DE1616252B2 - Broadband omnidirectional antenna for microwaves, consisting of a vertical circular waveguide and at least one cone reflector - Google Patents
Broadband omnidirectional antenna for microwaves, consisting of a vertical circular waveguide and at least one cone reflectorInfo
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- DE1616252B2 DE1616252B2 DE1968D0055417 DED0055417A DE1616252B2 DE 1616252 B2 DE1616252 B2 DE 1616252B2 DE 1968D0055417 DE1968D0055417 DE 1968D0055417 DE D0055417 A DED0055417 A DE D0055417A DE 1616252 B2 DE1616252 B2 DE 1616252B2
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Description
Die Erfindung betrifft eine Breitband-Rundstrahlantenne für Mikrowellen, bestehend aus einem vertikalen Rundhohlleiter als Primärstrahler und wenigstens einem darüber gleichachsig angeordneten Kegelreflektor.The invention relates to a broadband omnidirectional antenna for microwaves, consisting of a vertical one Round waveguide as a primary radiator and at least one conical reflector arranged coaxially above it.
Eine Mikrowellen-Rundstrahlantenne, die aus einem vertikalen Rundhohlleiter als Primärstrahler und einem gleichachsig darüber angeordneten kegelförmigen Reflektor zusammengesetzt ist, wird in der US-PS 28 71477, insbesondere Fig. 4, beschrieben. Diese bekannte Antenne strahlt gleichzeitig zwei identische Strahlungsdiagramme, jedoch mit zueinander orthogonalen Polarisationen ab. Die eine Polarisation wird durch die Ausbildung des Hoi-Wellentyps im Rundhohlleiter und die dazu orthogonale Polarisation durch Bildung des Eoi-Wellentyps im Rundhohlleiter erzeugt. Die Anregung dieser Antenne über den Rundhohlleiter ist aber, da keine besonderen Maßnahmen getroffen sind, nur in einem verhältnismäßig kleinen Frequenzbereich möglich. Außerdem können sich aufgrund des fürA microwave omnidirectional antenna consisting of a vertical circular waveguide as a primary radiator and a is composed coaxially above arranged conical reflector, is in the US-PS 28 71477, in particular FIG. 4, is described. This known antenna emits two identical ones at the same time Radiation diagrams, but with mutually orthogonal polarizations. The one polarization becomes through the formation of the Hoi wave type in the circular waveguide and the polarization orthogonal to it is generated by the formation of the Eoi wave type in the circular waveguide. The excitation of this antenna via the circular waveguide is, however, no special measures taken are only possible in a relatively small frequency range. In addition, due to the for
die gleichzeitige Übertragung der zwei unterschiedlichen Wellentypen ausgelegten Rundhohlleiters noch unerwünschte Schwingungsmoden am Reflektorkegel ausbilden, so daß sich keine vollkommene Rundstrahlung ohne Einschnürungen der Strahlungscharakteristik ergibt.the simultaneous transmission of the two different Wave types designed round waveguide nor undesired vibration modes on the reflector cone train so that there is no perfect omnidirectional radiation without constrictions in the radiation pattern results.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders breitbandige Rundstrahlantenne mit einem vertikalen Rundhohlleiter als Primärstrahler und mindestens einem gleichachsig darüber angeordneten Kegelreflektor zu schaffen, wobei eine möglichst vollkommene Rundstrahlung ohne Einschnürung der Strahlungscharakteristik erreicht wird.The invention is based on the object of a particularly broadband omnidirectional antenna with a vertical circular waveguide as a primary radiator and at least one coaxially arranged above it To create a conical reflector, with the most perfect possible omnidirectional radiation without constricting the Radiation characteristic is achieved.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Durchmesser des RundhohlleitersThis object is achieved according to the invention in that the diameter of the circular waveguide
weitaus größer als das l,22fache der größten Betriebswellenlänge ist und daß sowohl im Rundhohlleiter als auch am Kegelreflektor Vorkehrungen getroffen sind, die einen Stromfluß in der inneren Wandung des Rundhohlleiters und im Mantel des Kegelreflektors infar greater than 1. 22 times the largest operating wavelength and that precautions have been taken both in the circular waveguide and on the conical reflector, a current flow in the inner wall of the circular waveguide and in the jacket of the cone reflector in
axialer Richtung verhindern.prevent axial direction.
