DE1541475A1 - Antennensystem,insbesondere fuer Radar-Rundsuchgeraete - Google Patents
Antennensystem,insbesondere fuer Radar-RundsuchgeraeteInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Antennensystem mit veränderlichem
Abtaetbereich, das insbesondere für Radar-Rundsuchgeräte,
sogenannte Überwaohungaradare bestimmt und mit einem
Primärstrahler sowie einem von ihm bestrahlten Reflektor mit doppelter Krümmung ausgestattet ist.
Bekanntlich sind für eine Bodenstation bestimmte Rundsuchgeräte
so ausgebildet, um Ziele anzupeilen, die sich in einem beträchtlichen Abschnitt dea daß Radargerät umgebenden Raums
befinden können« Düeer Bereioh wird beiapielsweiae durch die
Werte der minimalen: und maximalen radialen Entfernung der in
der das Radar verlaufenden horizontalen Ebene befindlichen Ziele und durch den Wert der maximalen Höhe derselben definiert
Prοjv
!.lan erhält gewöhnlich den gewünschten Abtaütbercioh, indem man
dem Radargerät eine Antenne zuweist, die ein schmales Azimutstrahlungsdiagramm
und ein breites Höhenstrahlungsdiagramm besitzt, und diese Antenne um eine vertikale Achse zur Vornahme
der Azimutabtastung drehen läßt. Mit einem solchen Antennensystem läßt sich £;enau das Azimut der beobachteten Ziele bestimmen.
Um den gev/ünachten Ilöhenabtastberoich zu erzielen,
sucht man gewöhnlich dem Strahlungsdiagramm der Antenne i.i
einer Vertikalebene eine Form zu geben, die 3ich weitgehend der I'ormtype einer quadratischen Koaekante in den Grenzen des
vorgesehenen Abtastbereiches nähert, V/enn der Gewinn der Antenne,
beispielsweise in einer vertikalen Ebene, einem quadratischen Kosekantengeeetz in Abhängigkeit des Höhenwinkols der
Peilrichtung folgt, wird nämlich bekanntlich die Amplitude der von in einer gleichen Höhe in derselben Vertikalebene gelegenen
Ziele herrührenden, vom Radar empfangenen ichos unabhängig der
Höhenrichtung dieser Ziele konstant.
Zahlreiche Antennenarten, deren Strahlungsgesetzmäöigkeit nich diesem theoretischen Gesetz annähert, 3ind schon ausgeführt
worden» Beispielsweise sei auf die Antenne verwiesen, die aus einem parabolischen Reflektor und einem Primärstrahler
besteht, der aus einem linearen Netz von gegenüber dem Reflektor exzentrisch angeordneten Strahlungselementen gebildet iat,
die mit jeweils entsprechend gewählten Leistungen gespeist
werden. Eine weitere bekannte Antenne dieser Art enthält einen Reflektor mit veränderlicher Krümmung in der Vertikalebene, der
von einem punktförmigen Primärstrahler bestrichen wird.
