DE2124710A1

DE2124710A1 - Sende/Empfangs-Antennensystem mit einer Kompensationseinrichtung

Info

Publication number: DE2124710A1
Application number: DE19712124710
Authority: DE
Inventors: Jacques Fresnes; Neyret Pierre Fontenay Ie Fleury; Gillet (Frankreich)
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1970-05-20
Filing date: 1971-05-18
Publication date: 1971-12-02
Also published as: FR2096670A1; GB1321734A; FR2096670B1

Description

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RiCH LEWINSKY

: 18.5.1971

6570-IV/He.

THOMSON - CSP, Paris 16, Bl. Ilurat 101 (Prankreich)

"Sende/Empfangs-Antennensystem mit einer·Kompensationseinrichtung"

Priorität vom 20. Mai 1970 aus der französischen Patentanmeldung Nr. 70/18 268

Die Erfindung betrifft ein Sende/Empfangs-Antennensystem mit einer Sendeantenne und einer unmittelbar -benachbarten Empfangsantenne sowie einer Kompensationseinrichtung zur Verminderung der Störkopplung zwischen den Antennen.

Die bei großer Nähe der Empfangsantenne zur Sendeantenne in einem gewissen Umfang auftretende als Störkopplung bezeichnete Strahlungskopplung setzt in unerwünschter Weise die an sich angestrebte hohe Entkopplung des Empfängers vom Sender herab. Dieses Problem taucht unter anderem bei Näherungszündern für Lenkwaffen auf. Bei im CW-Betrieb arbeitenden Systemen dieser Art müssen getrennte Antennen für Senden und Empfang verwendet werden. Die Empfindlichkeit des Empfängers hängt unmittelbar von der zwischen diesen Antennen vorhandenen Entkopplung ab. Die an den Einbau in die Lenk-

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waffen zu stellenden Forderungen bringen es mit sich, daß in bestimmten Fällen die Sendeantenne und Empfangsantenne sehr nahe beieinander liegen und unter demselben Radom angeordnet sind. Für.kleine Antennen mit demzufolge sehr breitem Strahlungsdiagramm ist die unter diesen umständen erzielbare Entkopplung nicht sehr hoch, umsomehr als es die Gegenwart des Radoms nochmals eine zusätzliche Verschlechterung der Entkopplung mit sich bringt.

Eine mögliche Lösung dieses Problemes besteht darin, aus der den Sender mit der Sendeantenne verbindenden Speiseleitung einen kleinen Teil der Energie zu entnehmen und auf die die Empfangsantenne mit dem Empfänger verbindende Leitung zu geben, und zwar mit einer solchen Amplitude und Phase, daß die auf diese Weise erzeugte Kopplung der Störkopplung zwischen den beiden Antennen entgegenwirkt. Hierzu können Vorrichtungen bekannter Art wie Richtkoppler, Sonden u.s.w. verwendet werden, die eine Einstellung der aus- oder eingekoppelten Energie nach Amplitude und Phase erlauben. Festzuhalten ist jedoch, daß diese Kompensationskopplung nicht an dem Entstehungsort der Störkopplung, sondern an einem davon entfernten Punkt stattfindet und daß demzufolge die Ilutzbandbreite derartiger Systeme sehr gering ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Sende/ Empfangsantennensystem der einleitend angegebenen Gattung die Störkopplung zwischen den Antennen breit'oandig zu kompensieren.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kompensationseinrichtung aus einer Anzahl in der Nähe der Antennen räumlich verteilt angeordneter elektrischer Leiter besteht, deren jeder aus einem einen Teil der ausgesandten Energie aufnehmenden leitenden Endstück und einen zweiten in

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Richtung eier Lnip fangs antenne strahlenden Endstück besteht und dessen Form und Abmessungen in Abhängigkeit von dem angestrebten Koiapensationsgrad bestimmt sind.

hierdurch wird also erreicht, daß die Störkopplung an ihrem Entstehungsort kompensiert wird. Dies hat eine bessere Entkopplung des Empfängers vom Sender 2ur Folge und zwar über einen großen Frequenzbereich.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sende/Empfangs-Antennensystems zeichnet sich dadurch aus, daß jeder Leiter aus einem Koaxialleitungsabschnitt mit an beiden Lnden teilweise freigelegtem Innenleiter besteht und mit einer Eefestigungsvorrichtung zur festen mechanischen Verbindung mit dem Antennenträger versehen ist.

