfasst einen primären Strahler, der schematisch als die Quelle 3 gezeigt ist, z.B. eine Hornantenne \aiic eine sekundäre nbstrahlkornbination mit einer Serie von Strahlern 1, 2, ... n, z.B. Kornantennen, die alle in gegenseitig strahlendem Verhältnis mit der ,.eile J angeordnet sind, wenn angenommen ;;ird, dass elektro-nagnetische Energie clur-jh übliche Zuführe inrichtunger-, JIe nicht geneigt sin:!, der Primärantenne S zugeleite: ,;lv<l, strahlt diese kugelförmige Wellen ab unc es ist erv.'Unsoat dass öle sekundäre Kombination :1ie Gesamtheit der ür.ergie aufnimmt, die in dem Teil der kugeligen V^;elle enthalten ist, die auf e'en Winkel 2 o£ ^ beschränke ist, v;:'e er vor. der Breite c¹ der Kombination definiert vrird, ohne irgend ein Verlust an Verstärkungsfaktor. Wenn umgekehrt angenommen vrird, dass Energie den sekundären Strahlern 1, 2 ... η der Kombination zugeführt und davon zum primären Strahler S abgestrahlt wird, soll diese Strahlungsenergie kugelförmig am Punkt 3 als Brennpunkt konvergieren, um vollständig von dem Primärstrahler ohne Jeglicher. Verlust absorbiert zu werden (mit Ausnahme eines unvermeidlichen Diffraktionsringeffektes).

Unter Anvrendung der Lehren der Erfindung auf diese besondere Vi'ellengestalt wird zuerst versucht, das idec.le Gesetz oder Muster der Phasenverteilung zu bestimmen,

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das entlang einem fiktiven kontinuierlichen Strahler erzielt würde, der sich mit der sekundären Kombination in einer Richtung erstreckt, damit die gewünschte vollständige Übertragung der Energie zwischen diesem kontinuierlichen Strahler und den bei S zentrierten sphärischen ,/eilen auftreten soll. Wenn ein Punkt A des genannten kontinuierlichen Strahlers in einer Entfernung χ vom Ursprungspunkt 0 in Betracht gezogen wird, an einem Ende der Kombination genommen, wie gezeigt, ist der Phasenwinkel 0(x); am Punkt A ganz klar 2Tf /\ mal i":er- Fo:'tpfladungsentfernung AM, worin M der Punkt auf der kugeligen Welle ist, der in gestrichelten Linien geneigt ict und durch null verläuft, wobei dieser Punkt M die Abszisse χ hat. Aus elementaren geometrischen Betrachtungen ergibt sich ganz klar, dass "AM = V H"~ + x(^ - :■:) - Ry worin R der Abstand von der Quelle 3 'δχχ ζ er Kombination ist und d die Breite der Kombination. Daraus ergibt sich

V H^C + :,(c-x) - R) (9)

Da in diesem Falle auch eine Gleichamplitudenfeldverteilung klar vorhanden ist (die Feldamplituc'e ist durch die gesamte sphärische Oberfläche der ".'eile konstant) kann die komplexe Feldverteilungsfunktion (aus Jer Gleichung (4) ) wie folgt geschrieben werden:

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= exp ]j äjL ( V'!² + x(<3 - x) - R

Die Fourierumwandlung dieser Funktion %^ (cC ), die das Richtungsdiagramm des fiktiven kontinuierlichen Strahlers darstellt, das sich in einer Richtung mit der Kombination erstreckt, ist klar abschnittsweise kontinuierlich über den endlichen Intervall (-0^₀, C\. ), öa dieses Richtungsciagramm im wesentlichen ein Sektor vom Winkel 2 eC ρ ist. Daher kann das umgesetzte Shannons-Unterteilungstheorem ohne weiteres auf diesen Fall angewendet werden und der "Musterentnahmeintervall" hat so den Wert Λ V _o = V ( f

Daher ist in Übereinstimmung mit einer zweiten der drei Bedingungen der Erfindung der Abstand der sekundären Strahler entlang der Kombination a = Λ Δ ν =

2 sin Λ ₂

Gemäss dem dritten der drei erfinderischen Umstände steht die Feldamplitudenverteilung der Energie, die Jedem Radia tor zugeführt wird, in Übereinstimmung mit der folgenden Funktion

ii - k)

worin k die Seriennummer des Strahlers in der Kombination darstellt und a den gerade angegebenen Wert hat.