Durch die Ausbildung des Rundhohlleiters als sogenannter Multimodenhohlleiter wird eine Breitbandigkeit für die Übertragung von Mikrowellen wie in der Hohlkabeltechnik erreicht und es läßt sich die Speiseenergie über erhebliche Entfernungen zur Strahleröffnung mit geringer Dämpfung übertragen.The formation of the circular waveguide as a so-called multimode waveguide is broadband for the transmission of microwaves as achieved in hollow cable technology and it can be the Transferring feed energy over considerable distances to the emitter opening with little attenuation.
Da in einem gewöhnlichen Multimodenhohlleiter jedoch auch andere Wellenmoden als die bekannte Hoi-Welle existenzfähig sind, werden nach der Erfindung die in axialer Richtung auftretenden Wandströme im Rundhohlleiter wie auch die in Richtungen der Mantellinie auftretenden Mantelströme am Reflektorkegel unterbunden. In diesem Falle ist im Rundhohlleiter lediglich die Hoi-Welle mit geringer Dämpfung existenzfähig. Diese Feldkonfiguration wird ohne Bildung unerwünschter Schwingungsmoden auch an dem besonders ausgebildeten Reflektorkegel aufrechterhalten und ergibt dadurch eine vollkommene Rundstrahlung ohne Einschnürungen der Strahlungscharakteristik. Since in an ordinary multimode waveguide there are also other wave modes than the known one Hoi wave are viable according to the invention the wall currents occurring in the axial direction in the circular waveguide as well as those in the directions of the Sheath currents occurring at the surface line on the reflector cone are prevented. In this case it is in the circular waveguide only the Hoi wave with little attenuation is viable. This field configuration is without Maintain formation of undesired oscillation modes on the specially designed reflector cone and thus results in perfect omnidirectional radiation without constricting the radiation pattern.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Rundhohlleiter als Wendelhohlleiter ausgeführt, so daß ein Stromfluß in der Wandung desIn a preferred embodiment of the invention, the round waveguide is designed as a helical waveguide, so that a current flow in the wall of the
Rundhohlleiters nur in zirkulärer Richtung zugelassen ist.Round waveguide is only permitted in a circular direction is.
Das alleinige Auftreten der Hoi-Welle im Rundhohlleiter läßt sich auch durch die Auskleidung der Innenwandung mit einem dielektrischen Belag erreichen. The sole occurrence of the Hoi wave in the circular waveguide can also be caused by the lining of the Reach the inner wall with a dielectric coating.
Aus der Zeitschrift »Internationale Elektronische Rundschau«, 1965, Heft 4, Seiten 199 und 200, ist es bekannt, Rundhohlleiter als Antennenzuleitungen in Reflektorantennen zu verwenden. Als Besonderheit der Wellenausbreitung in Rundhohlleitern wird in diesem Zusammenhang die Hoi-Welle erwähnt, die zur Energieübertragung in Hohlleitern über große Entfernung dient. Während sämtliche anderen Wellenarten in Rechteck- und Run Jhohlleitern infolge ihrer Feldverteilung längs und quer oder nur längs zur Ausbreitungsrichtung der Welle gerichtete Wandströme hervorrufen, erregt die Hoi-We!le im Rundhohlleiter nur Querströme in der Hohlleiterwand. Bei der Übertragung mit der Hoi-Welle entstehen jedoch Schwierigkeiten durch naturgemäß gleichzeitig existenzfähige andere Wellentypen, die allerdings durch Hohlleiter mit scheibenförmigen periodischen Wandstrukturen oder durch Auskleiden der Hohlleiterwände mit einem Dielektrikum unterdrückt werden können.It is from the magazine "Internationale Elektronische Rundschau", 1965, issue 4, pages 199 and 200 known to use circular waveguides as antenna feed lines in reflector antennas. As a specialty of the Wave propagation in round waveguides is mentioned in this context, the Hoi wave, which for Energy transmission in waveguides over large distances is used. While all other types of waves in Rectangular and run waveguides due to their field distribution cause wall currents directed longitudinally and transversely or only along the direction of propagation of the wave, If the hoi waves in the circular waveguide only excite cross currents in the waveguide wall. When transmitting with the Hoi wave, however, causes difficulties due to other types of waves that are naturally also existent, however, by means of waveguides with disc-shaped periodic wall structures or by lining the waveguide walls can be suppressed with a dielectric.