Ein weiteres Problem kann sich jedoch im falle von Überwaohungsradars
einstellen» das nämlich auf dem Schutz gegen
Störsender beruht. Wenn sich ein Störsender praktisch fester
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L ^NSFgeTED—
Lage in dem von einem einer üblichen Antenne der soeben beschriebenen
Art zugeordneten Radar abgetasteten Feld befindet, wird der Empfang der iSchos der in der gleichen Vertikal ebene
wie dieser Störsender gelegenen Ziele ständig gestört. Die Störung kann entweder auf einen feindlichen Störsender oder
auch auf Bodenunebenheiten in den dem Radar benachbarten Gelände zurückzuführen sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antennensystem der eingangs genannten Art zu schaffen, das die vorstehend
genannten Nachteile vermeiden läßt und dessen Strahlungsdiagramm in einer gegebenen Ebene veränderlich ist, um
das Peilfeld des zugehörigen Radars innerhalb eines gegebenen Abtastbereiches beliebig verschieben zu können·
Diese Aufgabe ist bei dem hier vorgeschlagenen Antennensystem vor allem dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß in einer
gegebenen Strahlungsebene eine Verschiebung der Richtung der maximalen Strahlung des Primärstrahlers gegenüber dem Reflektor
eine Änderung des Strahlungsdiagramms in dieser Ebene herbeiführt,
wobei der Primärstrahler aus einer mit Einrichtungen zur Steuerung der Gesetzmäßigkeit der Verteilung der auf die
Querechnittslinie des Reflektors in der betreffenden Ebene
aogestrahlten Energie versehenen Strahlungsquelle besteht und
die Querschnittslinie des Reflektors eine in dieser Ebene ungleichförmige Krümmung aufweist, die vorzugsweise durch die
Phasenmitte des Primärstrahlers verläuft. Auf diese '.Veise ist
ein Antennensystem mit einem regelbaren Primärstrahler und einem festen Reflektor geschaffen, dessen Krümmung in einer
gegebene^ durch den Primärstrahler verlaufenden Ebene in Abhängigkeit
des Strahlungsdiagramms des auf einen Mittelwert eingeregelten Primärstrahlers berechnet wird, so daß das Strahlungsdiagramm
des Antennensystems in der betreffenden Ebene
dem gewünschten Abtastbereich entspricht.
• OQgO/OÖU
Nach einer besondere vorteilhaften Ausführungaform des mit der Erfindung vorgeschlagenen Antennenaystems besitzt vorzugsweise
der Primärstrahler mechanische und/oder elektronische Steuerglieder zur Änderung der Einstellung der Richtung seiner
maximalen Strahlung gegenüber dem Reflektor in der betreffenden Strahlungsebene unter Festhaltung der Phasenmitte des
'Primärstrahlers, so daß das nach Reflexion erhaltene Strahlungsdiagramm
veränderliche! in dem Peilfeld des Radars enthaltene Bereiche bedeckt.
Das Antennensystem gemäß der Erfindung ist vor allem für
die Anwendung auf eine bewegliche Radarstation interessant, da es das für die betreffende Umgebung am besten passende Strahlungsdiagramm
wählen läßt· Das Antennensystem nach der Erfindung kann somit ferngesteuert und dem Bedienungsmann zur Verfügung
gestellt v/erden, wobei die Regelung des Primärstrahler
durch mechanische Einrichtungen erfolgt, die auf die Ausrichtung des PrimärStrahlers oder auf die seinem Speieestromkreis
einverleibten Phasenschieber je nach der gewählten Ausführung
einwirken» oder auch durch elektrische Mittel vorgenommen werden, wenn diese Phasenschieber eine elektronische Steuerung
besitzen. Die Beeinflussung des Primärstrahlers gestattet, dem Radar einen Abtastbereich zu geben, der das Maximum an Auskünften
liefert, wobei Störechos wie feste Bchofl oder beispielsweise
von am Boden befindlichen Störsendern abgegebene Störzeichen völlig vermieden werden»
Ein weiterer Vorteil des hier vorgesöhiagfüen Antennensystems
besteht darin, daß man die Form des Stra&lujngediagramms
der Antenne selbst während ihres Umlaufs sieb verändern lassen kann. Wenn die Antenne einem am Fuße einer Beleibte befindlichen
Überwachungsradar zugeordnet ist, wird Bomiü äae bevorzugt
gewählte Diagramm verschieden sein, je n&chä«a «las Radar
dem flachen Lande oder dem Gebirge zugewandt if t· Jian wird in
diesem Falle die Ausrichtung dee Primärstrahlei1« äer Antenne
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bei Umlauf des Antennensystemo steuern. Schließlich sei bemerkt,
daß bevorzugt der Primärstrahler so ausgerichtet wird, um da3 Strahlungsdiagramm der Antenne zu verändern. Die Ausführung
dieser Maßnahme mittels eines über Phasenschieber gespeisten Primärnetzen weist den Vorteil auf, den Aufbau des
Antennensystem weder zu komplizieren noch durch große Abmessungen
zu erschweren, so daß ein verminderter Raumbedarf und eine leichte Handhabung gegeben ist.
