DE2248376A1 - Dielektrische richtantenne - Google Patents

Dielektrische richtantenne

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DE2248376A1
DE2248376A1 DE19722248376 DE2248376A DE2248376A1 DE 2248376 A1 DE2248376 A1 DE 2248376A1 DE 19722248376 DE19722248376 DE 19722248376 DE 2248376 A DE2248376 A DE 2248376A DE 2248376 A1 DE2248376 A1 DE 2248376A1
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wedge
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DE19722248376
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English (en)
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Gerhard Dr-Ing Dr Flachenecker
Friedrich Dr-Ing Landstorfer
Heinz Dr-Ing Lindenmeier
Hans Heinrich Prof Dr Meinke
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Meinke hans Heinrich profdr
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Meinke hans Heinrich profdr
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/06Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens

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  • Waveguide Aerials (AREA)

Description

  • Patentbeschreibung Dielektrische Richtantenne ========================== Die Erfindung betrifft eine dielektrische Richtantenne, d.h.
  • eine Antenne, deren Richtwirkung durch Einbau eines oder mehrerer dielektrischer Körper in ihr Nahfeld erzeugt wird.
  • Die Erfindung ist beschränkt auf dielektrische Körper, von denen jeder für sich ein einheitliches Dielektrikum, d.h.
  • überall gleiche Dielektrizitätskonstante besitzt. Falls in der Antenne mehrere dielektrische Körper vorhanden sind, so können die verschiedenen Körper verschiedene Dielektrizitatskonstanten besitzen. Das bekannteste Beispiel solcher durch dielektrische Körper erzeugter Richtwirkung sind Linsen und Linsenkombinationen. Eine echte Linsenwirkung im Sinne der geometrischen Optik tritt jedoch nur ein, wenn die Abmessungen der Linsen ein großes Vielfaches der Wellenlänge betragen. Bei der vorliegenden Erfindung sollen jedoch die Abmessungen der dielektrischen Körper in der Größenordnung der Wellenlänge (zwischen einer Viertelwellenlänge und wenigen Vielfachen der Wellenlänge) liegen. Die Regeln der geometrischen Optik gelten dann nicht mehr.
  • Wenn Richtwirkung mit Hilfe relativ kleiner dielektrischer Formkörper erzeugt werden soll, wird mit Hilfe eines Erregers (Primärstrahler) in dem Dielektrikum ein Wellenfeld erzeugt und dieses vom Dielektrikum in den umgebenden Luftraum ausgestrahlt. Der Erreger kann sich außerhalb des Dielektrikums in der umgebenden Luft, innerhalb des Dielektrikums und auf der @@erfläche des Dielektrikums befinden. Die üblichen Linsen sind ein bekannter Fall, bei dem der Erreger außerhalb des Diclektrikums liegt, wie es schematisch in Fig.l gezeichnet ist. Ein Nach@eil solcher Erregung ist, daß die vom Primärstrahler P ausgehenden Hellen teilweise an den dielektrischen Grenzflächen reflektiert werden (Strahlen a1 und a2 in Fig. 1).
  • Ferner besteht bei kleinen dielektrischen Zichtkörpern die Gefahr der Vorbeistrahluny (Strahl b in Fig.1). Die Nutzstrahlen (a3 in Fig. 1) enthalten daher nur einen Teil der verfiigbaren Leistung. Der Rest der Leistung vaçabundiert im Raum herum und erzeugt unerwänschte Nebenstrahlung. Ein Erreger innerhalb des Dielektrikums wird von P. Mallch in Fernmeldetechnische Zeitschrift, Bd. 2 (1949), S.33-39 beschrieben. Die Anbringung eines Erregers und das Auswechseln defekter Erreger im Innern des Dielektrikums ohne Luftspalte zwischen Erreger und Dielektrikum ergibt technologische Schwierigkeiten, wenn der Erreger eine kompliziertere Form hat. Technologisch am einfachsten sind solche Erreger, die flächenhaft ausgebildet und auf die Oberfläche des Dielektrikums aufgeklebt oder aufgedruckt sind. Solche flächenhaften Erreger, die auf die Oberfläche einer dielektrischen Halbkugel aufgeklebt sind, sind beschrieben in G. Niedermair, Dielektrische Kugelan@enne, Dissertation Technische Universität München, Mai 1971. Diese Kugelantenne hatte jedoch wegen innerer Resonanzen des dielektrischen Körpers eine sehr frequenzabhängige Richtwirkung und große Frequenzbereiche mit ausgepräger Nebenstrahlung, die diese kugelförmige Antenne für viele Anwendungen unbrauchbar macht.