DE1933011C3 - Surface radiator for receiving electromagnetic waves with a circular aperture subdivided into concentric ring zones - Google Patents
Surface radiator for receiving electromagnetic waves with a circular aperture subdivided into concentric ring zonesInfo
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Description
19 33 Oil19 33 Oil
tenden Signale werden schließlich über eine Verzwei- Setzung in den Zwischenfrequenzbereich für jedenTending signals are finally branched into the intermediate frequency range for each
gungsschaltung mit richtiger Phase und Amplitude Wellentyp getrenntcircuit with correct phase and amplitude wave type separated
zusammengeführt. Der Vorgang oer Zusammenfüh- Bei Η-Wellen verlaufen die elektrischen Feldlinienmerged. The process of merging In Η waves, the electric field lines run
rung der durch die Teilaperturen tretenden Signale in ausschließlich transversal, d. h. im Querschnitt destion of the signals passing through the partial apertures in exclusively transversal, d. H. in the cross section of the
einer der Aperturbelegung im Sendefall angenäherten 5 Hohlleiters, und es existiert keine Ej-Komponente.one of the aperture occupancy in the transmission case approximated 5 waveguide, and there is no Ej component.
Amplitude und Phase soll im folgenden mit Dia- Bei den gemeinsam auftretenden U11- und H12-WeI-In the following, amplitude and phase should be described with Dia- In the case of the U 11 - and H 12 -WeI-
grammsynthese bezeichnet werden. lenmoden im runden oder koaxialen Wellenleitergrammsynthesis. lenmodes in round or coaxial waveguides
Die Erfindung befaßt sich demnach mit der Syn- weist die elektrische Feldstärke auf einem bestimmtenThe invention is therefore concerned with the syn- indicates the electric field strength on a certain
these eines sektorförmigen Empfangsdiagramms mit Radius eine radiale Richtung auf. Die Feldstärke derthesis of a sector-shaped reception diagram with a radius has a radial direction. The field strength of the
einem Flächenstrahler mit unterteilter kreisförmiger io H11-WeIIe ändert längs dieses Radius ihr Vorzeichena surface radiator with a subdivided circular io H 11 wave changes its sign along this radius
Apertur. Will man die Synthese des Empfangsdia- nicht, während bei der H12-WeIIe einmalige Vorzei-Aperture. If one does not want the synthesis of the receiving slide, while the H 12 -WeIIe is a unique
gramms auf die oben geschilderte Art und Weise er- chenumkehr erfolgt. Zur Unterscheidung der ver-reversal takes place in the above-described manner. To distinguish the different
zielen, so ergeben sich eine Reihe von Schwierigkei- schiedenen Wellenmoden läßt sich also ihr unter-aim, a number of difficulties arise.
ten, die zum Teil im Strahleraufbau, zum Teil im Auf- schiedlicher radialer und zirkularer Feldstärkeverlaufth, some in the radiator structure, some in the different radial and circular field strength progression
treten verschiedener Wellentypen und in der Haupt- 15 heranziehen;different wave types occur and in the main 15 draw;
sache im vorliegenden Frequenzbereich begründet Bei dem Strahler, der zwei zueinander senkrechtthing justified in the present frequency range With the radiator, the two perpendicular to each other
sind. Beim Aufbau sind dielektrische Phasenschieber- stehende linear polarisierte Wellen empfangen soll,are. During construction, dielectric phase shifters - standing linearly polarized waves are to be received,
platten erforderlich, und außerdem ist die Erzielung bringt man die Mischdioden jeweils in den beidenplates required, and in addition, the achievement is to bring the mixer diodes in each of the two
der Amplitudenverteilung eingestellte Dielektrizitäts- Polarisationsebenen an, wodurch eine Trennung derof the amplitude distribution adjusted dielectric polarization planes, whereby a separation of the
konstanten-Verteilung praktisch nur mehr schwer ver- »o unterschiedlich polarisierten Wellen gelingt,constant distribution is practically difficult to displace, differently polarized waves
änderbar zu machen. Die Anpassung der Mischdioden an die Leiter desto make changeable. The adaptation of the mixer diodes to the head of the
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das für Strahler? isit etwas frequenzabhängig und hängt vom die Diagrammsynthese erforderliche Netzwerk in axialen Abstand der Dioden von der Rückwand des einem niedrigeren Frequenzbereich zu realisieren, um betreffenden Hohlleiters ab. Falls zwei oder mehr dadurch die Schaltungstechnik leichter zu beherr- 25 Dioden gegenüber dem für den Anpassungsfall erforschen und von dem speziellen koaxialen Aufbau des derlichen Abstand von der Rückwand des Hohlleiters Strahlers zu befreien. Weiterhin soll durch eitui ein- um eine jeweils gleich große Entfernung gegeneinfache Amplitudenregelung die Möglichkeit eröffnet ander versetzt sind und die Signale geeignet zusamwerden, das Strahlungsdiagramm der Antenne im Be- mengeführt werden, liegt bei der Diodenkombination trieb zu justieren, zu regeln oder zu steuern. Die hier- 30 eine kleinere Frequenzabhängigkeit vor als bei einer zu notwendige laufende Kontrolle der für die Synthese einzelnen Diode.The invention is based on the object that for emitters? isit somewhat frequency-dependent and depends on the the diagram synthesis required at the axial distance of the diodes from the back wall of the network to realize a lower frequency range in order to depend on the waveguide concerned. If two or more this makes the circuit technology easier to master and the special coaxial structure of the distance from the back wall of the waveguide Free the emitter. Furthermore, by eitui one is supposed to simplify by an equally large distance in each case Amplitude control opens up the possibility of being offset and the signals are appropriately combined, the radiation diagram of the antenna in the process depends on the diode combination to adjust, regulate or control the drive. The one here has a smaller frequency dependency than one Continuous control of the individual diode for the synthesis is necessary.
