DE1591026B2

DE1591026B2 - Antenne mit einem primaerstrahler, einem hauptreflektor und einem hilfsreflektor

Info

Publication number: DE1591026B2
Application number: DE19671591026
Authority: DE
Inventors: Yves Paris. HOIq 13-00 Commault
Original assignee: CSF-Compagnie Generale de Telegraphie Sans FiI, Paris
Priority date: 1966-02-25
Filing date: 1967-02-24
Publication date: 1973-08-02
Also published as: FR1477571A; DE1591026C3; SE347081B; US3514779A; DE1591026A1; GB1179181A

Description

Die Erfindung bezieht sich einerseits auf eine Antenne zum Ausstrahlen oder Empfangen von linear polarisierten Wellen mit vorgegebener Polarisationsrichtung mit einem Primärstrahler, einem Hauptreflektor, in welchem die Primärstrahleröffnung liegt und der so ausgebildet ist, daß er die Polarisationsrichtung der von ihm reflektierten Wellen um 90° dreht, und mit einem Hilfsreflektor, der für Wellen der vorgegebenen Polarisationsrichtung vollkommen durchlässig ist und Wellen mit einer dazu im wesentlichen senkrechten Polarisationsrichtung total reflektiert.

Die Erfindung bezieht sich andererseits auch auf

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eine Antenne zum Ausstrahlen oder Empfangen von ob er nicht vorhanden wäre. Auch in diesem Fall verzirkular polarisierten Wellen mit vorgegebenem Dreh- ursacht also der Hilfsrefiektor keine Abschattung der sinn der Polarisation, mit einem Primärstrahler, vom Hauptreflektor reflektierten Strahlung; dagegen einem Hauptreflektor, in welchem die Primärstrahler- bleibt das Problem der teilweisen Abdeckung des öffnung liegt und der so ausgebildet ist, daß er den 5 Hauptreflektors durch den Primärstrahler bestehen.
Drehsinn der Polarisation der von ihm reflektierten Aus der französischen Patentschrift 1 336 506 ist Wellen umkehrt, und mit einem Hilfsrefiektor, der bereits eine Antenne bekannt, bei der die vom Primärfür Wellen des vorgegebenen Drehsinns der Polari- strahler bewirkte teilweise Abdeckung des Hauptsation vollkommen durchlässig ist und Wellen mit reflektors unwirksam gemacht ist. Zu diesem Zweck dem dazu entgegengesetzten Drehsinn der Polarisation io ist der Hilfsrefiektor auf beiden Seiten reflektierend total reflektiert. ausgebildet, und er weist in der Mitte eine Öffnung auf,

Eine Antenne der erstgenannten Art ist insbesondere durch die ein Teil der Welle hindurchtritt. Der hinaus F i g. 12 auf S. 147 der Zeitschrift »IRE Trans- durchgegangene Teil der Welle wird von einer Anactions on Antennas and Propagation«, März 1961, Ordnung aufgefangen, die einen im Brennpunkt der bekannt. Um die unterschiedliche Durchlässigkeit 15 Rückseite des Hilfsreflektors liegenden Hilfsstrahler des Hilfsreflektors für linear polarisierte Wellen mit bildet, der den hindurchgegangenen Teil der Welle auf senkrecht zueinander stehenden Polarisationsrichtun- die Rückseite des Hilfsreflektors wirft, an der er gen zu erreichen, besteht dieser beispielsweise aus reflektiert wird und sich mit dem Teil der Welle vereinem Gitter aus parallelen Drähten, die so angeordnet einigt, der zunächst an der Vorderseite des Hilfssind, daß der elektrische Feldvektor der vom Primär- 20 reflektors und dann am Hauptreflektor reflektiert strahler kommenden Welle parallel zu den Drähten worden ist. Diese Lösung ist sehr aufwendig und erliegt, während der elektrische Feldvektor der am fordert insbesondere eine komplizierte und platz-Hauptreflektor reflektierten Welle senkrecht zu den raubende Ausbildung des Hilfsreflektors.
Drähten steht. Die erforderliche Drehung der Polari- Andere Lösungen des gleichen Problems, die beisationsrichtung um 90° bei der Reflexion am Haupt- 25 spielsweise in den eingangs genannten Druckschriften reflektor wird beispielsweise dadurch erreicht, daß angegeben sind, beruhen auf dem Gedanken, die dieser aus einem metallischen Reflektor besteht, vor Primärstrahleröffnung aus dem Hauptreflektor heraus dem ein Gitter aus parallelen Drähten angeordnet ist, an eine andere Stelle zu verlegen,
die um 45° gegen den elektrischen Feldvektor der ein- Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe fallenden Welle geneigt sind. Durch die angegebene 30 zugrunde, bei einer Antenne der einen oder der anAusbildung wird erreicht, daß der Hilfsreflektor keine deren zuvor angegebenen Art, bei welcher die Primär-Abschattung der vom Hauptreflektor reflektierten Strahleröffnung im Hauptreflektor liegt, unter BeiStrahlung ergibt. Dagegen verursacht der Primär- behaltung der Ausbildung des Hilfsreflektors eine strahler eine teilweise Abdeckung der durch die Öff- Abdeckung durch diese Primärstrahleröffnung vollnung des Hauptreflektors gebildeten Austrittspupille 35 ständig zu vermeiden.