V/eitere in den Unteransprüchen gekennzeichnete Merkmale
des hier vorgeschlagenen Antennensystems und durch sie erzielte Vorteile gehen aus der nachstehenden Beschreibung der Zeichnung
hervor, die ein Antennensystem der erfindungagemäßen Art in
einer beispielsweise gewählten Ausführungsform sohomatiach veranschaulicht
und durch Diagramme erläutern läßt. Es zeigen:
Fig. 1 den Aufbau eines von einem Überwachungsradar nach Höhe
abzutastenden Bereichs,
Fig· 2 schematisch eine diese Abtastung vornehmende übliche
Antenne,
Fig. 3a und 3b die geometrischen Ausbildungen, die den Reflektor
dieser Antenne bestimmen lassen,
, 4a und b sohematisch eine Antenne gemäß der Erfindung
für Hooh- und lieflagen,
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform einer Antenne gemäß der
Erfindung,
Fig. 6 die Verteilungsgesetzmäßigkeiten der von dem Primärstrahler auf den Reflektor gesandten Energie für verschiedene
Einstellungen dieses PrimärStrahlers und
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«AD
mm ^ aw·
7 die Stranlungsdiarrsimme der Antenne
iiinstellun-r.-cn des Primärstrahiere.
Die mit der tirfindung vorgeschlagene Antenne eignet si'Jh
vor allem für Rundouohroräte, Kogsn'uinte Überv/aeHm-isru'-lars,
d.h. Antennen, iie eiiien grofen Abtastbereich ffir-decteno in
einer Jbene des Raums, beiopiolüveiüe in der Yertikalebene
besitzen, Fig. 1 zeigt beispielsweise die Fora oinoc Abt.astbereichn,
der für ein in einer Bodenstation befindliches Übe:·-
wuchunjaradar verlangt v/erden kann, Ia fc die linie OH die durch
das Radar verlaufende Vertikale und OX eine Horizontale, so
sind in Fig. 1 die Grenzen des Überv/achuncsbsreicL;:: dec Radara
ein einer VertikCvlebene gezogen, v/o bei dieser flor eich dar dort
schraffiert wiedergegebenen Fläche entspricht. Dieser lereich
ist durch eine maximale Höhe IL, der vom Radar beobachteten Ziele,
durch eine begrenzte Reichweite d,T des Radars längs der
waagerechten Achse OZ und durch einen maximalen Höhenv/inkel«^»
der beobachteten Ziele definiert. Man beschränkt ferner gewöhnlich das Beobachtungsfeld auf eine minimale Entfernung d der
Ziele zum Radargerät, üis ist zu bemerken, daß die dem Höhengrenzwert
entsprechende Linie der Krümmung der Erdoberfläche folgt und demzufolge zu der Achse OX nicht parallel liegt.
Eine der üblichen Typen von Antennen, welche eine solche Abtastung nach der Höhe vornehmen laasen, ist achematisch in
Fig. 2 wiedergegeben. Diese Antenne besteht aus einem Primärstrahler
1, der einen Reflektor 2 bestrahlt und diesem gegenüber derart angeordnet ist, daß er sich außerhalb des von dem
Reflektor reflektierten Strahlenbündels befindet. Der Reflektor 2 besitzt eine doppelte Krümmung, die in der Zeichenebene,
beispielsweise in der Vertikalebene, zwei verschiedene Krümmungsbereiche aufweist. Der Krümmungsbereich 3 ist etwa parabolisch,
wobei seine Krümmung in der Zeichenebene praktisch der Verlauf einer Parabel ist. Der Krümmungsbereich 4 demgegenüber ist
divergierend, da er im Gegensatz zu dem Krümmungsbereich 3 die
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ihn erreichenden Strahlen divergieren läßt. Die Form des Reflektors
2 in einur Querschnittsebone wie die der Fig. 2 wird
in. Abhängigkeit der Lage dea Primärstrahler» 1 und in Abhängigkeit
dessen Strahlungsdiarramms bestimmt, so daß das Strahlungsdiagramm
des AntennensyiJterns die gewünschte Form erhält. Betrachtet
man beispielsweise den Primärstrahler 1 all punktförmig, öo daß dieser mit den Punkt S zusammenfällt, so definiert man
die Form des Reflektors 2 in Abhängigkeit der Energieverteilung
in dem von diesem aufgenommenen Primärstrehl F^ derart, daß
die Energieverteilung in dem reflektierten Strahl F2 der gewünschten
Gesetzmäßigkeit folgt. Die Form dee Reflektors 2 \ wird insbesondere so gewählt, daß bei gegebener Richtung A der
maximalen Strahlung des Primärstrahlers 1 das Maximum der Sekundärstrahlung sieh annähernd in der gewünschten Richtung B
befindet.