maßgebende Signalamplituden bereitet im Zwischen- Um eine Ausstrahlung der Hilfsschwingung überdecisive signal amplitudes prepares a transmission of the auxiliary oscillation in the intermediate order
frequenzbereich keine Schwierigkeiten. die Teilaperturen zu vermindern, sind, zweckmäßigfrequency range no difficulties. To reduce the partial apertures are, expedient
Ausgehend von dem einleitend genannten Flachen- im Abstand einer halben Leitungswellenlänge vonBased on the area mentioned in the introduction, at a distance of half a line wavelength of
strahier, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß da- 35 den ersten Mischdioden zur Apertur hin entfernt, je-radiating, this task is, according to the invention, removed from the first mixer diodes towards the aperture, each
durch gelöst, daß in dem inneren Hohlrohr sowie in weils zweite mit der gleichen Hilfsschwingung beauf-solved by the fact that in the inner hollow tube as well as in the second one subjected to the same auxiliary oscillation
den von den koaxialen Mantelrohren gebildeten ko- schlagte Mischdioden vorgesehen,the coaxial mixer diodes formed by the coaxial casing tubes are provided,
axialen Leitungen zur Frequenzumsetzung der ein- Aus der Messung der Feldstärke in drei Punktenaxial lines for frequency conversion of the on-off measurement of the field strength in three points
zelnen Teilwellen Mischdioden angeordnet sind, die einer Leitung läßt sich der Anpassungszustand fest-individual partial wave mixing diodes are arranged, the adaptation state can be fixed on a line.
mit einer Hilfsschwingung beaufschlagt sind, und daß 4° stellen. Dieses bekannte, mit drei Dioden arbeitendeare acted upon by an auxiliary oscillation, and set that 4 °. This well-known one that works with three diodes
zur Herausführung der Zwischenfrequenz an jede Verfahren läßt sich in Verbindung mit den Überle-to lead out the intermediate frequency to each method can be used in connection with the over-
Mischdiode eine Leitung angeschaltet ist. gungen gemäß der Erfindung für die UntersuchungMixing diode one line is switched on. conditions according to the invention for the investigation
Es wird also die Diagrammsynthese nicht im Mi- des Betriebszustandes eines erfindungsgemäßen Flä-The diagram synthesis is therefore not in the middle of the operating state of a surface according to the invention
krowellenbereich, sondern im Zwischenfrequenzbe- chenstrahlers heranziehen.Use the microwave range, but rather in the intermediate frequency range.
reich vorgenommen. Das ist möglich, weil eine Halb- 45 Im folgenden wird eine Beschreibung eines Ausleiter-Mischdiode,
obwohl eine nichtlineare Beziehung führungsbcispiels der Erfindung gegeben, das in jezwischeu
Spannung und Strom besteht, durch eine dem Kanal nur einen Wellentyp enthält und dessen
lineare Ersatzschaltung dargestellt werden kann. Zwi- Netzwerk von Oszillator- und Zwischenfrequenz
sehen der Mikrowellen-Eingangsspannung der Misch- gleichzeitig benutzt wird (Figur),
diode und der Zwischenfrequenz-Ausgangsspannung 5° Eine einfallende linear polarisierte Welle fällt auf
besteht eine lineare Beziehung, falls nur die Mikro- die Apertur mit dem Hohlrohr 0 und den koaxialen
welleneingangsspannung genügend klein gegenüber Kanälen 1 bis 3.