der Antenne, und es läßt sich zeigen, daß diese teil- Bei den beiden eingangs angegebenen Antennenweise Abdeckung den Antennengewinn und das arten für linear polarisierte Wellen bzw. für zirkulär Strahlungsdiagramm nachteilig beeinflußt. polarisierte Wellen wird diese Aufgabe nach der

Eine Antenne der an zweiter Stelle genannten Art Erfindung dadurch gelöst, daß — im Sendefall — der

ist beispielsweise aus der französischen Patentschrift 40 Primärstrahler zu dem Hilfsreflektor eine elliptisch

1 307 590 bekannt. In diesem Fall besteht der Hilfs- polarisierte Welle abstrahlt, von der ein Teil direkt

reflektor beispielsweise aus einer Anzahl von neben- durch den Hilfsreflektor hindurchgeht, und daß der

einanderliegenden Elementen, von denen jedes aus Primärstrahler mit Einrichtungen versehen ist, mit

drei aufeinanderfolgenden Hohlltiterabschnitten be- denen die Amplitude und die Phase des durchgelasse-

steht. Der erste Abschnitt wandelt linksdrehende 45 nen Teils der elliptisch polarisierten Welle derart ein-

zirkular polarisierte Wellen in horizontal linear polari- stellbar sind, daß der direkt durch den Hilfsreflektor

sierte Wellen und rechtsdrehend zirkulär polarisierte hindurchgegangene Teil der Welle und der nachein-

Wellen in vertikal linear polarisierte Wellen um; der ander am Hilfsreflektor und am Hauptreflektor reflek-

zweite Abschnitt reflektiert horizontal linear polari- tierte Teil der Welle sich phasenrichtig vereinigen,

sierte Wellen und läßt vertikal polarisierte Wellen 50 Bei der Antenne nach der Erfindung wird die vom

durch; der dritte Abschnitt schließlich verwandelt die Primärstrahler in der vom Hauptreflektor reflektierten

durchgelassenen vertikal linear polarisierten Wellen Strahlung verursachte Abdeckung durch eine Strah-

wieder in rechtsdrehend zirkulär polarisierte Wellen lung kompensiert, die vom Primärstrahler direkt durch

zurück, während die vom zweiten Abschnitt reflek- den Hilfsreflektor hindurchgeht, so daß die vereinigte

tierten horizontal linear polarisierten Wellen beim 55 Strahlung so beschaffen ist, als ob sie von einem

erneuten Durchlaufen des ersten Abschnitts wieder Hauptreflektor käme, der keine Unterbrechung durch

in linksdrehend zirkulär polarisierte Wellen zurück- die Primärstrahlung aufweist.

