DE1541512C

DE1541512C - Frequency controlled scanning antenna

Info

Publication number: DE1541512C
Application number: DE19661541512
Authority: DE
Inventors: Hem Wong Los Angeles Cahf Sa (V St A )
Original assignee: North American Aviation Corp
Current assignee: North American Aviation Corp
Priority date: 1966-10-25
Filing date: 1966-10-25
Publication date: 1973-02-01

Description

Die Erfindung betrifft eine frequenzgesteuerte Abtastantenne zur Abtastung in zwei zueinander senkrecht verlaufenden Richtungen mit einer regelmäßig gefalteten Speiseleitung.The invention relates to a frequency-controlled scanning antenna for scanning in two mutually perpendicular trending directions with a regularly folded feed line.

Bei Radaranlagen zur Ermittlung der Richtung eines festgestellten Zieles hat man bisher extrem stark gerichtete Antennen (beispielsweise eine Antenne mit sehr schmaler Strahlbreite) benutzt, die so betrieben wurden, daß sie in periodischer Folge einen bestimmten Winkel in nur einer Ebene abtasteten. Die Richtung eines ermittelten Zieles wird auf diese Weise mit einer Genauigkeit ermittelt, die durch die Strahlbreite der Antenne begrenzt ist. Tastet man in zwei senkrecht zueinander verlaufenden Richtungen ab, z. B. dadurch, daß man die Antenne vertikale Schwenkbewegungen ausführen läßt, während die Antenne gleichzeitig weniger rasch horizontal geschwenkt wird, dann können die beiden Komponenten des Zielwinkels ermittelt werden.In the case of radar systems for determining the direction of an established target, one has hitherto extremely highly directional antennas (for example an antenna with a very narrow beam width) used that were operated that they scanned in a periodic sequence a certain angle in only one plane. The direction of a determined target is determined in this way with an accuracy that by the The antenna's beam width is limited. If you feel in two perpendicular directions from, e.g. B. by allowing the antenna to perform vertical pivoting movements, while the If the antenna is swiveled horizontally less quickly at the same time, then the two components can of the target angle can be determined.

Es ist bekannt, eine solche langsame horizontale Abtastung mit Hilfe eines mechanischen Antriebs der ίο Antenne zu erzielen, während die raschere vertikale Abtastung dadurch erreicht wird, daß man die Frequenz des über eine frequenzgesteuerte Antenne ausgesendeten Signals periodisch änderte. Eine derartige Abtastung in einer Ebene durch Änderung der Frequenz ist allgemein bekannt. Sie ist z. B. in den USA.-Patentschriften 3 039 097, 3 029 432 und 2 676 257 näher beschrieben.It is known, such a slow horizontal scanning with the help of a mechanical drive of the ίο antenna, while the faster vertical scan is achieved by changing the frequency of the signal transmitted via a frequency-controlled antenna changed periodically. Such a one Scanning in a plane by changing the frequency is well known. She is z. Tie U.S. Patents 3,039,097, 3,029,432 and 2,676,257.

Die Geschwindigkeit, mit der bisher ein bestimmter Raum abgetastet werden konnte, ist jedoch durch die Geschwindigkeit begrenzt, mit welcher der mechanische Antrieb die Trägheit der Antenne in zyklischer Folge überwinden kann. Das heißt, daß die Vorteile einer Frequenzabtastung mit hoher Geschwindigkeit nur in einer ersten Richtung erzielt werden können, wobei die bisherigen Einrichtungen noch die Nachteile eines zu hohen Gewichtes, hoher Herstellungskosten und langsamer Datenverarbeitung aufweisen, die sich bei Verwendung einer mechanischen Vorrichtung für die Abtastung in einer zweiten, senkrecht ziur ersten Richtung verlaufenden Abtastvorrichtung ergeben.The speed with which a certain space could previously be scanned is, however, limited by the The speed at which the mechanical drive increases the inertia of the antenna in a cyclical manner Consequence can overcome. That is, the advantages of frequency scanning at high speed can only be achieved in a first direction, the previous devices still having the disadvantages have too high a weight, high manufacturing costs and slow data processing, which when using a mechanical device for scanning in a second, perpendicular to the first Resulting in the direction of scanning device.

