DE1926277B2 - Antennensystem mit zwei verschachtelten Antennen - Google Patents

Description

Verhältnisses um den Faktor 2 ergibt. Dieser Vorteil

25 wirkt sich besonders bei dem Differenzdiagramm aus, weil dort besonders kieine auszuwertende Span-Die Erfindung betrifft ein Antennensystem mit nungen vorkommen.

einer ersten Antenne aus mehreren Elementen, die Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Anein Summendiagramm hat, und einer zweiten An- tennensystems besteht darin, daß die Verschachtetenne aus mehreren Elementen, die ein Differenzdia- 30 lung der Antennen so eng ist, daß unerwünschte gramm hat und mit der ersten Antenne verschachtelt Störkeulen im wesentlichen vermieden sind. Die Anist, tennen können einfach aus geschlitzten Hohlleitern Durch das Buch »Antenna Engineering Hand- gebildet sein, wobei die Hohlleiter zweckmäßigerbook« von Henry Jasik, McGraw-Hill-Book-Com- weise Steghohlleiter sind.

pagnie, 1961, S. 25 bis 28 und 25 bis 29, sowie Figu- 35 An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher

ren 25 bis 32 a und Figuren 25 bis 33, ist eine Mono- erläutert werden.

pulsradareinrichtung bekannt, bei der ein Paar von F i g. 1 zeigt die Summen- und Differenzdia-Antennen über einen Hybrid-Koppler an das nach- gramme eines Antennensyslems gemäß der Erfinfolgende Gerät angeschlossen ist. Die Antennen sind dung;

miteinander verschachtelt, ihre Diagramme sind je- 40 F i g. 2 zeigt eine Monopulsradareinrichtung, die doch nicht unabhängig voneinander. Zwar ist die ein Aniennensystern gemäß einem Ausführungsbei-Frage der Unabhängigen Optimierung, von Summen- spiel der Erfindung verwendet,
und Differenzdiagramm bereits behandelt, eine be- F i g. 1 zeigt mit einer ausgezogenen Linie 1 ein tyfriedigende Lösung ist jedoch nicht angegeben. pisches Summendiagramm, wie es für eine der An-Dureh die FR-PS 1370 918,· Figuren 1 und 2, ist 45 tennen erforderlich ist, eile bei einer Anordnung geeine Radarantenne bekannt, von der mit Hilfe eines maß F i g. 2 verwendet sind. In dem Diagramm ist als Kopplers Summen- und Differenzsignale gewonnen Ordinate dei Antennengewinn G in Abhängigkeit werden. Da die Summen- und Differenzsignale von von dem als Abszisse aufgetragenen Azimut A aufgeder gleichen Antenne abgeleitet werden, kann diese tragen. Aus der F i g. 1 ergibt sich, daß die Breite der nicht in bezug auf die verschiedenen Diagramme op- 50 Keule, die das Summendiagramm bildet, Θ ist und timiert werden. symmetrisch zur Nullinie liegt. Das Differenzdia-Durch die US-PS 3 220 007, insbesondere Figur 1, gramm ist andererseits durch gestrichelte Linien 2 ist eine Antennenanordnung für eine Monopulsra- und 3 wiedergegeben, die zwei Keulen bilden, die daraniage bekannt, die aus Schlitzen in Hohlleitern beide eine Breite haben, die etwas größer als Θ/2 ist gebildet ist, die über Ringkoppler mit den weiteren 55 und in der Nullinie aneinanderstoßen. Die rechte Geräten verbunden sind. Auch bei dieser Antennen- Keule 2 erzeugt ein Ausgangssignal, das in der Phase anordnung sind die erzeugten Summen- und Diffe- rechtwinklich zu dem Summensignal liegt, und die renzdiagramme nicht unabhängig voneinander, so linke Keule 3 erzeugt ein Ausgangssignal von entgedaß die Antennenanordnung in bezug auf diese Dia- gengesetzter Phasenlage wie die rechte Keule 2.
gramme nicht unabhängig optimiert werden kann. 60 Fig. 2 zeigt eine Antennenanordnung aus zwei Durch die US-PS 3 196 444 ist eine Spiegelantenne verschachtelten Antennen in Form geschlitzter Hohlbekannt, deren einer Primärstrahler aus mehreren leiterantennen. Jede Antenne besteht aus vier Hohl-Elementen und deren anderer Primärstrahler eben- leitern. Die Schlitze in den Hohlleitern sind durch falls aus mehreren Elementen besteht, wobei der kurze Linien innerhalb der jeweiligen Rechtecke anerstgenannte Primärstrahler ein Summendiagramm 65 gedeutet. Die Schlitze in den vier Hohlleitern 4,5,6 und der an zweiter Stelle genannte Primärstrahler ein und 7 bilden zusammen die Antenne, die das Sum-Differenzdiagramm erzeugt. Beide Primärstrahler mendiagramml hat, und die Schlitze in den vier sind miteinander verschachtelt. Dadurch ist eine ge- Hohlleitern 8,9, 10 und 11 bilden zusammen die An-

tenne, die die Differenzdiagramme 2 und 3 hat, wobei die Schlitze in den Hohlleitern 8 bis 11 so gewählt sind, daß das Ausgangssignal der Hohlleiter 8 bis 11 in der Phase rechtwinklig zum Ausgangssignal der Hohlleiter 4 bis 7 liegt voreilend oder nacheilend, je nach der Richtung, aus der ein Impuls empfangen worden ist. Die Hohlleiter 4 bis 11 sind einfacherweise Steghohlleiter. Die in F i g. 1 angegebenen Winkel sind in Ebenen gemessen, die senkrecht zu den parallelen Achsen der Hohlleiter liegen.