verwandelt werden. Der Hauptreflektor kann eine Die angegebene Maßnahme wirkt bei allen bekanneinfache elektrisch leitende Fläche sein, die bekannt- ten Hilfsreflektoren, die entweder für linear polarisierte lieh bei Reflexion einer zirkulär polarisierten Welle 60 Wellen mit zueinander senkrechten Polarisationsricheine Umkehrung des Drehsinns der Polarisation ver- tungen oder für zirkulär polarisierte Wellen mit entursacht. Wenn bei dieser Antenne der Primärstrahler gegengesetztem Drehsinn selektiv durchlässig bzw. linksdrehend zirkulär polarisierte Wellen ausstrahlt, reflektierend sind. Eine elliptisch polarisierte Welle werden sie vom Hilfsreflektor vollkommen reflektiert, kann nämlich sowohl als die Resultierende von zwei und sie kommen mit der gleichen Polarisationsart am 65 phasenverschobenen, senkrecht zueinander linear po-Hauptreflektor an; die vom Hauptreflektor reflektierte larisierten Wellen unterschiedlichen Amplitude anWelle ist dann eine rechtsdrehend zirkulär polarisierte gesehen werden, als auch als die Resultierende von Welle, die durch den Hilfsreflektor hindurchgeht, als zwei phasenverschobenen zirkulär polarisierten Wellen

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mit entgegengesetztem Drehsinn (s. H. Jasik, des parabolischen Hilf srefiektors 2. Die Wellen werden »Antenna Engineering Handbook«, 1961, Mc. Graw- vom Hilfsreflektor 2 zu einem ebenen Hauptreflektor 3 Hill Book Company, S. 17-6 und 17-7). Je nach der reflektiert, der senkrecht zur optischen Achse steht. Art des Hilfsreflektors wird also entweder die linear Die Wellen werden dann am Hauptreflektor 3 in der polarisierte Komponente der einen Richtung durch- 5 gleichen Richtung entgegengesetzt reflektiert,
gelassen und die dazu senkrecht linear polarisierte Der Hilfsreflektor 2 ist in allen Fällen so ausgebildet, Komponente reflektiert, oder es wird die zirkulär daß er die von der Primärquelle 1 kommenden Wellen polarisierte Komponente des einen Drehsinns durch- total reflektiert, während die vom Hauptreflektor regelassen und die zirkulär polarisierte Komponente flektierten Wellen durch ihn hindurchgehen, ohne an des entgegengesetzten Drehsinns reflektiert. io ihm reflektiert zu werden. Zu diesem Zweck ist der Zur Erzielung einer in geeigneter Weise elliptisch Hauptreflektor so ausgebildet, daß er die Polarisation polarisierten Welle ist die Antenne nach der Erfindung der von ihm reflektierten Wellen ändert, und der Hilfsvorzugsweise so ausgebildet, daß der Primärstrahler reflektor ist so beschaffen, daß er unterschiedliche Reaus der Mündung eines Hohlleiters besteht, der so flexionseigenschaften für Wellen mit unterschiedlicher ausgebildet ist, daß er zur Übertragung von Wellen 15 Polarisation hat.

der Wellenform H₁₀ und der Wellenform H₀₁ geeignet Für den Fall linear polarisierter Wellen besteht der

ist, und der durch einen Hohlleiter gespeist ist, Hilfsreflektor 2 beispielsweise aus einem Gitter aus

der nur zur Übertragung einer der beiden Wellen- parallelen Drähten, während der Hauptreflektor 3

formen ausgebildet ist, daß die Achsen der beiden dann aus einem metallischen Reflektor besteht, vor

Hohlleiter zusammenfallen, und daß die Symmetrie- 20 dem ein Drahtgitter aus parallelen Drähten angeord-

ebenen der beiden Hohlleiter einen Winkel Θ bilden, net ist.

j ,π , . , . , . Die Drähte des Hilf sreflektors 2 liegen parallel zum

der von k ■ _Ύ verschieden ist, worin k eine ganze _{Yektor E}. _des elektrischen Feldes der einfallenden