Es sind auch frequenzgesteuerte Abtastantennen für zwei Ebenen bekannt, die jedoch große, schwerere, wendeiförmige Leitungsanordnungen benötigen, um eine gesonderte frequenzgesteuerte Speiseleitung in der Dimension einer zweidimensionalen Anordnung bzw. Matrix aus übereinanderangeordneten linearen Anordnungen zu schaffen. Derartige Geräte sind aus den Fi g. 2 und 6 a des Aufsatzes »Doubly Dispersive Frequency Scanning Antenna« von J. Croney auf den Seiten 76 bis 80, Juli 1963, in der Zeitschrift Microwave Journal, von Horizon House of Dedham, Massachusetts, bekannt. Derartige Anordnungen sind in ihrer Wirkung unzureichend und haben einen mechanisch komplizierten Aufbau. Sie sind außerdem schwer wegen der erforderlichen frequenzgesteuerten wendeiförmigen Speiseleitung. Da nun jeder von mehreren koplanaren linearen Anordnungen von der wendeiförmigen Speiseleitung getrennt gespeist werden muß, braucht man für jede lineare Anordnung eine gesonderte, energieverbrauchehde Abschlußimpedanz, aber auch für die Speiseleitung selbst, so daß sich im ganzen ein niedrigerer Wirkungsgrad ergibt. Derartige Anordnungen sind aber nicht nur unzureichend, umfangreich und schwer, sondern auch nicht besonders gut als Bordgeräte geeignet. Äußer-. dem lassen alle genannten Nachteile die Anwendung dieser Geräte auf frequenzgesteuerte Monopulsantennen unzweckmäßig erscheinen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine frequenzgesteuerte, in zwei Ebenen wirkende Abtastantenne zu schaffen, die einen weniger komplizierten Aufbau zeigt, weniger umfangreich ist, einen höheren Wirkungsgrad hat als die bekannten Antennen und die nur eine einzige Abschlußimpedanz benötigt.Frequency-controlled scanning antennas for two levels are also known, but they are large, heavier, need helical line arrangements to a separate frequency-controlled feed line in the dimension of a two-dimensional arrangement or matrix of linear ones arranged one above the other To create orders. Such devices are from Fi g. 2 and 6 a of the article “Doubly Dispersive Frequency Scanning Antenna "by J. Croney on pages 76-80, July 1963, in the journal Microwave Journal, known from Horizon House of Dedham, Massachusetts. Such arrangements are insufficient in their effect and have a mechanically complex structure. They are also difficult because of the frequency-controlled helical feed line required. Since now everyone of several coplanar linear arrangements are fed separately from the helical feed line must, you need a separate, energy-consuming terminating impedance for each linear arrangement, but also for the feed line itself, so that the overall efficiency is lower. Such arrangements are not only inadequate, extensive and difficult, but also not particularly suitable as on-board devices. External. all the disadvantages mentioned leave the application these devices appear inexpedient on frequency-controlled monopulse antennas. The invention is based on the object of a frequency-controlled scanning antenna acting in two planes to create a structure that has a less complicated structure, is less extensive, a higher one Efficiency than the known antennas and which only require a single terminating impedance.

Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß die Speiseleitung mehrere parallel verlaufende und in Reihe geschaltete lineare Abschnitte mit Abstrahlungsöffnungen aufweist und daß die Abstralilungs-This object is achieved by the invention in that the feed line has several parallel and in Series-connected linear sections with radiation openings and that the Abstralilungs-

3 43 4

öffnungen eine Matrix aus Spalten und Reihen bilden, Aus diesen Tatsachen ergibt sich, daß eine ausge-openings form a matrix of columns and rows. From these facts it follows that a

wobei der elektrische Abstand zwischen benachbarten wählte Sendefrequenz einer bestimmten Seitenrich-where the electrical distance between neighboring selected transmission frequency of a certain lateral direction

Abstrahlungsöffnungen in jeder der Spalten und in tung der Antenne nach F i g. 1 entspricht; eine Seiten-Radiation openings in each of the columns and in the direction of the antenna according to FIG. 1 corresponds to; a side

jeder der Reihen gleich groß ist. abtastung der Antenne kann auf einfache Weise da-each of the rows is the same size. scanning of the antenna can be done in a simple way.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht 5 durch erzielt werden, daß man die SendefrequenzThe main advantage of the invention is to be achieved by having the transmission frequency

darin, daß die Abtastantenne nach der Erfindung sehr programmiert.in that the scanning antenna according to the invention is very programmed.

viel einfacher im Aufbau ist als die bisherigen An- Aufbau und Anordnung einer schlangenlinienför-is much simpler to set up than the previous add-ons.

tennen, daß sie einen höheren Wirkungsgrad hat, ge- migen Speiseanordnung sind bekannt. Die Beschrei-know that it has a higher degree of efficiency, suitable feed arrangements are known. The description

drängt gebaut ist und dennoch geringes Gewicht auf- bung einer derartigen Anordnung ist in dem Aufsatzis built urgently and yet low weight due to such an arrangement is in the essay

weist, so daß die obenerwähnten Nachteile der bisher 10 »Survey of Electronically Scanned Antennas« vonso that the above-mentioned disadvantages of the 10 "Survey of Electronically Scanned Antennas" by

bekanntgewordenen frequenzgesteuerten Abtastan- Harold Shnitkin in der Zeitschrift Microwavefrequency-controlled sampling that has become known - Harold Shnitkin in the magazine Microwave

tennen vermieden werden. Journal, Dezember 1960, S. 70, 71, enthalten.be avoided. Journal, December 1960, pp. 70, 71.

Äusführungsbeispiele dec Erfindung werden nach- Die schlangenlinienförmigen, nur zur Abtastung inExemplary embodiments of the invention are based on the serpentine, only for scanning in

stehend an Hand der F i g. 1 bis 4 erläutert. Es zeigt einer einzigen Ebene geeignete Speiseleitung derstanding on the basis of FIG. 1 to 4 explained. It shows a single level suitable feed line of the

Fig. 1 ein Schema, welches die Richtungsänderung 15 Fig. 1 kann erfindungsgemäß so geändert werden,Fig. 1 is a diagram showing the change in direction 15 Fig. 1 can be changed according to the invention so

der Wellenfront darstellt, die von einer bekannten, daß eine Abtastwirkung in zwei Ebenen erreicht wird,represents the wavefront, which by a known one, that a scanning effect is achieved in two planes,

einzigen schlangenlinienförmigen Antennenanord- wie sie in F i g. 2 schematisch dargestellt ist.single serpentine antenna arrangement as shown in FIG. 2 is shown schematically.

nung bei Änderung der Frequenz der ausgestrahlten Die Fig. 2 zeigt schematisch eine erste Ausfüh-tion when changing the frequency of the emitted Fig. 2 shows schematically a first embodiment

Energie abgestrahlt wird, rungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungs-Energy is radiated, approximate form of the invention. With this execution

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer erfin- 20 form ist eine Speiseleitung 21, z.B. ein Hohlleiter,Fig. 2 is a schematic representation of an invention 20 is a feed line 21, e.g. a waveguide,

dungsgemäßen Antenne, die aus einer regelmäßig ge- mäanderförmig geführt, so daß sich eine regelmäßigeproper antenna, which is routed from a regularly meandering shape, so that a regular

falteten Speiseleitung mit einer Anzahl Abstrahl- Folge von U-förmigen Hohlleiterabschnitten ergibt,folded feeder with a number of radiation sequences of U-shaped waveguide sections results,