Aus dem Buch von H. J a s i k, »Antenna Engineering Handbook«, 1961, McGraw-Hill Book Company, Seiten 30 — 21, ist zu entnehmen, daß die kritische Wellenlänge für die im Rundhohlleiter übertragene Hoi-Welle gleich dem 0,82fachen des Hohlieiterdruchmessers ist.From H. Ja sik's book, "Antenna Engineering Handbook," 1961, McGraw-Hill Book Company, pages 30-21, it can be seen that the critical wavelength is the same for the Hoi wave transmitted in the circular waveguide 0.82 times the hollow conductor diameter.
Die besonderen Eigenschaften der Hoi-Welle und Maßnahmen zu deren Übertragung im Rundhohlleiier sind auch in der Zeitschrift »Nachrichtentechnik«, 1962, Heft 4, Seiten 125 -130, angegeben.The special properties of the Hoi wave and measures for its transmission in the Rundhohlleiier are also in the magazine »Nachrichtenentechnik«, 1962, Issue 4, pages 125-130, indicated.
Der Kegelreflektor ist vorteilhaft aus einzelnen, gegeneinander isolierten metallischen Scheiben steigenden Durchmessers zusammengesetzt. Die Dicke der Scheiben wird zweckmäßig klein gegenüber der Betriebswellenlänge gewählt.The conical reflector is advantageously made up of individual, mutually insulated metallic discs increasing Composite diameter. The thickness of the disks is suitably small compared to the Operating wavelength selected.
Eine besonders zweckmäßiger Ausführungsform für den Kegelreflektor ergibt sich, wenn dieser aus Windungen dünnen Lackdrahtes, dessen Durchmesser klein gegenüber der Betriebswellenlänge ist, aufgebaut ist.A particularly expedient embodiment for the conical reflector is obtained when this from Windings of thin enamelled wire, the diameter of which is small compared to the operating wavelength, built up is.
Zweckmäßig wird man den größten Durchmesser des Reflektorkegels etwa um ein Zehntel größer als den Durchmesser des speisenden Rundhohllei'-r": ausführen. Appropriately, the largest diameter of the reflector cone is about a tenth larger than that Diameter of the feeding round hollow-r ": execute.
Eine Verbesserung der vertikalen Bündelung läßt sich durch Verlassen der strengen Kegelform und eine mehr konkave, möglichst paraboloide Ausbildung des Kegelmantels erreichen.The vertical bundling can be improved by leaving the strict cone shape and a more concave, as parabolic as possible design of the cone jacket reach.
Wenn auch der speisende Rundhohlleiter als Vielmodenhohlleiter theoretisch beliebig große Durchmesser annehmen kann, so ergeben sich doch technologische und kostenmäßige Gründe dafür, bei einer notwendigen größeren Apertur und einem demzufolge größeren Kegeldurchmesser den Speisehohlleiter nicht im gleichen Maße zu vergrößern. In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Antennenanordnung wird man von einem Speisehohlleiter mit kleinerem Durchmesser als der Reflektorkegel ausgehen und von einem in der Hohlkabeltechnik für andere Zwecke bereits bekannten rotationssymmetrischen Querschnittsadapter, der die Ausbildung anderer Methoden als des Hoi-Modus ausschließt, Gebrauch machen.Even if the feeding round waveguide as a multimode waveguide theoretically has any large diameter can assume, there are technological and cost reasons for it, if necessary larger aperture and a consequently larger cone diameter the feed waveguide not in the same Dimensions to enlarge. In a further embodiment of the antenna arrangement according to the invention, one will start from a feed waveguide with a smaller diameter than the reflector cone and from one in the Hollow cable technology for other purposes already known rotationally symmetrical cross-sectional adapter, which the Training methods other than Hoi mode precludes making use of them.
Eine andere Möglichkeit, den Antennengewinn bei konstantem Kegeldurchmesser zu erhöhen, besteht vorteilhaft darin, daß mehrere kegelförmig ausgebildete Reflektoren gleichachsig übereinander angeordnet sind, von denen die jeweils unteren einen Teil der zugeführten Energie zum nächsthöheren Kegel durchlassen und lediglich den anderen Teil reflektieren.There is another possibility to increase the antenna gain with a constant cone diameter advantageous in that several conical reflectors are arranged coaxially one above the other, of which the lower allow part of the energy supplied to the next higher cone and only reflect the other part.