Zahl ist. Welle, die dadurch ohne Änderung der Polarisations-

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfin- 25 richtung total reflektiert wird. Die Drähte des Hauptdung wird die gleiche Wirkung dadurch erreicht, reflektors 3 sind dagegen in bezug auf diesen Vektor Ei daß der Primärstrahler aus der Mündung eines Hohl- um 45° gedreht (F i g. 4). Der Wellenanteil mit der leiters besteht, der so ausgebildet ist, daß er zur Über- senkrecht zu den Drähten stehenden Komponente E₁ tragung von Wellen der Wellenform H₁₀ und der geht durch das Drahtgitter hindurch und wird am Wellenform H₀₁ geeignet ist, und der durch einen 3° metallischen Reflektor reflektiert, während der Wellen-Hohlleiter gespeist ist, der nur zur Übertragung einer anteil mit der parallel zu den Drähten liegenden Komder beiden Wellenformen ausgebildet ist, und daß ponente E_n am Drahtgitter reflektiert wird. Wenn der Einrichtungen vorgesehen sind, die einen Teil der Abstand zwischen Drahtgitter und metallischem ReEnergie des Speisehohlleiters abspalten und in der flektor richtig bemessen ist, kommt die reflektierte anderen Wellenform wieder in den den eigentlichen 35 senkrechte Feldkomponente E₁' wieder mit der gleichen Primärstrahler bildenden Hohlleiter einführen. Phase am Drahtgitter an (F i g. 5), während die Phase

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der der reflektierten parallelen Feldkomponente E_n' um

Zeichnung beispielshalber beschrieben. Es zeigen 180° gedreht ist. Die beiden reflektierten Feldkompo-

F i g. 1 bis 3 schematiseh die Arten von bekannten nenten E/ und E_n vereinigen sich dann zu einem reAntennen, die durch die Erfindung vervollkommnet 40 flektierten elektrischen Feldvektor E_r (F i g. 5), der werden sollen, gegen den einfallenden Feldvektor Ei um 90° gedreht

F i g. 4 bis 6 erläuternde Darstellungen, ist. Die Polarisationsrichtung der linear polarisierten

F i g. 7 und 8 Diagramme zur Erläuterung der Er- reflektierten Welle ist also gegen die Polarisations-

findung, richtung der einfallenden Welle um 90° gedreht, so

F i g. 9 und 10 eine Teilansicht bzw. einen Über- 45 daß die am Hauptreflektor reflektierte Welle durch das

Sichtsschnitt eines Ausführungsbeispiels der Antenne den Hilfsreflektor bildende Drahtgitter vollkommen

nach der Erfindung und hindurchgeht.

F i g. 11 bis 14a Ausführungsbeispiele der bei der Bei zirkulär polarisierten Wellen besteht der HilfsAntenne nach der Erfindung verwendeten Kopplungs- reflektor 2 beispielsweise aus einem Gitter gleichsysteme. 50 artiger Elemente. Diese Elemente sind so gewählt, daß

In F i g. 1 ist schematisch eine Cassegrain-Antenne sie für den Drehsinn der Polarisation der von der

dargestellt. Diese enthält eine Primärquelle 1, die Primärquelle 1 ausgehenden Welle reflektierend sind,

einen hyperbolisch gekrümmten Hilfsreflektor 2 be- Der Hauptreflektor, der dann z. B. aus einer einfachen

strahlt. Das vom Hilfsrefiektor 2 erzeugte virtuelle Metallfläche bestehen kann, kehrt den Drehsinn des

Bild der Quelle befindet sich im Brennpunkt F eines 55 Vektors des elektrischen (wie des magnetischen) Feldes

parabolischen Hauptreflektors 3. der einfallenden Wellen um, so daß diese dann durch

Aus dieser Anordnung folgt, daß die von der den Hilfsreflektor hindurchtreten.