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■Jeder der Strahler 1, 2, ... η der Korabination nach Pig. 5 kann als eine Mehrfachartenquelle gebaut werden in allgemeiner Art und V/eise ähnlich der wie in Fig. j5 gezeigt. Die Strahler werden mit Hilfe von Zufuhrverbindungen gespeist, in die geeignete Phasenverschieber eingebracht sind, die so eingestellt sind, dass sie der Zufuhrenergie eine Phasenverschiebung von dem Wert vermitteln, der von der Gleichung (9) diktiert wird. Auf diese Art und tfeise kann die Phasenverschiebung, die dem k-th-Strahler der Kombination zugeleitet werden kann, aus dieser Gleichung als folgendes abgelesen werden

0_k(x) = 0(ka) = 2-jf ( Vr² + ka(d - ka) - R)

Es ist darauf hinzuweisen, dass in dem System nach B¹Ig. 5 die einzelnen Strahler der sekundären Kombination die Kugelwellen, die von der Primärquelle S abgestrahlt werden, unter verschiedenen Auftreffwinkeln empfangen, die vom Mittelpunkt zur Peripherie der Kombination abnehmen. Die Bedingung der Erfindung bezüglich der Feldstärkenverteilung der Zufuhrenergie zu den einzelnen Strahlern in Übereinstimmung mit einem Gesetz der Form (sin X)/X, die zu

einem im wesentlichen sektorförmlgen Strahlungsmuster für jeden der genannten Strahler führt, wie früher angegeben, stallt in diesem besonderen Falle sicher, dass die peripheren Strahler die Energie, die von der primären

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Quelle abgestrahlt wird, ohne jede Verringerung des Verstärkungsfaktors im Vergleich zu den mittleren Strahlern der Kombination empfangen. So trägt die genannte Bedingung dazu bei, eine optimale Energieübertragung au und von der Kombination bezüglich der besonderen in diesem Falle kugeligen in Betracht gezogenen Wellengestalt sicherzustellen.

Zur Klarheit der Darstellung sind alle Kombinationen der Erfindung, wie hierin beschrieben, als linear oder in einer Dimension liegende Kombinationen gezeigt und die Beschreibung bezog sich aus Vereinfachungsgründen in erster Linie auf Kombinationen dieser Art. Es ist jedoch sofort klar, dass die Lehren der Erfindung direkt auf zweidimensional oder Oberflächenantennenkombinationen anwendbar sind und in der Tat umfassen die nützlichsten praktischen Ausführungsformen der Erfincun^ Kombinationen dieser zuletzt erwähnten Art. Es ist klar, dass in Fällen, in denen die Erfindung auf eine zweidimensionale Kombination angewendet wird, jede der drei Orundlehren der Erfindung, die sich auf Strahlerabstand, Feldstärkenverteilungsmuster für jeden Strahler und Phasenverteilungsmuster entlang der Kombination beziehen, getrennt auf jede von zwei Koordinatenrichtungen

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angewendet werden sollten, wobei diese Richtungen am besten als senkrecht zueinander liegend angenommen werden, Die Bauweise der üweidimensionalen Kombination ist dann vollständig bestimmt.

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Claims (1)

1. Patentansprüche.:

   1. . System zum Abstrahlen elektromagnetischer V/ellen einer vorher beschriebenen geometrischen Gestalt mit einer Kombination von Strahlern, die Strahlungsöffnungen haben, die entlang mindestens einer Richtung in einem abstand liegen und mit EnergieZufuhrverbindungen, die mit den Strahlern verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Phasenverschiebungsvorrichtung vorhanden ist, die in den Zufuhrverbindungen verbunden ist, um der Energie, die durch diese Verbindungen zugeführt wird, ein Phasenverteilungsmuster entlang der genannten Richtung zu verleihen, das im wesentlichen das Phasenverteilungsmuster simuliert, das durch Wellen erzeugt viird, die die genannte vorgeschriebene geometrische Gestalt haben und dass die genannten Zufuhrverbindungen ein Feldstärkenverteilungsmuster an der Strahlungsöffnung der Strahler erzeugen, das im wesentlichen die Form von -~j?— hat, worin X linear mit einer Koordinate im Zusammenhang steht, gemessen entlang der genannten Richtung bezogen auf einen Ursprung, der mit dem Strahler im Zusammenhang steht, wodurch die Kombination im wesentlichen so strahlt, wie das eine kontinuierliche Strahlungsöffnung tun würde im Verhältnis Wellen der genannten vorgeschriebenen Gestalt.