öffnungen besteht, und deren Längsachsen in einer Ebene liegen, wobei dieThere are openings, and their longitudinal axes lie in one plane, the

F i g. 3 und 4 weitere Ausführungsformen der An- Schenkel der U-förmigen Abschnitte parallel zuein-F i g. 3 and 4 further embodiments of the legs of the U-shaped sections parallel to one another.

tenne nach Fig. 2. 25 ander verlaufen. Das eine Ende der Speiseleitung 21Tenne according to Fig. 2. 25 run differently. One end of the feed line 21

Die frequenzabhängigen Richtungseigenschaften ist der Eingang, während das andere Ende durch eine einer schlangenlinienförmigen Antennenanordnung Abschlußimpedanz 22 abgeschlossen ist. Die Speiselassen sich am besten an Hand der Fig. 1 erläutern. leitung 21 weist eine matrixartige Anordnung vonThe frequency dependent directional properties is the entrance while the other end is through one a serpentine antenna arrangement terminating impedance 22 is completed. The left to eat can best be explained with reference to FIG. 1. line 21 has a matrix-like arrangement of

Fig. 1 stellt schematisch eine schlangenlinienför- Abstrahlungsöffnungen 10, 11, 12, 13,14 und 15 auf, mige Antennenanordnung dar. Sie enthält eine lineare 30 die in einer Ebene liegen. In Fig. 2 haben die AbAnordnung mit Strahlern 10, die an eine HF-Energie- Strahlungsöffnungen in den Spalten gleichen Abstand quelle über eine gefaltete Speiseleitung 21 ange- voneinander. Die Abstrahlungsöffnungen sind in den schlossen sind, die als gefalteter Leitungsabschnitt Spalten mit 10 a, Wb, 10 c, 1Od, 1Oe, 10/, 10 g, 10 Λ bezeichnet wird, der mit einer nicht reflektierenden und 10 / und die Abstrahlungsöffnungen in den Zeilen Abschlußimpedanz 22 abgeschlossen ist. Zwischen 35 sind mit 10 α, 11α, 12 α, 13 α, 14 α, 15 α bezeichnet,
aufeinanderfolgenden Strahlern 10 besteht ein fester Der elektrische Abstand A₃, zwischen den in gleich-Abstand und eine feste relative Phasenlage zwischen mäßigem Abstand voneinander angeordneten Abbenachbarten Speisepunkten der gefalteten Leitung Strahlungsöffnungen jeder Spalte entspricht einem 21, an die ein Strahler 10 angeschlossen ist. Ist der geradzahligen Vielfachen der halben Wellenlängen Phasenunterschied z. B. gleich einem ganzenzahligen 40 lnXg\ , ~ ' , , ... , ,
Vielfachen der Wellenlänge einer bestimmten HF- (-^). der Querstrahlungsfrequenz/₀, wahrend derFig. 1 shows schematically a serpentine radiation orifices 10, 11, 12, 13, 14 and 15 on, mige antenna arrangement. It contains a linear 30 which lie in one plane. In FIG. 2, the arrangement with radiators 10, which source the same distance from one another to an RF energy radiation openings in the columns, via a folded feed line 21. The radiation openings are closed in the, which is referred to as a folded line section columns with 10 a, Wb, 10 c, 10d, 10e, 10 /, 10 g, 10 Λ, with a non-reflective and 10 / and the radiation openings in the Lines terminating impedance 22 is terminated. Between 35 are denoted by 10 α, 11α, 12 α, 13 α, 14 α, 15 α,
The electrical distance A ₃ between the adjacent feed points of the folded line and a fixed relative phase position between the adjacent feed points of the folded line and radiation openings of each column corresponds to a 21, to which a radiator 10 is connected. Is the even multiple of half the wavelength phase difference z. B. equal to an integer 40 lnXg \, ~ ',, ...,,
Multiples of the wavelength of a given RF (- ^). the cross _{radiation frequency / 0} , while the