Primärquelle 1 ausgesandten Wellen nach den an den Daraus folgt, daß der Antennengewinn sowie das

beiden Reflektoren 2 und 3 erfolgenden Reflexionen Strahlungsdiagramm der Gesamtanordnung durch

parallel zur Achse des Hauptreflektors 3 abgestrahlt 60 die Öffnung des Hauptreflektors 3 bestimmt wird, der

werden. die Austrittspupille der Antenne darstellt, während

Zwei andere Ausführungsarten einer solchen An- der Einfluß des Hilfsreflektors 2 ausgeschaltet ist. Die

tenne sind in den F i g. 2 und 3 erkennbar, wobei die Primärquelle 1 selbst (F i g. 6) deckt aber einen Teil

einander entssprechenden Teile durch gleiche Bezugs- der Fläche des Hauptreflektors 3 ab. Man kann

zeichen bezeichnet sind. 65 zeigen, daß sich dieses Abschattung der strahlenden

In F i g. 2 ist der Hilfsreflektor 2 eben. Die Strahlen Flächen in einer Verschlechterung sowohl des Gehaben den gleichen Verlauf wie in F i g. 1. winns als auch des Strahlungsdiagramms äußert.

In F i g. 3 liegt die Primärquelle 1 im Brennpunkt F Es läßt sich zeigen, daß sich das Strahlungsdiagramm

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aus der Überlagerung von zwei selbständigen Dia- zirkulär polarisierten primären Hauptwelle und einer

grammen ergibt: im entgegengesetzten Drehsinn zirkulär polarisierten

a) des Strahlungsdiagramms der strahlenden Fläche primären Korrekturwelle angesehen werden kann, so, als ob sie keine Abschattung aufwiese, wobei sie wobei die Amplitude und die Phase der Korrektureine linear polarisierte Welle mit einer bestimmten 5 welle in bezug auf die der Hauptwelle einstellbar sind. Phase abstrahlt; b) des Strahlungsdiagramms einer Der Hilfsreflektor 2 ist so ausgebildet, daß er die Fläche, die den Umriß der Abschattung aufweist und primäre Hauptwelle reflektiert, und der durchgängig eine Welle mit gleichem Polarisationszustand wie die metallische Reflektor 3 erzeugt eine Umkehrung des zuvor genannte Fläche, jedoch mit entgegengesetzter Drehsinns des Vektors des elektrischen Feldes. Das Phase abstrahlt. io gesamte System strahlt dann eine ebene Welle mit einer

F i g. 7 gibt das E = /(6>)-Diagramm einer solchen zirkulären Polarisation von entgegengesetztem Dreh-Antenne wieder. Die Kurve C₁ stellt das Strahlungs- sinn wie die primäre Hauptwelle aus, jedoch ohne diagramm der Fläche ohne Abschattung dar. Die Quellenschatten, da die durch den Schatten der Kurve C₂ stellt das Strahlungsdiagramm der Fläche Primärquelle erzeugte Lücke durch die primäre dar, welche den Umriß der Abschattung hat. Die 15 Korrekturwelle ausgefüllt ist, die direkt durch den Kurve C₃ stellt die Resultierende der beiden Kurven C₁ Hilfsreflektor 2 hindurchgeht, und C₂ dar. F i g. 11 bis 14 stellen Ausführungsformen von

Man erkennt, daß die Kurve C₃ durchweg unterhalb Primärquellen für die Antenne von F i g. 9 und 10 dar.

der Kurve C₁ liegt. Außerdem sind die durch die Ex- Die F i g. 11 und 11 a zeigen im Querschnitt bzw.

tremwerte der Kurve C₃ dargestellten Nebenzipfel 20 im Längsschnitt eine erste Ausführungsform. Die

stärker ausgeprägt als bei der Kurve C₁. Primärquelle enthält einen Hohlleiter G mit recht-

Hier setzt nun die Erfindung ein. Durch die nach- eckigem Querschnitt, der über einen ebenfalls rechtstehend beschriebenen Maßnahmen wird dieser Ein- eckigen Hohlleiter H gespeist wird. In diesem breitet fluß der Abschattung beseitigt. Zu diesem Zweck wird sich ausschließlich eine Welle vom Typ Ti₁₀ aus. Die die Primärquelle selbst dazu verwendet, an jedem 25 Querschnitte der beiden Hohlleiter sind um einen Punkt ein Feld zu erzeugen, das die gleiche Amplitude Winkel Θ gegeneinander verdreht (F i g. 11). Dies hat wie das sich aus der Kurve C₂ ergebende Feld, jedoch zur Folge, daß die beiden Wellentypen H₁₀ und H₀₁ die entgegengesetzte Phase hat. Man erhält dadurch gleichzeitig in dem Hohlleiter G erzeugt werden. Die die Kurve C₄ von F i g. 8. Phasendifferenz der beiden Wellentypen H₁₀ und U₀₁

Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Antenne ist 30 am Ausgang der Quelle hängt von der Differenz der

in F i g. 9 und 10 dargestellt. Ausbreitungsgeschwindigkeiten und von der Länge

In Fig. 10 ist die Primärquelle 1 im Brennpunkt des Hohlleiters G ab. Diese Phasendifferenz hängt

des parabolischen Hilfsreflektors 2 und in der Mitte auch von der Betriebsfrequenz ab. Diese Anordnung

des ebenen Hauptreflektors 3 angeordnet, entsprechend arbeitet daher nur innerhalb einer kleinen Bandbreite,

der Anordnung nach Fig. 3. Die Primärquelle 1 35 Die Fig. 12 und 12a stellen eine zweite Ausfüh-

(F i g. 9) ist ein einfacher Hohlleiter, in dem eine rungsform im Querschnitt bzw. im Längsschnitt dar.

Ji₁₀-WeIIe erregt wird, die die linear polarisierte er- Diese Anordnung weist einen strahlenden Hohlleiter G

regende Welle mit dem elektrischen Feldvektor JSj auf, der an einen Hohlleiter H angeschlossen ist, in

hervorruft. Die von der Antenne abgestrahlte Welle dem nur die JFi₁₀-WeIIe existiert. Ein Koppler C zweigt

mit dem elektrischen Feldvektor Er ist senkrecht zur 40 einen Teil der Energie des Hohlleiters H ab und führt

erregenden Welle polarisiert. ihn bei E in der Wellenform UT₀₁ in den Hohlleiter G

Die besondere Maßnahme besteht darin, daß in ein. Der Koppler C und der Erregungspunkt E sind

dem Hohlleiter 1 gleichzeitig eine Ji₀₁-WeIIe erzeugt durch einen Hohlleiter von geeigneter Länge mitein-

wird. Diese Ji₀₁-WeIIe geht durch den Hilfsreflektor 2 ander verbunden.

ohne Änderungen hindurch und wird direkt mit einer 45 Ein weiteres Ausführungsbeispiel geben die F i g. 13 linearen Polarisation abgestrahlt, die zu der linearen und 13 a im Querschnitt bzw. im Längsschnitt. An den Polarisation der reflektierten Welle mit dem Feld- Koppler C ist ein Koaxialkabel C₀ angeschlossen, das vektor Er parallel ist. Es ist erkennbar, daß, wenn man über eine Kopplungssonde derart mit dem Hohlleiter G der Ji₀₁-WeIIe eine geeignete Amplitude und Phase verbunden ist, daß darin eine Welle vom Typ H₀₁ ergibt, der in F i g. 8 dargestellte beabsichtigte Korn- 50 zeugt wird. Zu diesem Zweck genügt es, die Kopppensationseffekt eintritt. lungssonde an der Schmalseite des Hohlleiters G anWenn L der mittlere Abstand zwischen den Reflek- zubringen.

toren 2 und 3 ist, muß die Ji₁₀-WeIIe zwischen den Bei den beiden zuletzt beschriebenen Ausführungs-

beiden Reflektoren bis zu ihrer Abstrahlung einen formen wird die Phasendifferenz zwischen der H₀₁-

Weg zurücklegen, der etwa 3 L beträgt. Die Ji₀₁-WeIIe 55 Welle und der U₀₁-WeIIe durch Wahl des Abstandes

legt dagegen nur einen optischen Weg der Länge L der Ebene des Kopplers C von der Ebene des Ein-

zurück. Damit die beiden Wellen beim Verlassen des führungspunktes E eingestellt. Die Bandbreite ist weit

Hilfsreflektors 2 die richtige Phasenlage haben, müssen größer als bei der Anordnung nach Fig. 11.

sie beim Verlassen der Primärquelle 1 eine gegenseitige Eine weitere Ausführungsform ist in der F i g. 14

Phasenverschiebung ΔΦ haben, die berechenbar ist. 60 perspektivisch und in F i g. 14 a im Schnitt dargestellt.