Die Hohlleiter 4,5,6 und 7 sind mit einer Kopplungsanordnung 12 verbunden, die die Energie von einem Sender 15 zu den jeweiligen Hohlleitern 4 bis 7 aufteilt, wenn ein Impuls ausgesendet wird, und die die Energie von den Hohlleitern 4 bis 7 zusammenführt, wenn ein Impuls empfangen wird. In gleicher Weise sind die Hohlleiter 8,9, 10 und 11 mit einer Kopplungsanordnung 13 verbunden, die dazu dient, die Energie von den Hohlleitern 8 bis 11 zusammenzuführen, wenn ein Impuls empfangen wird. Da die Diagramme im wesentlichen durch die gleiche öffnung erzeugt werden und jeweils Summen- und Differenzdiagramme sind, die Ausgangssignale erzeugen, die in Phasenquadratur zueinander stehen, sind sie in sich orthogonal, mit dem Ergebnis, daß zwischen den Antennen keine gegenseitige Kopplung vorhanden ist. Die Kopplungsanordnung 12 erzeugt so ein Ausgangssignal, dessen Amplitude von dem Summendiagramm abhängt, und die Kopplungsanordnung 13 erzeugt ein zweites Ausgangssignal, dai von dem Differenzdiagramm gemäß F i g. 1 abhängt. Die Signale von den Kopplungsanordnungen 12 und 13 werden über Richtkoppler 14 und 23 jeweils Mischern 16 und 24, in denen sie mit der Wechselspannung eines gemeinsamen Oszillators 17 gemischt werden, zugeführt. Die so gebildeten Zwischenfrequenzsignale gelangen über Verstärker 18 und 25 in einen Phasendetektor 20, der das zweite Ausgangssignal aus der Kopplungsanordnung 13 bezüglich seiner Phase vergleicht mit der des Ausgangssignals von der Kopplungsanordnung 12, so daß ein Ausgangssignal an einer Ausgangsklemme 22 erzeugt wird, dessen Polarität die Richtung der Abweichung des Zieles von der Achse der Keule des Summendiagramms 2 angibt und dessen Amplitude das Maß der Abweichung darstellt. Ein Amplitudendetektor 19 spricht lediglich auf das Empfangssignal an, das durch die Antenne mit Summendiagramm aufgefangen worden ist. Sein an einer Ausgangsklemme 21 erscheinendes Ausgangssignal kann zu Entfernungsmeßzwecken oder zu Zwecken der selbsttätigen Verstärkungsregelung verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

trennte Optimierung der Antennenanordnung in bePatentansprüche: zug auf Differenz- und Summendiagranim nicht möglich.

1. Antennensystem mit einer ersten Antenne Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein aus mehreren Elementen, die ein Summendia- 5 Antennensystem mit einer ersten Antenne aus mehgramm hat, und einer zweiten Antenne aus meh- reren Elementen, die ein Summendiagramm hat, und reren Elementen, die ein Differenzdiagramm hat einer zweiten Antenne aus mehreren Elementen, die und mit der ersten Antenne verschachtelt ist, ein Differenzdiagramm hat und mit der ersten Andadurch gekennzeichnet, daß die Aus- tenne verschachtelt ist, zu schaffen, bei dem die Sumgangssignale der zweiten Antenne (8 bis 11) in io men- und Differenzdiagramme unabhängig sind und Phasenquadratur zu den Ausgangssignalen der daher auch unabhängig einjustiert werden können,
ersten Antenne (4 bis 7) sind. Die der Erfindung zugrunde hegende Aufgabe

2. Antennensystem nach Anspruch 1, dadurch wird bei einem Antennensystem der eingangs angegegekennzeichnet, daß die Verschachtelung der An- benen Art dadurch gelöst, daß die Ausgangssignale tennen so eng ist, -daß unerwünschte Störkeulen 15 der zweiten Antenne in Phasenquadratur zu den im wesentlichen vermieden sind. Ausgangssignalen der ersten Antenne sind.

3. Antennensystem nach Anspruch 1, dadurch Bei der erfindungsgemäßen Lösung sind Summengekennzeichnet, daß die Antennen aus geschütz- und Differenzdiagramm unabhängig voneinander, so ten Hohlleitern gebildet sind. daß auch eine getrennte Optimierung in bezug auf

4. Antennensystem nach Anspruch 3, dadurch 20 die unterschiedlichen Diagramme möglich ist. Dies gekennzeichnet, daß die Hohlleiter Steghohlleiter wird unter Weglassung des bei bekannten Antennensind. anordnungen verwendeten Hybrid-Kopplers erzieh,

wodurch sich eine Verbesserung des Signal/Rausch-