Frequenz /₀, dann ist die von sämtlichen Strahlern elektrische Abstand A_x zwischen den in gleichmäßigemFrequency / ₀ , then is the electrical distance A _x between all radiators in uniform

ausgesendete Energie jeweils in Phase, so daß eine Abstand voneinander angeordneten Abstrahlungsöff-emitted energy in each case in phase, so that a distance from each other arranged radiation openings

ebene Wellenfront 16 entsteht, die parallel zu der nungen einer jeden Zeile einer beträchtlich größerenflat wavefront 16 arises, which is parallel to the voltage of each row of a considerably larger one

linearen Anordnung verläuft und sich senkrecht zu 45 Anzahl von halben Wellenlängen als in einer Spaltelinear arrangement and is perpendicular to 45 number of half wavelengths than in a column

dieser fortpflanzt. Eine solche Fortpflanzung in senk- entspricht. Außerdem entspricht bei einer besonderenthis propagates. Such a propagation in sub- vertically corresponds. It also corresponds to a special

rechter Richtung bzw. in quer verlaufender Richtung Ausführungsform der Erfindung A_x der Funktion:
erfolgt nur bei solchen Frequenzen, bei denen dieright direction or in the transverse direction embodiment of the invention A _x the function:
occurs only at frequencies at which the

Phasendifferenzen einem ganzzahligen Vielfachen der .Phase differences an integral multiple of.

Wellenlänge entspricht, wobei diese Frequenz hier 50 A_v ^. ,Wavelength corresponds, with this frequency here 50 A _v ^. ,

als »Querstrahlungsfrequenz« bezeichnet wird. 1— sin Φis referred to as "cross radiation frequency". 1— sin Φ

Erfolgt eine Änderung der HF-Energie, d. h. der worin
Querstrahlungsfrequenz /₀, dann ändert sich auch dieIf there is a change in the HF energy, ie the one in which
Cross radiation frequency / ₀ , then also changes

Phasenlage zwischen zwei benachbarten Strahlern 10 Φ = dem maximalen Abtastwinkel in Richtung derPhase position between two adjacent radiators 10 Φ = the maximum scanning angle in the direction of the

und damit auch die Fortpflanzungsrichtung in der 55 Querstrahlung in der A₃, enthaltenden Ebeneand thus also the direction of propagation in the plane containing transverse radiation in the A ₃ ,.

Ebene der Fig. 1. Steigt z.B. die Frequenz / der ^und Level of Fig. 1. For example, increases the frequency / the ^and

übertragenen Energie über die Querstrahlungsfre- _χ _{= der Wellenlänge im freien Raum die der h}öch-transmitted energy via the transverse radiation fre- _χ _{= the wavelength in free space that of the highest}

quenz /₀ an, dann wird der relative Phasenwinkel sten Betriebsabtastfrequenz entspricht,
zwischen aufeinanderfolgenden Strahlern entsprechend
um einen Betrag vergrößert, wodurch jedes nach- 60quenz / ₀ , then the relative phase angle corresponds to the most operating sampling frequency,
between successive radiators accordingly
enlarged by an amount, whereby each after- 60

folgende Element relativ zu dem Element in Richtung Infolgedessen stellt das Schema in Fig. 2 eine ge-following element relative to the element in the direction As a result, the scheme in Fig. 2 represents a

der HF-Quelle zunehmend verzögert wird. So ist z. B. faltete Mikrowellenspeiseleitung dar, die eine Matrixthe RF source is increasingly delayed. So is z. B. folded microwave feed line, which is a matrix

für den Fall />/₀ die Fortpflanzungsrichtung 18 der aus abstandsgleichen Zeilen und Spalten aus Strah-for the case /> / ₀ the direction of propagation 18 which consists of equidistant rows and columns of radiation

Phasenfront zum abgeschlossenen Ende der Leitung lern bildet. Die Zeitverzögerung zwischen benach-Learning phase front to the closed end of the line forms. The time delay between adjacent