Es muß daher ein Koppler 5 vorgesehen sein, der Im Hohlleiter 1 ist eine Welle des Typs H₁₀ erregt,

einen Teil der Energie der Ji₁₀-WeIIe abzweigt, sowie Mit Hilfe einer Sonde 7 wird ein Teil der Energie

ein Phasenschieder 6 und ein Vereinigungspunkt, an dieser Welle abgespalten und einem Phasenschieber 6

dem die abgezweigte Energie mit der richtigen Phase zugeführt. An diesen ist der Summen-Pfad P eines in der Wellenform Ji₀₁ wieder eingeschleust wird. 65 schematisch angedeuteten »magischenT«angeschlossen,

Die Mündung des Hohlleiters 1 strahlt dann eine dessen Differenz-Pfad Δ durch eine reflexionsfreie

Welle mit elliptischer Polarisation aus, die als die Re- Last 11 abgeschlossen ist. Die beiden Ausgangspfade

sultierende einer in einem vorgegebenen Drehsinn des »magischen T« sind mit zwei Hohlleitern 21 und 22

über Leitungen gleicher elektrischer Länge verbunden. In den beiden Hohlleitern 21 und 22 wird der Wellentyp H₁₉ erregt. Sie sind symmetrisch mit einem Hohlleiter 23 gekoppelt, der sich an den Hohlleiter 1 anschließt. Zu diesem Zweck münden die Hohlleiter 21 und 22 in den Hohlleiter 23 über zwei Schlitze 24 bzw. 25, die in den Breitseiten des Hohlleiters 23 angebracht sind.

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Aus F i g. 14 a erkennt man, daß sich in dem Hohlleiter 23 eine Zi₀₁-WeIIe entwickelt, da die beiden Hohlleiter 21 und 22 gleichphasig erregt sind. Die Phasenverschiebung, die diese Welle gegenüber der IT₁₀-WeIIe aufweist, die in dem gleichen Hohlleiter 23 durch den Hohlleiter 1 erzeugt wird, ist durch die Einstellung des Phasenschiebers 6 festgelegt. Ein derartiges System eignet sich besonders für Monopuls-Geräte.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Antenne zum Ausstrahlen oder Empfangen von linear polarisierten Wellen mit vorgegebener Polarisationsrichtung mit einem Primärstrahler, einem Hauptreflektor, in welchem die Primärstrahleröffnung liegt und der so ausgebildet ist, daß er die Polarisationsrichtung der von ihm reflektierten Wellen um 90° dreht, und mit einem Hilfsreflektor, der für Wellen der vorgegebenen Polarisationsrichtung vollkommen durchlässig ist und Wellen mit einer dazu im wesentlichen senkrechten Polarisationsrichtung total reflektiert, dadurch gekennzeichnet, daß — im Sendefall — der Primärstrahler (1) zu dem Hilfsreflektor (2) eine elliptisch polarisierte Welle abstrahlt, von der ein Teil direkt durch den Hilfsreflektor (2) hindurchgeht, und daß der Primärstrahler (1) mit Einrichtungen (5, 6, 7) versehen ist, mit denen die Amplitude und die Phase des durchgelassenen Teils der elliptisch polarisierten Welle derart einstellbar sind, daß der direkt durch den Hilfsreflektor (2) hindurchgegangene Teil der Welle und der nacheinander am Hilfsreflektor (2) und am Hauptreflektor (3) reflektierte Teil der Welle sich phasenrichtig vereinigen.