Da der Speisehohlleiter als Vielmodenhohlleiter ausgeführt ist, erreicht er bei den üblichen Durchmessern und entsprechenden Wandstärken statische Werte, die ihn für die gleichzeitige Verwendung als Rohrmast und damit als Antennenträger geeignet erscheinen lassen. Es wird so ein besonders einfacher und billiger Aufbau der erfindungsgemäßen Rundstrahlantenne gewährleistet.Since the feed waveguide is designed as a multimode waveguide, it achieves the usual diameters and corresponding wall thickness static values that make it suitable for simultaneous use as a tubular mast and thus make it appear suitable as an antenna carrier. It will be a particularly simpler and cheaper one Structure of the omnidirectional antenna according to the invention guaranteed.
Im folgenden wird anhand mehrerer schematischer Darstellungen die Erfindung beschrieben.The invention is described below with the aid of several schematic representations.
A b b. 1 zeigt die prinzipielle Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rundstrahlantenne.A b b. 1 shows the basic embodiment of the omnidirectional antenna according to the invention.
Die A b b. 2 zeigt eine andere Ausführung des Kegelreflektors.The A b b. 2 shows another embodiment of the cone reflector.
Die A b b. 3 zeigt schließlich eine Ausführung mit zwei übereinander angeordneten Kegelreflektoren, von denen der untere halbdurchlässig ist.The A b b. Finally, FIG. 3 shows an embodiment with two conical reflectors arranged one above the other, from FIG which the lower one is semi-permeable.
Die A b b. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der der speisende Rundhohlleiter im Durchmesser kleiner als der Reflektorkegel ausgeführt ist und deswegen ein Querschnittsadapter vorgesehen ist.The A b b. 4 shows an embodiment in which the feeding circular waveguide is made smaller in diameter than the reflector cone and therefore a Cross-sectional adapter is provided.
Die A b b. 5 zeigt schließlich eine Antenne, bei der der speisende Rundhohlleiter als Rohrmast ausgebildet ist.
Die A b b. 1 zeigt die grundsätzliche bauliche Anordnung der Antenne. Sie besteht aus dem
zylindrischen Rundhohlleiter 1, der wie ein Hohlkabel aufgebaut ist und über dem ein mit der Spitze nach
unten weisender Kegelreflektor mit metallischer Oberfläche angeordnet ist. Beide Bauteile sind so nichtleitend
miteinander verbunden, daß die Achse des Reflektorkegels 2 die Verlängerung der Achse des Rundhohlleiters 1
darstellt und die Spitze 5 des Reflektorkegels 2 in die öffnungsebene des Rundhohlleiters 1 fällt.The A b b. Finally, FIG. 5 shows an antenna in which the feeding circular waveguide is designed as a tubular mast.
The A b b. 1 shows the basic structural arrangement of the antenna. It consists of the cylindrical round waveguide 1, which is constructed like a hollow cable and above which a conical reflector with the tip pointing downwards with a metallic surface is arranged. Both components are so non-conductive connected that the axis of the reflector cone 2 represents the extension of the axis of the circular waveguide 1 and the tip 5 of the reflector cone 2 falls into the opening plane of the circular waveguide 1.
Durch diese Anordnung entsteht senkrecht zurThis arrangement creates perpendicular to the
■to öffnung 6 des Rundhohlleiters 1 und der Grundfläche 7
des Reflektorkegels 2 eine zylindrische Apertur 8, durch die eine rotationssymmetrische Abstrahlung erfolgen
kann. Als Erläuterung für die Funktion des Rundstrahlers ist in A b b. 1 noch die Ausbreitungsrichtung der
elektromagnetischen Energie eingezeichnet. Die Hochfrequenz tritt bei 9 als Hoi-Welle in die Antenne ein und
wird von der Oberfläche des Reflektorkegels 2 reflektiert.
Die große Bandbreite der beschriebenen AnordnungTo the opening 6 of the circular waveguide 1 and the base 7 of the reflector cone 2 a cylindrical aperture 8 through which a rotationally symmetrical radiation can take place. As an explanation for the function of the omnidirectional radiator, A b b. 1 shows the direction of propagation of the electromagnetic energy. The high frequency enters the antenna at 9 as a Hoi wave and is reflected by the surface of the reflector cone 2.