Fig. 3a und 3b lassen Maßnahmen erkennen, die es ermöglichen, den Reflektor 2 zu bestimmen. Diese Maßnahmen sind
beispielsweise solche, wie sie unter dem Namen der Methode von
Chu und Dunbar bekannt sind, die auf der Näherungslösung der geometrischen Optik beruht. Die Daten sind das Strahlungsdiagramm
des durch den Punkt S dargestellten Primärstrahlers und das gewünschte Abtastdiagramm. Die Berechnung der Krümmung
des Reflektors 2 in der Ebene, in der das Strahlungsdiagramm der Antenne bereit sein muß, d.h. beispielsweise in der Vertikalebene, erfolgt auf folgende Weise. Man betrachte (Fig. 3a) die
Pyramiden mit der Spitze S und den Scheitelwinkel dj und aß.
Die in den Raum dieser Pyramide enthaltene Energie findet sich
nach Reflexion an dem Reflektor 2 in dem Sektor wieder, der
den öffnungswinkel dS und die Breite q *άβ besitzt» Der YfertO
ist die Entfernung des Primärstrahlers S zum Einfallspunkt M,
und der WinkelX ist der Höhenwinkel, den die Richtung der reflektierten
Strahlung mit der horizontalen Achse OX oder der durch S verlaufenden horizontalen Achse X1X einschließt. Das
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Strahlungsdiagramm des Primärstrahlers S ergibt die Verteilung
der von dem Primärstrahler gelieferten einfallenden Energie in Abhängigkeit des Winkels f, der von der Einfallsrichtung und
der Achse X1X eingeschlossen wird. Man kennt ferner die Verteilung
der reflektierten Energie gemäß dem Winkelet in dem gewünschten Abtastdiagramm. Ausgehend von diesen Daten ist es
möglich, den Winkel X und die Entfernung ^ entsprechend jedem
Winkel $ zu berechnen. Man bestimmt somit die Mittelfaser des Reflektors 2 in der betreffenden Ebene, d.h. der Vertikalebene.
Die Form des Reflektors 2 im Raum wird so bestimmt, um ein im Azimut schmales Strahlungsdiagramm zu erhalten, so daß demnach
der vom Reflektor 2 reflektierte Strahl im Azimut um die Richtung maximaler Strahlung geringfügig divergiert. Aus diesem
Grunde bestimmt man die Fläche des Reflektors 2 nach der in Fig. 3b wiedergegebenen V/eise. Man nimmt als Erzeugende dieser
Fläche die Schnittlinien wie L1 in die reflektierten Strahlen
R enthaltenen, zur Einfallsebene senkrechten Ebenen P mit den
durch den Einfallspunkt M verlaufenden Paraboloiden mit dem
Brennpunkt S und zum reflektierten Strahl R paralleler Achse; ein solcher Paraboloid ist mit seinem Umriß L? in Fig. 3b veranschaulicht.
Somit werden die einfallenden Strahlen wie der Strahl I, die an der Linie L- des Reflektors 2 ankommen, parallel
zur Achse des Paraboloids L2, also parallel zum Primärstrahl
R reflektiert. Geht man so für sämtliche auf der Mittelfaser des Reflektors 2 gelegene Einfauspunkte vor, so bestimmt
man die Gesamtheit der Erzeugenden, welche die Fläche dieses Reflektors bilden, so daß der von der Antenne abgestrahlte
Strahl im Azimut äußerst gering divergiert.
