DE2133261C3

DE2133261C3 - Omnidirectional slot antenna, in particular for satellites

Info

Publication number: DE2133261C3
Application number: DE19712133261
Authority: DE
Inventors: Gerhard 8025 Unterhaching Tymann
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1971-07-05
Filing date: 1971-07-05
Publication date: 1978-10-19
Also published as: DE2133261B2; DE2133261A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine rundstrahlende Schlitzantenne, insbesondere für Satelliten, bestehend aus einem koaxialen Wellenleiter, dessen Außenleiter durch Ringschlitze unterbrochen ist und einen Innenleiter trägt.The invention relates to an omnidirectional slot antenna, in particular for satellites from a coaxial waveguide, the outer conductor of which is interrupted by ring slots, and an inner conductor wearing.

Bei einer au.·; H. J a s i k, »Antenna Engineering Handbook«, 1. Ausgabe 1961, Seiten 26-2 und 26-3, bekannten Schlitzantenne dieser Art ist das die Antenne bildende Metallrohr durch oie Ringschlitze in vollständig getrennte Abschnitte zerlegt, die mit Hilfe von Stützen aus einem geeigneten dielektrischen Material mechanisch wieder miteinander verbunden werden.With an au. ·; H. J a s i k, »Antenna Engineering Handbook «, 1st edition 1961, pages 26-2 and 26-3, known slot antenna of this type is the antenna forming metal tube divided into completely separate sections by oie ring slots, which with the help of Supports made of a suitable dielectric material are mechanically reconnected to one another.

Eine solche Antennenanordnung hält hohen mechanischen Belastungen und starken Temperaturschwankungen nicht stand.Such an antenna arrangement withstands high mechanical loads and strong temperature fluctuations did not stand.

Außerdem ist im Hinblick auf das Metallrohr das Gewicht relativ groß.In addition, the weight is relatively large in view of the metal pipe.

Aus der FR-PS 9 67 493 ist eine Schlitzantenne mit einem ganz aus dielektrischem Material bestehenden Körper bekanntgeworden, der eine mindestens einen Schlitz aufweisende, elektrisch gut leitende Metallschicht trägt.From FR-PS 9 67 493 a slot antenna with a completely made of dielectric material is Body has become known, the at least one slot having, electrically highly conductive metal layer wearing.

Da bei einer solchen Schlitzantenne im Wellenleitungsweg sich ein Dielektrikum befindet, treten unerwünschte HF-Verluste auf. Auch ist eine solche Schlitzantenne für hohe Temperaturschwankungen ebenfalls nicht gut geeignet.Since there is a dielectric in the waveguide path in such a slot antenna, occur unwanted RF losses. Such a slot antenna is also suitable for high temperature fluctuations also not well suited.

Aus den US-PS 35 09 571 und 33 46 865 ist es bekannt, die dielektrische Schicht einer Raketenwandung auf beiden Seiten zu metallisieren und die äußere Metallschicht mil abstrahlenden Schlitzen zu versehen. Die dielektrische Schicht dient dabei gleichzeitig als Hohllciier zur Speisung der Schlitze An den Begren zungslimen der Schlitze sind eine elektromagnetische Begrenzung bildende leitende Stifte angebracht, die die Raketenwandung radial durchsetzen.From US-PS 35 09 571 and 33 46 865 it is known to metallize the dielectric layer of a rocket wall on both sides and the outer one To provide metal layer with radiating slots. The dielectric layer serves at the same time as Hollow for feeding the slots at the borders The slots have conductive pins attached to them that form an electromagnetic limit Push through rocket wall radially.