21 hin gerichtet, in Fig. 1 also nach rechts. Auf 65 harten Strahlern in jeder Zeile bzw. Spalte ist gleich,21 directed towards, so in Fig. 1 to the right. On 65 hard emitters in each row or column is the same,

ähnliche Weise ergibt sich für den Fall /</₀, daß die während die Zeitverzögerung zwischen benachbartenIn a similar manner, it is found for the case / </ ₀ that the during the time delay between adjacent

Fortpflanzungsrichtung 19 der Phasenfront nach links Strahlern einer jeden Zeile wesentlich größer ist alsDirection of propagation 19 of the phase front to the left radiators of each line is significantly greater than

bzw. zu dem Eingangsende der Leitung gedreht wird. zwischen Strahlern der Spalten.or rotated to the input end of the line. between radiators of the crevices.

5 65 6

Wenn der Eingangsanschluß der Anordnung nach In F i g. 2 bilden die Strahler eine Matrix mit ab-When the input terminal of the arrangement of In F i g. 2, the emitters form a matrix with

F i g. 2 an eine Quelle für Mikrowellenenergie (nicht standsgleichen Reihen und Spalten, um die Arbeits-F i g. 2 to a source of microwave energy (rows and columns that are not evenly spaced in order to

dargestellt) mit der Querstrahlungsfrequenz /₀ ange- weise der Erfindung leicht und einfach erläutern zuillustrated) with the cross- _{radiation frequency / 0 to} explain the invention easily and simply

schlossen wird, dann sind die Energien, die von jedem können; eine derartige Anordnung ist aber keineis closed, then are the energies that can be used by each; but such an arrangement is not

Strahler abgestrahlt wird, die die Strahlermatrix nach 5 unerläßliche Bedingung für die praktische Verwirk-Radiator is emitted, which the radiator matrix according to 5 indispensable condition for the practical realization

F ig. 2 bilden, d.h. die Wellenfront, die von der lichung der Erfindung.Fig. 2, i.e. the wavefront produced by the invention.

Anordnung nach Fig. 2 abgestrahlt wird, verlaufen In der Praxis kann es z.B. durchaus erwünscht parallel zu der Ebene der F i g. 2 und pflanzen sich sein, benachbarte Spalten in axialer Richtung gegensenkrecht zu dieser fort. einander zu versetzen, so daß man eine bestimmteArrangement according to Fig. 2 is emitted, in practice it may, for example, be quite desirable parallel to the plane of FIG. 2 and plant each other, adjacent columns in the axial direction mutually perpendicular proceed to this. to move each other, so that you get a certain

Im normalen Betrieb der Anordnung der Fig. 2 io Nahfeld-Phasen- und Amplitudenverteilung erhält, zusammen mit einer Mikrowellenenergiequelle, deren um auf diese Weise ein gewünschtes Fernfeld-Frequenz fortschreitend zyklisch um die Querstrah- Antennendiagramm zu erzeugen und Seitenkeulen zu lungsfrequenz /₀ geändert wird, wird die Strahlachse vermeiden. In einer solchen Anordnung wurden bezyklisch in eine Richtung gelenkt, die eine erste nachbarte Strahler eine Dreieckform an Stelle einer Winkelkomponente in einer Ebene aufweist, die zu 15 Matrix aus abstandsgleichen Zeilen und Spalten der ersten linearen Spaltenanordnung parallel und bilden. Außerdem brauchen derartige benachbarte senkrecht zu der Ebene von Fig. 2 verläuft; sie hat Spaltenbereiche nicht die gleiche Anzahl von Strahferner eine zweite Winkelkomponente, die in einer lern zu enthalten, vielmehr können einige von ihnen Ebene liegt, die parallel zu den Zeilen verläuft und dadurch verkürzt werden, daß man die Strahler am senkrecht zu der erstgenannten Ebene steht. 20 Ende wegläßt, um auf diese Weise eine bestimmteIn normal operation of the arrangement of FIG. 2, io near-field phase and amplitude distribution is obtained, together with a microwave energy source, whose in this way a desired far-field frequency is progressively cyclically generated around the cross-beam antenna diagram and sidelobes are changed _{to a lung frequency / 0} , will avoid the beam axis. Such an arrangement was cyclically steered in a direction that a first neighboring radiator has a triangular shape instead of an angular component in a plane that is parallel to and forms 15 matrix of equidistant rows and columns of the first linear column arrangement. In addition, such adjacent ones need to be perpendicular to the plane of Figure 2; it does not have column areas the same number of radiators a second angular component that one learns to contain, but rather some of them lie in a plane that runs parallel to the rows and can be shortened by standing the radiator at right angles to the first-mentioned plane . 20 omits the end to this way a certain