The wide range of the described arrangement
so wird dadurch erreicht, daß der speisende Rundhohlleiter 1 in seinem Durchmesser groß gegenüber der größten Betriebswellenlänge ausgeführt ist. Bei einem solchen Multimodenhohlleiter kann durch Anwendung der Hoi-Welle eine äußerst geringe Dämpfung erreicht werden. Die Dämpfungswerte eines idealen runden Kupferrohrs von beispielsweise 5 cm Durchmesser betragen bei 5 mm Wellenlänge 0,9 · 10~3 dB/m und bei 1 cm Wellenlänge 2,4 · 10~3 dB/m. Wendet man ein wesentlich stärkeres Kupferrohr von 50 cm Durchmes-thus it is achieved that the feeding circular waveguide 1 is made large in its diameter compared to the largest operating wavelength. In the case of such a multimode waveguide, extremely low attenuation can be achieved by using the Hoi wave. The attenuation values of an ideal round copper pipe with a diameter of, for example, 5 cm are 0.9 · 10 -3 dB / m at a wavelength of 5 mm and 2.4 · 10 -3 dB / m at a wavelength of 1 cm. If you turn a much thicker copper pipe with a diameter of 50 cm
fao ser für größere Wellenlängen an, so ergeben sich bei 5 cm Wellenlänge Dämpfungen von 3 · 10~5 dB/m und bei 10 cm Wellenlänge9 · 10-5dB/m.FAO ser for larger wavelengths, so resulting in 5 cm wavelength attenuations of 3 x 10 ~ 5 dB / m and 10 cm Wellenlänge9 · 10- 5 dB / m.
Wenn auch die praktisch erreichbaren Werte höher liegei; werden, ist ersichtlich, daß sich bei diesenEven if the practically achievable values are higher; it can be seen that these
<" geringen Dämpfungswerten leicht Antennen aufbauen lassen, die mehrere Hundert Meter hoch sind und vom Millimeter- bis zum Dezimeterbereich brauchbare Abstrahlleistungen ergeben.<"Easily build antennas with low attenuation values that are several hundred meters high and usable in the millimeter to decimeter range Radiation powers result.
Da der Rundhohlleiter diese geringen Dämpfungswertc nur dann aufweist, wenn sein Durchmesser groß gegenüber der größten Betriebswellenlänge ist, müssen sowohl im speisenden Rundhohlleiler als auch am kegelförmigen Reflektor Vorkehrungen zur Verhinderung von Wand- bzw. Mantelströmen in axialer Richtung getroffen sein. Aus diesem Grunde ist der Rundhohlleiter I in an sich bekannter Weise als Wendelhohlleiter, das heißt, aus aneinandergewickelten Windungen isolierten Drahtes aufgebaut, die ihrerseits in einer nicht mehr zu den hochfrequenten Leitungsvorgängen beitragenden Metallröhre stecken können. Eine andere, hier nicht gezeigte Möglichkeit zur Verhinderung von axialen Wandströmen besteht in der Aufbringung eines dielektrischen Belages auf die Innenwand des Rundhohlleiters.Since the circular waveguide only has this low attenuation value when its diameter is large compared to the largest operating wavelength, must be in both the feeding round hollow section and on the conical reflector precautions to prevent wall or sheath currents in axial direction Direction to be taken. For this reason, the circular waveguide I is known per se as Helical waveguide, that is, made up of coiled turns of insulated wire, which in turn can be stuck in a metal tube that no longer contributes to the high-frequency conduction processes. One Another possibility, not shown here, to prevent axial wall currents is the Application of a dielectric coating to the inner wall of the circular waveguide.
Der Kegelreflektor 2 soll den zirkulären Charakter der elektrischen Feldlinien, wie er beim H0|-Modus im Multimodenhohlleiter 1 vorhanden ist, nicht verändern. Aus diesem Grunde ist der Kegelreflektor ebenfalls aus einer der Übersichtlichkeit wegen nicht gezeichneten Drahtwendel zusammengesetzt, die aus Windungen isolierten Lackdrahtes besteht. Die Windungen haben einen kegelförmigen Aufbau. Der Durchmesser des Lackdrahtes ist klein gegenüber der größten Betriebswellenlänge. The conical reflector 2 should not change the circular character of the electric field lines, as is present in the H 0 | mode in the multimode waveguide 1. For this reason, the conical reflector is also composed of a wire helix, not shown for the sake of clarity, which consists of turns of insulated enamelled wire. The turns have a conical structure. The diameter of the enamelled wire is small compared to the largest operating wavelength.