Ausgehend von der eingangs genannten rundstrah* !enden Schlitzantenne liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine mechanisch robuste Und hochfrequenzmäßig befriedigende! insbesondere dielektrische Verluste vermeidende Antenne zu schaffen.On the basis of the omnidirectional slot antenna mentioned at the beginning, the object of the invention is to be found based on a mechanically robust and high frequency satisfactory! especially dielectric losses to create an avoidant antenna.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Außenleiter ein aus dielektrischem Materia! bestehender, als Antennenträger dienender Hohlzylinder ist, dessen Innen- und Außenmantelflächen eine elektrisch gut leitende Metallschicht aufweist, die jeweils zur Bildung der Ringschlitze in Abschnitte unterteilt ist, deren Ränder über radial die Hohlzylinder-This object is achieved according to the invention in that the outer conductor is made of dielectric Materia! is an existing hollow cylinder serving as an antenna carrier, its inner and outer lateral surfaces has a highly electrically conductive metal layer, each of which is used to form the ring slots in sections is divided, the edges of which over the radial hollow cylinder

ϊ wandung durchsetzende elektrisch leitende Stifte miteinander verbunden sind, die einen Durchmesser von etwa 0,02 A und einen gegenseitigen Abstand von etwa 0,1 λ aufweisen, wobei mit λ die Betriebswellenlü nge der von der Schlitzantenne abgestrahlten oder empfangein nen elektromagnetischen Strahlung bezeichnet istϊ Wall penetrating electrically conductive pins are connected to each other, which have a diameter of about 0.02 A and a mutual distance of about 0.1 λ , where λ is the operating wavelength of the electromagnetic radiation emitted or received by the slot antenna

Die erfindungsgemäße Schlitzantenne ist also aus einem aus dielektrischem Material bestehenden Grundkörper aufgebaut, der ähnlich wie bei der gedruckten Schaltungstechnik beidseitig mit einer elektrisch leiten-The slot antenna according to the invention is therefore composed of a base body made of dielectric material constructed, which is similar to printed circuit technology on both sides with an electrically conductive

!■> den metallischen Schicht versehen isL In den beidseitigen metallischen Schichten sind miteinander fluchtend Unterbrechungen entsprechend der jeweils gewünschten geometrischen Form der Schlitze vorgesehen. Die miteinander elektrisch leitend verbundenen Schichten! ■> the metallic layer is provided on both sides metallic layers are aligned interruptions according to the respectively desired geometric shape of the slots provided. The layers that are electrically conductively connected to one another

2(i der Rächen des dielektrischen Körpers bilden daher die elektrisch leitende Fläche herkömmlicher Schlitzantennen, in der die einen Durchtritt der elektromagnetischen Strahlung ermöglichenden Schlitze eingelassen sind.
Die Antenne gemäß der Erfindung hat besondere2 (i of the areas of the dielectric body therefore form the electrically conductive surface of conventional slot antennas, in which the slots allowing the passage of the electromagnetic radiation are embedded.
The antenna according to the invention has particular features

>i Vorteile, da in dem durchgehenden und aus dielektrischem Material besehenden, gleichzeitig als Wellenleiter und auch als eigentlicher Antennenträger dienenden Hohlzylinder die als Strahlerelemente vorgesehenen Ringschlitze nicht durch mechanische Unterbrechung> i advantages because in the continuous and dielectric Material, serving at the same time as a waveguide and also as the actual antenna carrier Hollow cylinder, the ring slots provided as radiator elements are not mechanically interrupted

in des Hohlzylinders eingearbeitet werden müssen, sondern lediglich durch Unterbrechen der elektrisch leitenden Schichten an den für die Ringschlitze vorgesehenen Stellen erstellt werden. Sie weist daher eine hohe Festigkeit auf.must be incorporated into the hollow cylinder, but only by interrupting the electrically conductive layers at the one for the ring slots designated positions are created. It therefore has a high level of strength.

ι; Mit Hilfe der Stifte ist in einfacher Weise und in relativ kurzen Abständen eine ausreichend niederohmige elektrische Verbindung zwischen den beiden Schichten des Hohlzylinders zu erre-chen.ι; Using the pens is easy and in relatively short distances a sufficiently low-resistance electrical connection between the two To achieve layers of the hollow cylinder.