In Falle der Verwendung eines Radoms besteht eine besonders einfache Lösung darin, daß die Kompensationseinrichtung mechanisch ir.it dem Radom verbunden ist.

Die angestrebte glatte Außenfläche des Radoms erfährt nach einer zweckmäßigen Weiterbildung dadurch keine Beeinträchtigung, daß die Kompensationseinrichtung aus längs einer V.^Tand des F.adoms befestigten Streifen besteht.

In der Zeichnung; ist das Sende/Empfangs-Antennensyster. nach der Erfindung anhand beispielsweise gewählter Ausführungsformen schematisch veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform des Antennensystems,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsfon.: des Antennensystem, die besonders vorteilhaft bei Verwendung eines die Antennen schützenden Kauor.'.s ist und

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Pig. 3 eine teilweise im Schnitt gehaltene Weiterbildung der Ausführungsform nach Fig. 2 im Zusammenhang mit der Verwendung der Antennen für einen Näherungszünder.

Das Antennensystem nach Fig. 1 besteht aus einem die Sendeantenne enthaltenden Teil E und einem sich daran unmittelbar anschließenden,, die Empfangs antenne enthaltenden Teil R. Die Nähe der Antennen führt zu einer parasitären Kopplung oder Störkopplung, die die Eigenschaften des Antennensystems unter der Voraussetzung verschlechtert ₃ daß die Antennen gleichzeitig betrieben werden. Hit einem nichtdargestellten Sender-Empfänger ist der Teil E über die Speiseleitung 1 und der Teil R über die Empfangsleitung 2 verbunden. Die dargestellte Anordnung und gegenseitige Lage von Sende- und Empfangsantenne ist lediglich ein Beispiel _s das insbesondere auf die Verwendung des Antennensystems im Zusammenhang mit liäherungszündern zutrifft. Die Hittelkörpex" 3 bzw. 4 enthalten die entsprechende Antenne und die konischen Endstücke 5 bzw. 6 dienen sowohl als Halterung für die Antennen als auch als Reflektoren und bestimmen in dieser letzteren Eigenschaft die Strahlungsdiagramme.

Nach der Erfindung sind ein oder mehrere Kompensations-Nähe der einrichtungen räumlich verteilt in der/Antennen angeordnet₃ ViO sie soxTOhl dem sendeseitig abgestrahlten als auch dem empfangsseitig aufgenommenen elektromagnetischen Feld ausgesetzt sind. Genauer gesagt, ist die Kompensationseinrichtung derart angeordnet und ausgebildet, daß sie einen im allgemeinen sehr kleinen Bruchteil der von der Sendeantenne abgestrahlten Sendeenergie aufnimmt und diesen Bruchteil augenblicklich in Form von elektromagnetischer Strahlung in einen Raum abgibt, der im wesentlichen im Inneren des Empfangsdiagrammes liegt. Auf diese Weise wird ein Teil dieser Strahlung von der Empfangsantenne aufgenommen und wenn die Phase und

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die Amplitude passend, d.h. so_s daß sie der Störkopplung entgegengesetzt gerichtet sind, gewählt sind, wird die angestrebte Kompensationswirkung erreicht.

In der Ausführung nach Fig. 1 besteht die Kompensationseinrichtung aus zwei sich in Bezug auf die Antennenachse gegenüberliegenden elektrischen Leitern 9, deren jeder an jedem Ende ein Strahlerelement 7, 8 trägt, wobei das eine Strahlerelement 7 im Sendefeld und das andere Strahlerelement 8 im Ernpfangsfeld liegt. Der Leiter 9 verbindet die beiden Strahlerelemente 7j8. Diese Anordnung kann aus einem Stück Koaxialleitung bestehen, deren Innenleiter an jedem Ende ein kurzes Stück vorsteht oder freigelegt ist. Die mechanische Festigkeit wird durch einen in der Kitte des Leiters angebrachte Befestigungsvorrichtung 10 sichergestellt, welche mit den Antennenträgern 5, 6 fest verbunden ist. Die Anzahl an Gleitern 9, der Ort ihrer Anbringung, die Länge und die Ausrichtung ihrer Strahlerelemente und die Länge des letztere verbindenden Leitungsabschnittes werden experimentell so bestimmt, daß eine verbesserte Entkopplung der gewünschten Höhe erzielt wird. Diese Lösung gewährleistet eine Kompensation 'in einem wesentlich größeren Frequenzbereich als er mit der eingangs beschriebenen Kompensation durch gezielte Koppelungen zwischen der Sendespeiseleitung und der Empfangsleitung erreichbar ist.