Die Abtastgeschwindigkeit bzw. die Geschwindig- Form für das Nahfeld zu erreichen,
keit, mit welcher die Richtung des Antennenstrahls Die in Fig. 2 schematisch dargestellte schlangengeändert oder gesteuert wird, ist eine Funktion der linienförmige, kontinuierliche Speiseleitung kann bei Geometrie der Antenne und der Geschwindigkeit der einem praktischen Ausführungsbeispiel unterschied-Frequenzänderung. 25 lieh ausgeführt werden. Sie kann z. B. aus einer zwei-To achieve the scanning speed or the speed form for the near field,
The speed with which the direction of the antenna beam, the serpentine shown schematically in FIG. 2, is changed or controlled, is a function of the linear, continuous feed line which, in a practical embodiment, can vary in frequency change with the geometry of the antenna and the speed. 25 borrowed. You can z. B. from a two-

Da der elektrische Abstand zwischen benachbarten dimensionalen, mäanderförmigen Leitung wie in Strahlern der Zeilen sehr viel größer ist als derjenige F i g. 3 bestehen oder aus der dreidimensionalen Anzwischen benachbarten Strahlern der Spalten, ist die Ordnung mit wendeiförmigen Halbbogen gemäß Abtastgeschwindigkeit, mit der die zweite Winkel- F i g. 4. Die Leitung kann auch die Form einer kreiskomponente in Abhängigkeit von einer vorgegebenen 3° förmigen Wendel, einer elliptischen Wendel, einer Abtastfrequenz abgetastet wird, sehr viel größer als rechteckigen Wendel oder auch die Form einer Verdie entsprechende Abtastgeschwindigkeit,mit welcher zögerungsleitung mit periodischer Impedanz haben, die ihr zugeordnete erste Winkelkomponente abge- Außerdem können derartige Leitungsformen auch tastet wird. Infolgedessen kann ein vorgegebener Anordnungen an Stelle von Hohlleitern Streifen-Raumwinkel sehr viel rascher mit Hilfe einer fre- 35 leitungen enthalten, wobei die Konstruktion einer quenzgesteuerten oder elektronisch abtastenden An- speziellen Antenne im einzelnen von den Möglichtenne abgetastet werden als mit Hilfe mechanischer keiten für eine Installation oder von der Größe des oder elektromechanischer Abtasteinrichtungen .Außer- zur Verfügung stehenden Raumes abhängt,
dem erreicht man eine derartige Abtastung in zwei Die frequenzgesteuerten Antennen nach den Ebenen mit Hilfe einer einzigen äußerst wirksamen, 40 Fig. 2, 3 und 4 für eine Abtastung in.zwei Ebenen kontinuierlichen Speiseleitung, in der die Strahler der benutzt man, um ein steuerbares Richtantennendia-Strahlungsmatrix in Reihe geschaltet sind und die gramm zu erhalten, das es ermöglicht, die Kompo-Anordnung jeder Spalte ein Verzögerungselement nenten des Zielwinkels eines ermittelten Zieles zu erzwischen zwei benachbarten Strahlern einer jeden mitteln. Ein solcher Zielwinkel kann natürlich nicht Reihe von Strahlern enthält. Auf diese Weise ver- 45 genauer sein als die Breite des Antennenstrahles, der meidet man die Anwendung getrennter, aus regel- das zu ermittelnde Ziel anpeilt. Man kann jedoch mäßig gefalteten oder sinusförmig geführten Speise- eine Anordnung von mindestens zwei Seite an Seite leitungen gebildeter Anordnungen und braucht nur angeordneten Antennen nach Fig. 2, 3 und 4 in eine einzige Abschlußimpedanz 22, so daß sich ein einem Monopulssystem verwenden, um zusätzlich die wirtschaftlich günstiger, gewichtsmäßig leichter und 50 Winkelstellung des Zieles relativ zu dem Strahlmitteleinfacher Aufbau für eine frequenzgesteuerte Ab- punkt des kombinierten Strahles einer derartigen seittastantenne für zwei Ebenen ergibt. . lieh aneinandergereihten Anordnung zu ermitteln.Since the electrical distance between adjacent dimensional, meander-shaped lines, as in radiators in the rows, is very much greater than that of F i g. 3 consist or the three-dimensional interposition of adjacent radiators of the columns, the order with