Die Erfindung ist anhand eines in der ZeichnungThe invention is based on one in the drawing

■κι dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Im einzelnen zeigt■ κι illustrated embodiment explained. In detail shows

Fig. 1 eine gemäß der Erfindung ausgebildete rohrförmige Schlitzantenne und1 shows a tubular slot antenna designed according to the invention and

F i g. 2 einen Querschnitt durch die in F i g. 1 gezeigte Antenne.F i g. 2 shows a cross section through the in FIG. 1 antenna shown.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen, trägt ein aus dielektrischem Material bestehender Hohlzylinder 2 an seiner Innen- und Außenmantelfläche je eine elektrisch leitende metallische Beschichtung 5 und 6. Koaxial zumAs can be seen from Fig. 1, one carries a dielectric Material of existing hollow cylinder 2 on its inner and outer circumferential surface, one each electrically conductive metallic coating 5 and 6. coaxial to the

ι» als Außenleiter verwendeten Hohlzylinder 2 ist ein Innenleiter 1 angeordnet. Im Bereich der Ringschlitze, von denen in F i g. 1 nur ein Ringschlitz 3 gezeigt ist, sind die metallischen Beschichtungen 5 und 6 unterbrochen, so daß über die gesamte Breite des Ringschlitzes derι »used as an outer conductor hollow cylinder 2 is a Inner conductor 1 arranged. In the area of the ring slots, of those in Fig. 1 shows only an annular slot 3, the metallic coatings 5 and 6 are interrupted, so that over the entire width of the ring slot

v> Hohlzylinder 2 nur dielektrisches Material aufweist. An den Begrenzungslinien des Ringschlitzes 3 sind die metallischen Beschichtungen 5 und 6 des Hohlzylinders 2 über Stifte 7 miteinander elektrisch verbunden, die die Zylinderwandung des Hohlzylinders 2 radial durchdrin-v> hollow cylinder 2 has only dielectric material. At the boundary lines of the ring slot 3 are the metallic coatings 5 and 6 of the hollow cylinder 2 electrically connected to one another via pins 7, which the Cylinder wall of the hollow cylinder 2 radially penetrated

Mi gen.Mi gen.

Um möglichst optimale elektrische Eigenschaften der Schlitzantenne zu erreichen, weisen die Stifte einen Durchmesser Von etwa 0,02 λ und einen gegenseitigen Abstand von etwa 0,1 λ auf, wobei λ die BetriebsWellen-In order to achieve the best possible electrical properties of the slot antenna, the pins have a diameter of about 0.02 λ and a mutual distance of about 0.1 λ, where λ is the operating wave

hi länge der von der Antenne abgestrahlten oder empfangenen elektromagnetischen Strahlung ist, Die Anordnung dieser Stifte 7 über den Umfang des Hohlzylinders 2 ist in der in Fig,2 dargestelltenhi length of the radiated by the antenna or received electromagnetic radiation, The arrangement of these pins 7 over the circumference of the Hollow cylinder 2 is shown in FIG

Schnittzeichnung der Antenne näher zu erkennen.The sectional drawing of the antenna can be seen more closely.

Die beschriebene rundstrah'ende Schlitzantenne ermöglicht z, B, mit Hilfe von aus der gedruckten Schaltungstechnik bekannten Ätzverfahren eine einfache und exakte Herstellung der Schlitze, ohne die tragende Antennenkonstruktion zu beeinflussen, so daß gleichzeitig die mechanische Festigkeit des Antennenträgers gegenüber den bisher bekannten Anordnungen verbessert wird.The omnidirectional slot antenna described enables, for example, a simple and exact production of the slots with the help of etching processes known from printed circuit technology, without the To influence the load-bearing antenna structure, so that at the same time the mechanical strength of the antenna carrier compared to the previously known arrangements is improved.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Omnidirectional slot antenna, in particular for satellites, consisting of a coaxial waveguide, the outer conductor of which is interrupted by ring slots and carries an inner conductor, characterized in that the outer conductor (2) is a hollow cylinder made of dielectric material and serving as an antenna carrier, the inner and outer lateral surface of which has an electrically highly conductive metal layer (5, 6), each of which is subdivided into sections to form the annular slots (3), the edges of which are connected to one another via electrically conductive pins (7) which radially penetrate the hollow cylinder wall and have a diameter of approximately 0, 02 λ and a mutual distance of about 0.1 λ, with λ the operating wavelength of the electromagnetic radiation emitted or received by the slot antenna is designated