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den dielektrischen Körper und die flächenhaften, auf der Oberfläche des dielektrischen Körpers angebrachten Erreger so auszubilden, daß die Frequenzabhängigkeit der Richtwirkung der Antenne möglichst klein wird, daß bei gegebenem Gesamtvolumen des dielektrischen Körpers die Bündelung der ausgestrahlten Energie um die Hauptstrahlungsrichtung herum möglichst gut ist und in einem möglichst großen Frequenzbereich unerwünschte Nebenzipfel des Strahlungsdiagramms möglichst klein bleiben. Als sehr brauchbares Kriterium für die Erfüllung dieser Forderungen i;n Rahmen der Erfindung wird angesehen, daß die Antenne in einem sehr großen Frequenzbereich keine nennenswerte Rückwärtsstrahlung hat, d.h. keine nennenswerte Strahlung in einer Richtung, die der Hauptstrahlungsrichtung entgegengesetzt ist.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nach Fig.2 der dielektrische Körper 3 in der Umgebung der Speisepunkte a und b der beiden, auf seiner Oberfläche befindlichen Erreger 1 und 2 Keilform hat, d.h. zwei gegeneinander um den Winkel α geneigte, annähernd oder exakt ebene Begrenzungsflächen 4 und 5 besitzt. Auf jeder dieser beiden Flächen ist einer der beiden flächenhaften Erreger (1 bzw. 2 in Fig.2) aufgebracht. Die Flächen 4 und 5 schneiden sich annähernd oder exakt in einer geraden Linie 6. Mindestens einer der beiden Erreger besitzt eine dreiecksförmige Spitze a bzw. b, die in unmittelbarer Nähe der Schnittlinie 6 liegt und eine Anschlußklemme der Antenne ist. Bei einer symmetrisch gespeisten Antenne ist die Antenne symmetrisch aufgebaut, wobei auch die beiden Erreger gleiche Größe, gleiche Form und symmetrische Lage auf dem dielektrischen Keil haben. Bei unsymmetrischen Antennen sind die Erreger 1 und 2 verschieden. Beispielsweise kann bei koaxialer Speisung wie in Fig. 3 der Erreger 2 auch als große leitende Fläche ausgebildet sein, wobei diese leitende Grundfläche auch über die Grenzen des dielektrischen Keils hinausragen, beispielsweise die leitende Oberfläche eines Flugzeugs sein kann. Die Form der Begrenzungsflächen 4 und 5 des Dielektrikums kann weitgehend frei gewählt werden. Der der Erfindung innewohnende Vorteil hinsichtlich der Richtwirkung tritt jedoch nurdann hinreichend ausgeprägt auf, wenn nicht beide Erreger über ihre zugehörige Begrenzungsfläche des Dielektrikums hinausragen. Die dieser Dimensionierungsvorschrift zugrundeliegende Theorie wird später erläutert.
  • Man kann in bekannter Weise eine symmetrische Antenne dadurch herstellen, daß man zwei gleiche unsymmetrische Antennen nach Fig.3 mit leitender Grundfläche 2 symmetrisch zusammenfügt und dann die zwischenliegende, leitende Grundfläche fortläßt.
  • Daher wird im Folgenden nur noch die unsymmetrische Form von Fig. 3 beschrieben, wobei angenommen wird, daß der Leiter 2 eine sehr große ebene Fläche ist und die Hauptstrahlungsrichtung entlang dieser @bene verlaufen soll.
  • Wenn die Antenne in einem größeren Frequenzbereich wenig frequenzabhängige Eigenschaften haben soll, benötigt man einen bestimmten, wenig frequenzabhängigen Verlauf der Ströme auf den Erregerflächen. Einen solchen Stromverlauf erhält man, wenn die beiden Erregerflächen zusammen eine Leitung nahezu konstanten Wellenwiderstandes bilden, Erregerleitung genannt.
  • Dies bedeutet bei keilförmigem Dielektrikum nach Fig.3, daß der Erreger 1 annähernd Dreieckform haben muß und die Speisung der Antenne zwischen der leitenden Grundfläche und derjenigen Dreieckspitze a erfolgt, die in unmittelbarer Nähe der Schnittlinie 6 liegt. Die genannte Erregerleitung ist eine verlustbehaftete Leitung, da sie entlang ihrer ganzen Länge Energie an ein Wellenfeld abgibt, das sich im Dielektrikum aufbaut und von dort in den umliegenden Raum abgestrahlt wird. Wenn man der Erregerleitung eine Mindestlänge von einer Viertelwellenlänge gibt und die beschriebenen Leitungsverluste hinreichend groß sind, so läuft auf dieser Leitung eine nahezu fortschreitende, in ihrer Form nur wenig frequenzabhängige Welle in einer vom Speisepunkt a fortlaufenden Richtung.
  • Die Eingangsimpedanz des Erregers am Speisepunkt ist dann nahezu frequenzunabhängig gleich dem Wellenwiderstand der Erregerleitung. Macht man beispielsweise den Wellenwiderstand der Erreger leitung gleich dem Wellenwiderstand einer koaxialen Speiseleitung 7 der Antenne wie in Fig.5, so ist diese Speiseleitung in einem großen Frequenzbereich durch das angeschlossene Erregersystem nahezu angepaßt abgeschlossen.