der Oszillatorspannung ist. Mittels dünner koaxialer Kabel 5 sind sie mit denmade rich. This is possible because a half-wave type through a channel contains only one mode and its linear equivalent circuit is shown, although a non-linear relationship between voltage and current is given can. Between the network of oscillator and intermediate frequency see the microwave input voltage of the mixer is used at the same time (figure),
diode and the intermediate frequency output voltage 5 ° An incident linearly polarized wave is detected, there is a linear relationship if only the micro aperture with the hollow tube 0 and the coaxial wave input voltage are sufficiently small compared to channels 1 to 3.
is the oscillator voltage. By means of thin coaxial cables 5 they are with the
Die zur Diagrammsynthese notwendigen verschie- Netzwerken 6 verbunden, die weiter zum Ausgangs-The various networks 6 necessary for the diagram synthesis are connected, which continue to the output
denen grc3en Amplituden der umgesetzten Einzel- 55 anschluß 7 führen. Die Kanäle des Strahlers sindto which the large amplitudes of the converted individual connection 7 lead. The channels of the radiator are
signale lassen sich vorteilhaft durch verschieden große rückseitig durch Kurzschlußschieber 8 verschlossen,signals can advantageously be closed by short-circuit slide 8 on the back of different sizes,
Gleichvorspannungen an den Mischdioden erzielen. die sich zur Anpassung der Dioden axial verschiebenAchieve DC biases on the mixer diodes. which move axially to adapt the diodes
Eine andere elektronische Amplitudenregelung er- lassen und mit den Schrauben 9 festgestellt werdenAnother electronic amplitude control can be issued and fixed with the screws 9
gibt sich durch verschieden große Amplituden der können.is given by differently large amplitudes of the can.
Hilfsschwingung an den Mischdioden. Gegebenenfalls 60 Hinter dem Mikrowellenteil des Strahlers befinde)Auxiliary oscillation on the mixer diodes. If necessary 60 behind the microwave part of the radiator)
können beide Maßnahmen gemeinsam vorgesehen sich der ZF-Teil 10. Der Ausgangsanschluß des Strah-If both measures can be provided jointly, the IF part 10. The output connection of the beam
sein. lers ist auf einem Träger 11 montiert. Der ZF-Teil istbeing. lers is mounted on a carrier 11. The ZF part is
Da die Mischdioden direkt in den einzelnen ko- nach Abnehmen einer Platte 12 von außen zugängaxialen Leitungen und dem inneren Hohlrohr ange- Hch. In den Kanälen des Strahlers sind die Misch· ordnet sind, ergeben sich vorteilhafte Unterschei- 65 dioden 4 angebracht.Since the mixer diodes are axially accessible directly in the individual co-axially accessible after removing a plate 12 from the outside Lines and the inner hollow tube. In the channels of the radiator are the mixing are arranged, there are advantageous differences 65 diodes 4 attached.
dungsmöglichkeiten, wenn mehrere Wellentypen in Die benötigten Netzwerke 6 nebst der Vierfach-possible, if several wave types in The required networks 6 in addition to the quadruple
den einzelnen koaxialen Leitungen und/oder dem verzweigung 7 lassen sich zum Beispiel koaxial unterthe individual coaxial lines and / or the branch 7 can, for example, be subordinate to coaxial
Hnhlrohr auftreten. In diesem Falle erfolgt die I'm- Verwendung von handelsüblichen Steckverbindungs-Duct occur. In this case, I am using commercially available plug-in connection
5 65 6
teilen aufbauen. Zum Beispiel kann man die Ver- ~ ~ ~ ~share build. For example, you can use the ~ ~ ~ ~
zweigung aus drei koaxialen T-Verzweigungen zusam- " ^ ™ " branch of three coaxial T-branches together- "^ ™ "
menstecken. In den Netzwerken 6 lassen sich handelsübliche koaxiale Dämpfungsglieder verwenden. Zur Kreishohlleiter 3,41a 1,64a 1,18a 0,896a Einstellung der richtigen Phase wird die Länge der S Koaxialer (o+b) 2{a—b) 2{a—b) (a—b) koaxialen Kabel 5 geeignet gewählt, oder es lassen Hohlleiter sich kurze Kabelstücke entsprechender 1-änge mittels Steckverbindungen in diese Leitungen einfügen.stuck. Commercially available coaxial attenuators can be used in the networks 6. The length of the S coaxial cables (o + b) 2 {a-b) 2 {a-b) (a-b) coaxial cables 5 is suitably selected for setting the correct phase , or waveguides can be inserted into these lines by means of plug-in connections.
wodurch die erzeugte ZF-Spannung sinkt, und weiter Wellenleiter ist eine Diagrammsynthese mit der H11-whereby the generated IF voltage drops, and further waveguide is a diagram synthesis with the H 11 -
wird letztere auf dem Weg durch dieselben Dämp- und der/Z12-WeIIe bekannt.the latter becomes known on the way through the same damping and the / Z 12 -WeIIe.