helical semi-arcs is according to the scanning speed with which the second angular F i g. 4. The line can also have the shape of a circular component depending on a given 3 ° -shaped helix, an elliptical helix, a sampling frequency is scanned, much larger than a rectangular helix or the form of a corresponding sampling speed, with which delay line with periodic impedance have scanned the first angular component assigned to it. In addition, such line shapes can also be scanned. As a result, instead of waveguides, a given arrangement can contain solid strip angles much more quickly with the help of an overhead line Installation or on the size of the or electromechanical scanning devices.
one can achieve such a scanning in two planes frequency-controlled antennas with the help of a single extremely effective, 40 Fig. 2, 3 and 4 for scanning in two planes continuous feed line, in which the radiator is used to create a controllable Directional antenna radiation matrix are connected in series and obtain the gram that makes it possible to average the compositional arrangement of each column a delay element nenten the target angle of a determined target between two adjacent radiators of each. Such a target angle cannot of course contain a series of emitters. In this way, it can be more precise than the width of the antenna beam, which avoids the use of separate, regulated targets. You can, however, moderately folded or sinusoidally guided feed an arrangement of at least two side by side lines formed arrangements and only needs arranged antennas according to Fig. 2, 3 and 4 in a single terminating impedance 22, so that a monopulse system can be used in addition the economically more favorable, weight-wise lighter and 50 angular position of the target relative to the beam means a simple structure for a frequency-controlled point of the combined beam of such a side key antenna for two planes results. . borrowed to determine a lined-up arrangement.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Frequency-controlled scanning antenna for scanning in two mutually perpendicular Directions with a regularly folded feed line, characterized that the feed line (21) has several linear sections running in parallel and connected in series with radiation openings (10) and that the radiation openings are a matrix from columns (10c ... 10 /) and rows (10a ... 15 a), where the electrical distance between adjacent radiation openings in each of the columns and in each of the rows the same is great.

2. Antenna according to claim 1, characterized in that the electrical distance between adjacent elements in each row is substantially larger than that between adjacent elements in the columns.

3. Antenna according to claim 2, characterized in that the electrical distance between adjacent elements of each of the rows is a whole multiple of the electrical distance between adjacent elements of the columns.

4. Antenna according to claim 2, characterized in that the electrical distance between neighboring elements of each row an integral multiple of the product of the electrical Distance between adjacent elements of each column and the number of elements in that column.

5. Antenna according to claim 2, characterized in that the electrical distance between neighboring elements of each row at least equal to twice the product the electrical distance between adjacent elements of each column and the number of Elements in this column is.

6. Antenna according to claim 1, characterized in that the feed line is meandering is formed and that only every second linear section has radiation openings.

7. Antenna according to claim 1, characterized in that on the radiation openings remote side to the linear sections of line pieces from helical half-arcs in Are connected in series. .,