In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform des Antennensystems dargestellt, die bevorzugt dann anwendbar ist, wenn die Antennen durch ein Radom geschützt werden. Nach dieser Ausführungsform wird das Radom 20 als Träger für eine (oder mehrere) Kompensationseinrichtung verwendet, die besonders einfach gestaltet ist, beispielsweise in Form dünner metallischer

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Streifen, die durch Aufkleben befestigt sind. Diese Streifen sind derart angeordnet, daß sie gleichzeitig mit der Sendeantenne und mit der Empfangsantenne gekoppelt sind. Die Form, die Abmessungen und der Anbringungsort der metallischen Streifen wird ebenfalls experimentell bestimmt. Es können einfache geometrische Formen der dargestellten Art verwendet werden, also beispielsweise-Streifen 21 in Form eines liegenden U₃ Streifen 22 in Form eines liegenden Y₃ Streifen 23 in Form eines Z usw. Die Streifen können entweder vollständig aus JIetall bestehen oder aus einem metallisierten Dielektrikum oder durch Photogravur hergestellt werden. Sie können auf der Innenwand oder auf der Außenwand des Radoms angebracht werden.-

Eine Anwendung dieser Ausführungsform als Kompensationseinrichtung für die zwei Antennen eines ITäherungszünders ist in Fig. 3 veranschaulicht. Die Sendeantenne besteht aus einer, auf einen Schlitzstrahler 31 aufgesetzten Doppelkonus 30 und die Empfangsantenne wird aus einem Koaxial 32 mit gitterfcrnig angebrachten Schlitzen gebildet. Durch Aufsetzen des Radoms verschlechtert sich die Entkopplung zwischen den beiden Antennen um 10 dB. Die Verwendung einer Entkopplungseinrichtung aus zwei Streifen in Form eines liegenden V, die sich in der Trennebene der beiden Antennen in Bezug auf die Antennenachse genau gegenüberliegen und fest mit dem Radom 3^ verbunden sind, ergibt eine Verbesserung der Entkopplung um 20 dE in einem breiten Frequenzbereich. Einer dieser Streifen 33 ist in der Figur dargestellt.

Die Bestimmung der mechanischen Daten der Kompensationseinrichtung ist bei dieser Ausführungsform wesentlich einfacher als bei der Ausführungsform nach Fig. 1.

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Claims

DIETRICH LciV/t^SKY 212 4/10

18.5.1971 6570-IV/He.

TEOIiSOlI - CSF₃ Paris l6, Bl. Murat 101 (Prankreich)

Patentansprüche:

l.y£ende/Empfangs-Antennensystem mit einer Sendeantenne und einer unmittelbar benachbarten Empfangsantenne sowie einer Kompensationseinrichtung zur Verminderung der Störkopplung zwischen den Antennen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationseinrichtung aus einer Anzahl in der Nähe der Antennen räumlich verteilt angeordneter elektrischer Leiter (9) besteht, deren jeder aus einem einen Teil der ausgesandten Energie aufnehmenden leitenden Endstück (7) und einem zweiten in Richtung der Empfangsantenne (Ristrahlenden Endstück (8) besteht und dessen Form und Abmessungen in Abhängigkeit von dem angestrebten Kompensationsgrad bestimmt sind.
2. Antennensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Leiter (9) aus einem Koaxialleitungsabschnitt mit an beiden Enden teilweise freigelegtem Innenleiter besteht und mit einer Befestigungsvorrichtung (10) zur festen mechanischen Verbindung mit dem Antennenträger versehen ist.
3. Antennensystem nach Anspruch I₃ insbesondere für Näherungszünder j deren Antenne durch ein Radom geschützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationseinrichtung (21 bis

23) mechanisch mit dem Radom (20) verbunden ist.

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4. Antennensystem nach Anspruch 3_S dadurch gekennzeichnet₃ daß die Kompensationseinrichtung aus längs einer Wand des Radoms befestigten Streifen* (2I₃ 22_a 23) besteht.
5. Antennensystem nach Anspruch 4₃ dadurch gekennzeichnet=, daß die Streifen Metallstreifen sind.
6. Antennensystem nach Anspruch H₃ dadurch gekennzeichnet_s daß die Streifen aus einem metallisierten dielektrischen Träger bestehen.
7. Antennensystem nach einem der Ansprüche 4, 5 oder 6_Λ dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen eine einfache geometrische Form wie die eines liegenden V₃ eines liegenden U, eines Z₃ eines X u.s.w. haben.

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