fungsglieder nochmals geschwächt. Die erzielte Dämp- 15 Bei einer derartigen Synthese kann man alle höhe-fulcrum weakened again. The achieved attenuation 15 With such a synthesis one can use all higher
fung der ZF ist also größer als der Wert der Dämp- ren Wellentypen durch hinreichend kleines (a—b) The IF is thus greater than the value of the damping wave types by being sufficiently small (a-b)
fung des betreffenden Dämpfungsgliedes. unterdrücken, nicht jedoch die E11-WeIIe, die diefung of the attenuator in question. suppress, but not the E 11 -WeIIe, which the
spannung geschoben, was wegen deren WeUenlänge ao tat auf. In einer im Empfangsfall auftretenden linearTension pushed what ao did because of their length. In one that occurs linearly in the case of reception
mit verhältnismäßig kleinen Kabellängen gelingt. polarisierten Welle ist keine z-Komponente der elek-succeeds with relatively short cable lengths. polarized wave is not a z-component of the elec-
nung. Die ZF erleidet hierauf beim Weg durch den- von E-Wellen nötig ist. Da sich bei dem koaxialention. The ZF then suffers on the way through which e-waves are necessary. Since the coaxial
selben Phasenschieber-Kanal nochmals eine Phasen- Flächenstrahler Querschnittssprünge im Hohlrohrsame phase shifter channel again a phase surface radiator cross-section jumps in the hollow tube
verschiebung, die aber wegen der großen WeUenlänge 35 und den koaxialen Kanälen vermeiden lassen, ent-shift, which can be avoided because of the large shaft length 35 and the coaxial channels.
der ZF vergleichsweise gering ist. stehen in den Hohlleitern selbst keine E-Wellen. Esthe IF is comparatively low. there are no E waves in the waveguides themselves. It
Für die Diagrammsynthese im runden und koaxia- ist daher die Möglichkeit der Diagrammsynthese mit len Wellenleiter sind die folgenden Welilentypen von zwei Wellentypen im runden bzw. koaxialen Wellen-Bedeutung, deren Grenzwellenlänge in dler folgenden leiter eines Flächenstrahlers nach der Erfindung geTabelle gegeben sind (a — Außenradius, * = Innen- 30 geben, wenn der Abstand der koaxialen Rohre hinreiradius): chend klein gehalten wird.For the diagram synthesis in round and coaxial there is therefore the possibility of diagram synthesis with len waveguides are the following wave types of two wave types in round or coaxial wave meaning, the cutoff wavelength of which is given in the following ladder of a surface radiator according to the invention (a - Enter outer radius, * = inner 30, if the distance between the coaxial tubes (sufficient radius) is kept small.
Claims (8)
dem zur Synthese eines sektorförmigen Empfangsdiagramms die in der bzw. den äußeren Teil- "
aperturen empfangenen HF-Wellen vor ihrer Ver-an inner hollow tube and one or more casing tubes surrounding this coaxially
to the synthesis of a sector-shaped reception diagram in the or the outer sub- "
apertures received RF waves before they are
gekennzeichnet, daß beim Vorhandensein mehre- Weiterhin ist aus der deutschen Patentschrift rer Wellentypen in einer konzentrischen Leitung 40 4 94 925 eine Anordnung zum Richtungsempfang mit (1, 2, 3) bzw. im inneren Hohlrohr (0) die Um- einer Mehrzahl von Antennen unter Verwendung setzung in den Zwischenfrequenzbereich für jeden elektrischer Zeitkompensationen der Schwingungs-Wellentyp getrennt erfolgt. vorgänge zur Festlegung des Maximalvektors, be-5. Surface radiator according to claim 1, which applies to the transmission case of the radiator,
characterized that in the presence of several further wave types in a concentric line 40 4 94 925 an arrangement for direction reception with (1, 2, 3) or in the inner hollow tube (0) the surrounding of a plurality of antennas The oscillation wave type is carried out separately using setting in the intermediate frequency range for each electrical time compensations. processes for determining the maximum vector,
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691933011 DE1933011C3 (en) | 1969-06-28 | Surface radiator for receiving electromagnetic waves with a circular aperture subdivided into concentric ring zones |
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DE19691933011 DE1933011C3 (en) | 1969-06-28 | Surface radiator for receiving electromagnetic waves with a circular aperture subdivided into concentric ring zones |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE1933011A1 DE1933011A1 (en) | 1971-01-07 |
DE1933011B2 DE1933011B2 (en) | 1975-06-26 |
DE1933011C3 true DE1933011C3 (en) | 1976-02-12 |
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