Wie Fig. 2 zu entnehmen ist, erhält man bei einer Antenne der soeben beschriebenen Bauweise für eine gegebene Lage des
Primärstrahlers und ein vorgegebenes Strahlungsdiagramm desselben ein Strahlungsdiagramm des gesamten Antennensystems, das
annähernd den gewünschten Abtastbereich ergibt.
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BAD
Die Erfindung beruht nun darauf, eine Antenne der in Fig. 2 wiedergegebenen Art zu schaffen, deren Strahlungsdiagramm jedoch
entsprechend dem beabsichtigten Abtastbereich regelbar ist Gemäß der Erfindung wird die Änderung des Strahlungsdiagramms
der Antenne dadurch vorgenommen, daß die Verteilung der von dem Primärstrahler 1 an den Reflektor 2 gelieferten einfallenden
Energie sich derart ändert, daß die relative Bestrahlung der Bereiche 3 und 4 dieses Reflektors geändert wird. Die Strahlung
der Antenne wird beispielsweise auf die niederen Höhen ausgerichtet, wenn der etwa parabolische Bereich 3 mehr als der
divergierende Bereich 4 bestrahlt wird. Umgekehrt wird die Antenne auf die oberen Höhen abstrahlen, wenn der divergierende
Bereich 4 mehr als der etwa parabolische Bereich 3 bestrahlt
wird.
•Eine erste Maßnahme, um die Bestrahlung 0-at. Reflektors 2
sich ändern zu lassen, bestünde darin, den Primärstrahler 1
vor diesem Reflektor beispielsweise i.u de.?:· Ze:' ;;hergebene der
Pig, 2 zu verschieben. Hierbei wäre es jede»;·:, VvV/^ndig, gleichseitig
das mit dem Primärstrahler verbundene, verwickelte Gerät
zu bewegen, was zu erheblichen mechanischen Ausführungsschwie—
rigkeiten führen würde. Da der Primärstrahler 1 sich gegenüber dem Punkt S verschiebt, würden sich ferner hieraus beträchtliche
Störungen in dem Azimut-Strahlungsdiagramm der Antenne ergeben, da der Primärstrahler sich nicht mehr im Brennpunkt der
für den Aufbau des Reflektors verwendeten Paraboloiden befindet (Pig. 3b).
Die bevorzugte Lösung besteht nun darin, den Primärstrahler 1 vor den Reflektor 2 zu schwenken, d.h. die Richtung A
der maximalen Strahlung des Primäratrahlers unter Pesthaltung
der Phasenmitte S zu ändern. Diese Schwenkung kann beispielsweise
auf mechanische Weise mittels eines Drehorgana vorgenommen werdenj ^as den Primärstrahler 1 um eine duroh den Punkt S
verlaufende hoilaoirtale Achae drehen läßt, was erlaubt, auf
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die Ausrichtung des Primärstrahler^ 1 gegenüber den Reflektor
einzuwirken, eine lösung, von der eine Ausführungamöglichkoit
in Fig. 4a und 4b schematisch wiedergegeben ist. Das gleiche Ergebnis läßt sich auch dadurch erzielen, uaß man dom reflektor
2 einen Primärstrahler zuordnet, der aus einem Metz von
Einzelstrahlern besteht, das über regelbare Phasenschieberstromkreise gespeist wird. Diese bevorzugte Ausführungsform ist in
Fig. 5 veranschaulicht.
Fig. 4a stellt eine Antenne gemäß der Erfindung dar, bei
der der Primärstrahler 1 um eine Gelcnkachse 15 schwenken kann«
In Fig. 4a ist der Primärstrahler 1 in 3iner solchen Lage wiedergegeben, daß die vom Primärstrahler abgesandte Energie den
oberen Bereich dos üeflekiorc 2 trifft, der sie in die oberen
Höhen ablenkt. Diese Antenne befindet eich sozusagen in Hochlate
β Dei- 2 ri^ärctrahlei· 1 ist über einen biegsamen Hohlleiter
oder Ilo-j-xialannchluß 14 an die Speiseleitung 13 angeschlossen.