Eine andere Möglichkeil, Mantelströme in axialer Richtung am Kegclreflektor zu verhindern, besteht nach Fig.2 darin, daß dieser aus einer Anzahl von metallischen Ringen 21 zusammengesetzt ist, die gegeneinander durch die Isolierschichten 22 isoliert sind. Auch hier wird die Form durch steigende Durchmesserstufung so gewählt, daß insgesamt ein kegelförmiger Körper entsteht.Another possibility of preventing sheath currents in the axial direction at the cone reflector is still available Fig.2 in that this is composed of a number of metallic rings 21 which are insulated from one another by the insulating layers 22. Again, the shape is rising through Graduated diameters chosen so that overall a conical body is created.
Der größte Durchmesser dieser Ringe ist zweckmäßig etwa 10% größer als der Durchmesser des speisenden Rundhohllciters 1, damit die ganze elektromagnetische Energie in das Strahlersystem geführt werden kann. Die elektrischen Feldlinien können in diesem Falle durch konzentrische Kreise um die gemeinsame Achse von Rundhohlleiter 1 und Reflektorkegcl 2 dargestellt werden. Durch vollkommene axiale Symmetrie von Rundhohlleiter 1 und Reflektorkegel 2 ist eine optimale Rundstrahlcharaktcristik gewährleistet. Die Polarisation ist bei senkrecht stehender Antenne in allen Richtungen waagerecht.The largest diameter of these rings is expediently about 10% larger than the diameter of the feeding Rundhohllciters 1, so that all the electromagnetic energy is led into the radiator system can be. The electric field lines can in this case by concentric circles around the common axis of circular waveguide 1 and reflector cone 2 are shown. Due to the perfect axial symmetry of circular waveguide 1 and reflector cone 2 optimal omnidirectional characteristics are guaranteed. The polarization is when it is vertical Antenna horizontal in all directions.
Mit einem Rundstrahler dieser Art erreicht man eine Leistungshalbwertsbreite von ±20" bei einem Antennengewinn von etwa 1OdB und einer Wellenlänge von 8,5 mm. Der Hohlleiterdurchmcsser beträgt in diesem Falle 5 cm, und die Spitze des Reflektors, dessen öffnungswinkel 90" ist, liegt in der Ebene des Querschnitts des Hohlkabelendes.With an omnidirectional antenna of this type, a power half-width of ± 20 "can be achieved with an antenna gain of about 1OdB and a wavelength of 8.5 mm. The waveguide diameter is in this Trap 5 cm, and the tip of the reflector, the opening angle of which is 90 ", lies in the plane of the Cross section of the hollow cable end.
Die A b b. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der über den Rundhohlleitcr 31 angeordneten Reflektorkegel 32 halbdurchlässig ausgeführt ist. Diese kann zum Beispiel durch entsprechend dickere Ausführung der isolierenden Zwischenringe 22 der A b b. 2 oder durch eine entsprechend offenere Wicklung der bei A b b. 1 beschriebenen Drahtwendel des Reflektorkegels 2 erreicht werden. An diesem halbdurchlässigen Reflektorkegel 32 wird, wie in A b b. 3 mit Richtungspfeilen angedeutet, nur ein Teil der zugeführten Energie reflektiert und der verbleibende Teil tritt durch den Reflektorkegel 32 hindurch und wird durch den darüber angeordneten Reflektorkegel 35 reflektiert. Der Reflektorkegel 35 kann wie der Reflektorkegel 2 in den A b b. 1 und 2 ausgeführt sein. Selbstverständlich kann man zur weiteren Vergrößerung des Antennengewinns noch mehr solcher Kegelreflektoren übereinander anordnen. In diesem Falle würde jeweils der oberste Kegelreflektor einen Reflexionsfaktor von 100% besitzen, während die übrigen Reflektoren so dimensioniert sind, daß alle die gleiche elektromagnetische Energie abstrahlen. Als Abstand der Kegel sind Vielfache der mittleren Wellenlänge λ zu wählen.The A b b. 3 shows an embodiment in which the reflector cone 32 arranged above the circular waveguide 31 is designed to be semipermeable. This can be achieved, for example, by making the insulating intermediate rings 22 of A b b. 2 or by a correspondingly more open winding of the A b b. 1 described wire helix of the reflector cone 2 can be achieved. At this semitransparent reflector cone 32, as in A b b. 3 indicated with directional arrows, only part of the supplied energy is reflected and the remaining part passes through the reflector cone 32 and is reflected by the reflector cone 35 arranged above it. The reflector cone 35 can like the reflector cone 2 in the A b b. 1 and 2. Of course, more conical reflectors of this type can be arranged one above the other to further increase the antenna gain. In this case, the uppermost conical reflector would have a reflection factor of 100%, while the other reflectors are dimensioned so that they all emit the same electromagnetic energy. The distance between the cones should be multiples of the mean wavelength λ .