2. Antenne zum Ausstrahlen oder Empfangen von zirkulär polarisierten Wellen mit vorgegebenem Drehsinn der Polarisation, mit einem Primärstrahler, einem Hauptreflektor, in welchem die Primärstrahleröffnung liegt und der so ausgebildet ist, daß er den Drehsinn der Polarisation der von ihm reflektierten Wellen umkehrt, und mit einem Hilfsreflektor, der für Wellen des vorgegebenen Drehsinns der Polarisation vollkommen durchlässig ist und Wellen mit dem dazu entgegengesetzten Drehsinn der Polarisation total reflektiert, dadurch gekennzeichnet, daß — im Sendefall — der Primärstrahler (1) zu dem Hilfsreflektor (2) eine elliptisch polarisierte Welle abstrahlt, von der ein Teil direkt durch den Hilfsreflektor (2) hindurchgeht, und daß der Primärstrahler (1) mit Einrichtungen (5, 6, 7) versehen ist, mit denen die Amplitude und die Phase des durchgelassenen Teils der elliptisch polarisierten Welle derart einstellbar sind, daß der direkt durch den Hilfsreflektor (2) hindurchgegangene Teil der Welle und der nacheinander am Hilfsreflektor (2) und am Hauptreflektor (3) reflektierte Teil der Welle sich phasenrichtig vereinigen.

3. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsreflektor (2) in an sich bekannter Weise aus einem Gitter von Metalldrähten oder Metallstreifen besteht, die senkrecht zu der vorgegebenen Polarisationsrichtung verlaufen, und der Hauptreflektor (3) in an sich bekannter Weise ein Gitter aus im Winkel zur vorgegebenen Polarisationsrichtung stehenden Metalldrähten oder Metallstreifen vor einem metallischen Reflektor aufweist.

4. Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsreflektor (2) in an sich bekannter Weise aus einem Gitter von Übertragungselementen besteht, die für eine im entgegengesetzten Drehsinn zirkulär polarisierte Welle voll reflektierend sind, und der Hauptreflektor ein einfacher metallischer Reflektor ist.

5. Antenne nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärstrahler aus der Mündung eines Hohlleiters (G) besteht, der so ausgebildet ist, daß er zur Übertragung von Wellen der Wellenform H₁₀ und der Wellenform H₀₁ geeignet ist, und der durch einen Hohlleiter (H) gespeist ist, der nur zur Übertragung einer der beiden Wellenformen ausgebildet ist, daß die Achsen der beiden Hohlleiter (G, H) zusammenfallen, und daß die Symmetrieebenen der beiden Hohlleiter (G, H) einen Winkel Θ bilden, der von

k · -ψ- verschieden ist, worin k eine ganze Zahl ist.

6. Antenne nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärstrahler aus der Mündung eines Hohlleiters (G) besteht, der so ausgebildet ist, daß er zur Übertragung von Wellen der Wellenform H₁₀ und der Wellenform H₀₁ geeignet ist, und der durch einen Hohlleiter (H) gespeist ist, der nur zur Übertragung einer der beiden Wellenformen ausgebildet ist, und daß Einrichtungen (C₀, C) vorgesehen sind, die einen Teil der Energie des Speisehohlleiters (H) abspalten und in der anderen Wellenform wieder in den den eigentlichen Primärstrahler bildenden Hohlleiter (G) einführen.

7. Antenne nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abspaltung und Wiedereinführung eines Teils der Energie zwei Koppler (C₀, C) vorgesehen sind, die durch ein als Übertragungsleitung oder als Wellenleiter ausgebildetes Element verbunden sind.

8. Antenne nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Sonde (7), einen mit der Sonde verbundenen einstellbaren Phasenschieber (6), einen symmetrischen Energieteiler (10) mit zwei Ausgängen, dessen Eingang mit dem Phasenschieber verbunden ist, und durch zwei Hohlleiter (21, 22), die mit der einen Seite an die beiden Ausgänge des Energieteilers (10) und mit der anderen Seite an zwei entgegengesetzt liegende Wände des den Primärstrahlers bildenden Hohlleiters (23) derart angeschlossen sind, daß in diesem diejenigen der beiden Wellenformen erzeugt wird, die in dem Speisehohlleiter (1) nicht erzeugt wird.

9. Antenne nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Energieteiler (10) als magisches T ausgebildet ist, dessen Summenpfad (Σ) mit dem Phasenschieber (6) und dessen Differenzpfad (Zl) mit einer angepaßten Last (11) verbunden ist.