-'i,,. 4b zeigt die gleiche Antenne, jedoch in ihrer i'iefluge.
Der Pri::Xr.. trahiar 1 wurde zu die3er;: 2..eck aus der in Fi0. 4a
wiedergegebenen Hochlage um die G-olonkachre 15 derart nacxi unten
geochwenkt, daß er nunmehr den unteren Jareich dc3 Reflektora
2 bestrahlt und ?omit die reflektierte Energie in die niederen Höhen geschickt wird.
Fig. 5 bringt eine v/eitere Ausführungsform eines Antennensyr-tems
gemäß der Erfindung. Sie enthält einen Reflektor 2 mit doppelter Krümmung und einen Primärstrahler, der aus einem Hetz
von drei Einaelstrahlern 10, 11 und 12 besteht, von denen die
Sinzelotrahler 11 und 12 gegenüber dem Strahler 10 in der Zeichenebene
symmetrisch liegen. Die rlrei Einzelstrahler 10, 11
und 12 werden parallel, beispielsweise mit gleicher leistung, jedoch unter yersehiedeneri Pharieii gespeist. Zu diesem Zweck
enthalten die Versorgungstroinkrrn.tfi der äußeren Strahler 11
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und 12 jeweils einen regelbaren Phasenschieber 5 bzw. 6, die
die relativen Phasen der von den drei Einzelstrählern 10, 11 und 12 ausgesandten //eilen sich ändern lassen. Die Phasenschieber 5 und 6 können mechanische Phasenschieber oder auch mit
Gerriten oder Halbleitern ausgerüstete Phasenschieber sein. Die Hetzwerktheorie ergibt, daß dann, wenn A die Richtung
maximaler Strahlung des Fotses ist, wenn die durch die Phasenschieber
5 und 6 eingeführten Phasenverschiebungen ITuIl sind,
wobei diese Phasenverschiebungen gleich«pbzw, -f sind, die
Richtung maximaler Strahlung des Hetzes mit der Richtung A einen
' »Vinkel © einschließt, der durch die Gleichung
f = 2TT^ a sin θ · .
! gegeben ist, in der a die Entfernung zwischen zwei benachbarten
Strahlern und A. die Länge der ausgesandten //eile in Luft ist.
Jedem Winkel Q wird eine angenäherte Richtung Bg der ma-•
ximalen Strahlung des Antennensystems entsprechen, welche Rieh—
! tung ein mehr oder minder großen Höhenv/inkel einschließt, je
' nachdem der etwa parabolische Bereich des Reflektors mehr oder j weniger im Verhältnis zu dem divergierenden Bereich bestrahlt
; wirdo Die Form und die Ausbildung des gtrahlungsdiagramms der
J Antenne sind somit also in gleicher V/eise wie der Abtastbereich des zugeordneten Radars geändert.
Pig. 6 veranschaulicht die Änderung der Gesetzmäßigkeiten der Verteilung der auf den Reflektor 2 einfallenden Energie E
in Abhängigkeit verschiedener in die äußeren Einzelstrahler des Netzes eingegebener Phasenverschiebungen f in einem besonderen
Anwendungsfalle„ Das Primärnetz ist ein äußerst genau
gerichtetes Hetz, das beispielsweise an den Rändern des Reflektors eine Dämpfung von etwa -20 db aufweist, um zu vermeiden,
daß ein Teil der einfallenden Energie nicht der Reflexion an dem Reflektor unterliegt und verlorengeht. Das Netz ist
beispielsweise durch drei Strahlungskerzen gebildet, die in
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Richtung des Reflektors 2 gemäß einem Winkel von 26° gegenüber der Horizontalen X1X ausgerichtet sind. Der Reflektor wird
vom Mittelpunkt des Strahlers 10 aus unter einem Winkel von 50 'gesehen. Die Kurve 51 stellt die Verteilung der Energie E für
einen Winkel f vom Wert Null dar. Diese Kurve verläuft symmetrisch
gegenüber der Achse Y1Y des Reflektors. Der Fall, in demrf? = 0 ist, entspricht einem Ab'tastbereich der Antennei
den man als normalen Abtastbereich bezeichnet. Die Kurve 52 veranschaulicht die Verteilung der Energie E für einen Winkelf
von 55°. Man beobachtet eine Unsymmetrie der Kurve 52 gegenüber
der Achse Y1Y und eine Unsymmetrie der Höhen der Seitenschleifen
Dieser Fall entspricht einer Strahlung der auf die niedrigen Höhen gerichteten Antenne; dies wird als niedriger Abtastbereich
bezeichnet. Schließlich stellen die Kurven 53 und 54 die Verteilung
der Energie E für Winkel f von -55 bzw. -90° dar; diese oeiden Fälle entsprechen zwei hohen Abtastbereichen der Antenne.