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   System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Strahler im wesentlichen in einem Abstand a = ' ''' ' voneinander stehen", ./orin λ die Wellenlänge 1st und <** eine Hälfte des endlichen winkel' massigen Unterschiedes, worüber die genannten Wellen abgestrahlt v/erden und worin die Feldstärkenverteilungsmuster benachbarter Strahler rechtwinklig miteinander im Zusammenhang stehen.

   3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Strahler als Mehrfachartstrahler gebaut sind und jeder Strahler mit zwei getrennten Zufuhrverbindungen im Zusammenhang steht, von denen jede zwischen zwei benachbarten Strahlern geteilt wird, um Zufuhrenergie dazwischen zu verteilen, um das genannte

   Feldstärkenverteilungsmuster von der Form -^r?— zu schaffen.

   4, System nach Anspruch 1 zum Abstrahlen von ebenen Wellen aus wählbarer Ausrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Phasenverteilungsmuster eine lineare Variation des Phasenwinkels entlang der genannten Richtung mit einem Wert umfasst, der in Übereinstimmung mit der gewünschten Ausrichtung der genannten Wellen steht.

   5. System nach Anspruch 1 zum Abstrahlen von kuge-

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   ligen .,eilen von vorgeschriebenem Mittelpunkt, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Phasenverteilungsmuster eine Phasenwinkelveränderung entlang der genannten Richtung in Übereinstimmung mit cer Länge eineü Segmentes hat, die senkrecht zu. der genannten Kombinat'on liegt und sich vcn der Kombination zur Oberfläche einer" der genannten kugeligen ,/eilen erstreckt.

   ö. System nach Anspruch 1, dadurch ^kennzeichnet, dasj die Phasenverschiebungseinrichtungen verstellbar s ind.

   7. System zum Abstrahlen elektromagnetischer .Vellen einer vorgeschriebenen geometrischen Gestalt mit einer Kombination von Strahlern, die Abstrahloffnungeri haben, die entlang mindestens einer koordinaten Richtung lie^ η und Energie ζ uf iodverbindungen, die mit den Strahlern verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahler im wesentlichen um eine Entfernung a = ' voneinander die Wellenlänge ist undCC ₁ ein Halb des

   endlichen Winkelintervalls darstellt über den die genannten Wellen gestrahlt v/erden und worin die Feldstärke und Phasenverteilungsmuster, die an den genannten Strahlungsöffnungen erzeugt werden, im wesentlichen durch aufeinanderfolgende Ausdrücke der komplexen Summe

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   3R

   sin If (-| K) Γ

   — ¹ A (K-TT¹-) exp /j

   K T (~- - K) ^λ L·

   dargestellt werden, worin rc die Koordinate entlang der genannten Richtung darstellt in bezug auf einen gerneinaamen Ursprung, der zu der Kombination gehört und worin K ein integraler Additionsindex ist und A(;r) und 0(x) vorgeschriebene Feldstärke und Phasenverteilungsmuster der genannton Welle entlang der genannten Richtung darstellen.

   8. System nach Anspruch 7 zum Abstrahlen ebener Wellen wählbarer Ausrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass A(x) eine konstante und 0(x.) eine lineare Punktion ist mit einer Neigung, die der genannten gewünschten Ausrichtung entspricht.

   9. System nach Anspruch J_ß zum Abstrahlen von kugeligen Wellen vorgeschriebenen Mittelpunktes, dadurch gekennzeichnet, nass A(:c) eine Konstante ist und 0(x) entlang der genannten Richtung proportional zur Länge eines Segmentes verändert wird senkrecht zu der genannten Kombination und sich von der Kombination zur Oberfläche einer der kugeligen Wellen erstreckt.

   10. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Strahler als Mehrfachartstrahler gebaut sind, von denen jeder zu zwei getrennten Zufuhr-

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   HO

   Verbindungen gehört, von denen jede zwischen benachbarten Strahlern geteilt ist, um Zufuhrenergie dazwischen zu verteilen.

   11. iVellenabstrahlsystem, dadurch gekennzeichnet, dass es im wesentlichen so arbeitet, wie hierin unter Hinweis auf beliebige der beigefügten Zeichnungen dargestellt beschrieben.

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