Die A b b. 4 zeigt die Möglichkeit, den Antennengewinn durch eine Vergrößerung des Durchmessers des Reflektorkegcls 42 und eine entsprechende allmähliche Aufweitung des Rundhohllciters 41 zum Beispiel durch eine Verdopplung des Durchmessers des Rundhohllciters 41 zu erzielen. Um eine erhebliche Erzeugung von Störwellen, die eine Verschlechterung des Diagramms und einen Energieverlust des Nutzmodus (Hoi-Welle)The A b b. 4 shows the possibility of increasing the antenna gain by increasing the diameter of the Reflectorkegcls 42 and a corresponding gradual widening of the Rundhohllciters 41, for example to achieve a doubling of the diameter of the Rundhohllciters 41. To a significant generation of Interfering waves that cause a deterioration of the diagram and a loss of energy in the mode of use (Hoi wave)
zur Folge hätte, zu vermeiden, müssen hier Übergänge 44 (Querschnittsadapter) in Anwendung kommen, die speziell für andere Zwecke in der Hohlkabeltechnik bereits entwickelt wurden.would have to avoid, transitions 44 (cross-sectional adapter) must be used here, the have already been specially developed for other purposes in hollow cable technology.
Die A b b. 5 zeigt eine weitere Ausbildung der erfindungsgemäßen Rundstrahlantenne. Hier ist der speisende Multimodenhohlleiter 51 im Durchmesser so groß ausgeführt, daß er den statischen Anforderungen eines Rohrmastes als Antennenträger genügt. Zur Vermeidung von Wellentypumwandlungen, wie sie zum Beispiel durch periodische Schwankungen der Achsrichtung auftreten können, muß der Mast so verankert und abgespannt sein, daß derartige Schwankungen nicht auftreten können. Außerdem ist es bei der Zusammensetzung des Antennenmastes aus mehreren Rohren möglich, an den Verbindungsstellen Wendel- oder Lamellenfilter einzubauen. Der Rundstrahler weist zur Erhöhung der Bündelung zwei an den beiden in der A b b. 3 übereinanderangeordneten Reflektorkegeln 52 bzw. 55 angebrachte, sich nach außen aufweitende rotationssymmetrische Hohlkörper 57 auf. Der Qucrschnittsadaplcr 54 sitzt hier am Ende des Rohrmastes im Erdboden. An ihn schließt sich ein normales Hohlkabcl 56 oder bei längeren Wellenlängen eine konzentrische Speiseleitung mit entsprechendem WellentypwandlerThe A b b. 5 shows a further embodiment of the omnidirectional antenna according to the invention. Here is the one feeding multimode waveguide 51 made so large in diameter that it meets the static requirements a tubular mast as antenna carrier is sufficient. To avoid wave type conversions like those for Example due to periodic fluctuations in the axial direction, the mast must be anchored and be strained so that such fluctuations cannot occur. Besides, it is in the composition of the antenna mast from several tubes possible, at the connection points helical or Install lamellar filter. The omnidirectional radiator has two on the two in the to increase the focus A b b. 3 superimposed reflector cones 52 and 55 attached, widening outwards rotationally symmetrical hollow body 57. The cross section adapter 54 sits here at the end of the tubular mast Ground. It is followed by a normal hollow cable 56 or, in the case of longer wavelengths, a concentric one Feed line with corresponding wave type converter
r>r> an. r > r > an.
Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings
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| DE1968D0055417 DE1616252C3 (en) | 1968-02-23 | 1968-02-23 | Broadband omnidirectional antenna for microwaves, consisting of a vertical circular waveguide and at least one cone reflector |
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| DE1616252C3 DE1616252C3 (en) | 1978-11-02 |
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| GB2324659B (en) * | 1996-02-06 | 1999-12-29 | Secr Defence | Omnidirectional antenna |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE1616252C3 (en) | 1978-11-02 |
| DE1616252A1 (en) | 1971-03-25 |
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Legal Events
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