Pur das gleiche Anwendungsbeispiel gibt Fig. 7 die Höhen-Strahlungsdiagramme
der Antenne, die durch Phasenverschiebungen / von Θ0, 55°, -45° und -90° erhalten v/erden. Auf der horizon-
' talen Achse OX sind die' Entfernungen d in km und auf der vertikalen
Achse OH die Höhen H in Metern aufgetragen. Die relativen Feldstärken J des von der Antenne für einen gegebenen Höhen-
'. winkel«6 ausgesandten Feldes werden durch die Länge der Vektoren
der 'JinkeloC definiert, die sich jeweils un eine der Kurven 61,.
j 62, 63 oder 64 anlehnen, die den Phasenverschiebungen von 0 ,
55 , -45 bzw. -90° entsprechen. Die konstante Höhenlinie von 20.000 m ist unter Berücksichtigung der Krümmung der Erdoberfläche
gezogen worden. Das einer Phasenverschiebung 0 entsprechende Diagramm 61 läßt sich von Anfang an so wählen, um für
die Antenne den gewünschten mittleren Abtastbereich zu geben, und zwar in Abhängigkeit der Wahl dieses Diagramms, wie der
Reflektor 2 berechnet ist. Man kann aber auch für das Diagramm 61 eine Form wählen, welche den gewünschten mittleren Abtastbereich
nicht gewährleistet, in dem die Verwendung anderer Diagram-
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me vorgesehen ist, um das gesamte gewünschte PeId abzutasten.
Insbesondere wird es von Vorteil sein, den Gewinn der Antenne
im Falle des normalen Abtastbereichs der Seite der geringen Höhenwinkel zu verhindern, um im Maximum die Reflexion der ausgesandten
Energie am Brdboden zu vermeiden. Man stellt fest, daß die sich auf die Phasenverschiebungen von 55° bzw. -90° beziehenden Diagramme 62 und 64 völlig unterschiedlich sind. Dies
bedeutet, daß die Überschneidung zwischen dem dem Diagramm 62 entsprechenden niederen Abtastbereich und dem dem Diagramm 64
entsprechenden hohen Abtastbereich ziemlich gering ist. Dies wird dadurch erzielt, daß man einen Reflektor 2 ziemlich großer
Abmessungen wählt, Einer der Vorteile, bei ein und derselben Antenne über zwei derartige Strahlungsdiagramme verfügen zu
können, beruht auf der Tatsache, daß man, wenn in dem einen
oder dem anderen der betreffenden Abtastbereiche ein Störsender ausgemacht ist, das Beobachtungsfeld des Bauart derart verschieben
kann, daß das Störsignal nicht mehr vor. dem ■ ; Jor empfangen
wird und demzufolge nicht mehr dessen lietri, s ?*, ^t, Die Höhenlage
des Störsenders, sogar die georteter Ziele, »κιηη übrigens
zumindest angenähert dadurch bestimmt werden, daß man den AbtaaVbereich
der Antenne sich ändern läßt und die Höhe der von diesem Störsender oder solchen Zielen herrührenden empfangenen
Signale beispielsweise in zwei verschiedenen Abtastbereichen vergleicht. ·
ORIGINAL INSPECTED 909843/09U
Claims (1)
1. Antennensystem mit veränderlichem Abtastbereich, insbesondere für Radar-Rundsuchgeräte, mit einem Primärstrahler und einem
von ihm bestrahlten Reflektor mit doppelter Krümmung, dadurch gekennzeichnet, daß in einer gegebenen Strahlungsebene eine
Verschiebung der Richtung der maximalen Strahlung des Primärstrahlers (1) gegenüber dem Reflektor (2) eine Änderung des
Strahlungsdiagramms in dieser Ebene herbeiführt, wobei der Primärstrahler aus einer mit Einrichtungen zur Steuerung der
Gesetzmäßigkeit der Verteilung der auf die Querschnittslinle
des Reflektors in der betreffenden .Ebene abgestrahlten Energie versehenen Strahlungsquelle btsteht und die Querschnittslinie
des Reflektors eine in dieser Ebene ungleichförmige Krümmung aufweist, die vorzugsweise durch die Phaseninitte
des Primärstrahlers verläuft.
2» Antennensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Primärstrahler (1) mechanische und/oder elektronische Steuerglieder zur Änderung der Einstellung der Richtung
seiner maximalen Strahlung gegenüber dem Reflektor (2) in der betreffenden Strahlungsebene unter Pesthaltung der Phasenmitte
des Primärstrahlers besitzt.
j5. Antennensystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die dem Primärstrahler (1) zugeordneten Steuereinrichtungen aus einem ihn um eine zu der betreffenden, durch dessen Phasenmitte
verlaufenden Strahlungsebene senkrechte Achse schwenkenden mechanischen Drehorgan (15) bestehen (Fig. 4).
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Antennensystem nach Anspruch 2 oder J, dadurch gekennzeichnet,
daß der Primärstrahler aus einem in der betreffenden Strahlungsebene enthaltenen, einzelne Strahlungsquellen (10, 11,12)
umfassenden Netz besteht, dem eine Stromversorgungseinrichtung mit regelbaren, Phasend'ifferenzen zwischen den Einzelstrahlerr]
einführenden mechanischen und/oder elektronischen Mitteln (5, 6) zugeordnet ist (Fig. 5)· '
Antennensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Reflektors
(2) in der betreffenden Strahlungsebene sich aus zwei wesentlichen Bereichen zusammensetzt, von denen der eine (j5) eine
annähernd parabolische Krümmung mit dem Primärstrahler (1) zugewandter Konkavität besitzt und der andere (4) unter
entgegengesetzter Konkavität divergiert.
Artennensystem nach Anspruch 5>
dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Fläche des Reflektors (2) in Abhängigkeit von
der Lage der Phasenmitte des PrimärStrahlers (1) derart
bestimmt ist, daß das Strahlungsdiagramm der Antenne in einer zu der betreffenden Strahlungsebene senkrechten
Ebene äußerst schmal ist.
909843/09U
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR43488A FR1472126A (fr) | 1965-12-23 | 1965-12-23 | Perfectionnements aux antennes, notamment aux antennes pour radars de veille |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1541475A1 true DE1541475A1 (de) | 1969-10-23 |
Family
ID=8596601
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19661541475 Pending DE1541475A1 (de) | 1965-12-23 | 1966-12-16 | Antennensystem,insbesondere fuer Radar-Rundsuchgeraete |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
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DE (1) | DE1541475A1 (de) |
FR (1) | FR1472126A (de) |
GB (1) | GB1163310A (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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GB2268834B (en) * | 1980-12-04 | 1994-06-22 | Racal Mesl Ltd | Radar arrangements and methods of detecting different types of targets |
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1965
- 1965-12-23 FR FR43488A patent/FR1472126A/fr not_active Expired
-
1966
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- 1966-12-16 DE DE19661541475 patent/DE1541475A1/de active Pending
- 1966-12-19 AT AT1164266A patent/AT269224B/de active
Also Published As
Publication number | Publication date |
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AT269224B (de) | 1969-03-10 |
GB1163310A (en) | 1969-09-04 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 |