  • Im Folgenden wird zunächst die besondere Wirkung einer direkt auf das Dielektrikum aufgebrachten Erregerleitung mit fortschreitender Welle erläutert. Es genügt, die Wirkung einer Sendeantenne zu betrachten, da die Wellenvorgänge einer Empfangsantenne dem Reziprozitätsgesetz unterliegen und gleichartig, jedoch in umgekehrter Laufrichtung ablaufen. Der in Fig.3 zwischen dem Speisepunkt a und der Fläche 2 angeschlossene Generator erzeugt zwischen den beiden Erregern 1 und 2 eine Welle, die längs der Erregerleitung läuft. In Fig. 4 ist der Wellenzustand längs des Leiters 1 schematisch gezeichnet. Die Welle längs des Leiters 1 läuft auf der einen Seite des Leiters in Luft, auf der anderen Seite im Dielektrikum. Es bildet sich in unmittelbarer Nähe des Leiters eine Nahfeldwelle aus mit einer Phasengeschwindigkeit vp, die entsprechend dem gemischten Dielektrikum zwischen der Phasengeschwindigkeit einer reinen Luftwelle (Lichtgeschwindigkeit c@) und der Phasengeschwindigkeit einer Welle im vollständigen Dielektrikum ( #@ relative Dielektrizitätskonstante) liegt. In gewisser Entfernung vom Leiter 1 ist dann die Welle in Luft und die Welle im Dielektrikum sehr verschieden und hat nicht mehr die Form bekannter TEM-Leitungswellen. Im Luftraum ist diese Welle verzögert gegenüber ihrer natürlichen Geschwindigkeit, die Lichtgeschwindigkeit wäre. Solche verzögerten Wellen haben den Charakter von Oberflächenwellen, bei denen alle Feldstärken mit wachsendem Abstand vom Leiter annähernd exponentiell abnehmen. Fig. 4 zeigt die charakteristische Form der elektrischen Feldlinien E solcher Oberflächenwellen in Luft. Vgl. z.B. H. Meinke, Einführung in die Elektrotechnik höherer Frequenzen, 2. Band, Abb.27; Springer-Verlag, Berlin 1966. Diese Wellenform hat zur Folge, daß nur wenig Leistung direkt vom Antennenleiter in den umgebenden Luftraum ausgestrahlt wird. Der Verzögerungseffekt der Leitungswelle ist die Grundlage für die geringe seitliche und rückwärtige Strahlung der Richtantenne nach der Erfindung, die fast frequenzunabhängig eintritt, falls man Fehler durch innere Reflexionen im Dielektrikum, die später noch beschrieben werden, vermeidet.
  • Ferner ist die Nahfeldwelle des Leiters 1 wegen innerhalb des Dielektrikums schneller als eine ebene Welle im vollständigen Dielektrikum. Dies hat zur Folge, daß sich im Dielektrikum eine Welle ausbildet, bei der die Vorzugsrichtung der Energiebewegung schräge ins Dielektrikum hineinweist. Diese schräge Wellenrichtung ergibt sich für ein Leiterstück aus Fig.4: Die Phasenfronten der Welle im Dielektrikum laufen stets mit der Geschwindigkeit Die Phasengeschwindigkeit in Richtung des Leiters 1 ist vp und bildet mit der Geschwindigkeit das gezeichnete rechtwinklige Dreieck mit dem Winkel α , wobei oder Ein solcher, auf die Oberfläche eines dielektrischen Körpers aufgedruckter Erreger ist also in der Lage, die Energie seiner Leitungswelle schräg ins Dielektrikum hineinzustrahlen und daher besonders zur Ubertragung von Wellenenergie von einer Leitungswelle in einen dielektrischen Körper hinein geeignet.
  • Die Erreger leitung hat dementspredhend hohe Strahlungsdämpfung, so daß Reflexionen am Ende der Erregerleitung schon bei kurzen Leitungen kaum erkennbar werden und der Eingangswiderstand der Erregerleitung gleich dem Wellenwiderstand der Erregerleitung wird.
  • Es ist für die Abstrahlung der Antenne besonders @ünstig, wenn die im Dielektrikum nach Fig.4 laufende Welle bereits in der Hauptstrahlungsrichtung der Antenne läuft, weil dann diese Welle keine Änderung ihrer Richtung mehr durchmachen muß. Bei der unsymmetrischen Antenne nach Fig. 3 badeutst dies, daß in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Welle im Dielektrikum parallel zum Leiter 2 laufen soll, d.h. daß der Keilwinkel zwischen dem Leiter 1 und dem Leiter 2 annähernd gleich dem durch Cl. (2) gegebenen Winkel α sein soll. Daß dies ein besonders günstiger Keilwinkel ist, wurde auch durch Messungen an Antennen bestätigt.
  • In Fig. 5 wird gezeigt, wie man die Antenne durch die leitende Grundfläche 2 hindurch mit einer koaxialen Leitung 7 speist, wobei der Innenleiter der Speiseleitung mit dem Punkt a des Erregers 1 und der Außenleiter mit der leitenden Grundfläche 2 verbunden ist. Wenn die Antenne für einen sehr großen Frequenzbereich verwendet werden soll, wird man also in dieser Anordnung den Wellenwiderstand der Erregerleitung gleich dem Wellenwiderstand der Speiseleitung machen, damit die Speiseleitung breitbandig an die Eingangsimpedanz der Antenne angepaßt ist.
  • Es besteht die vorteilhafte Möglichkeit, diese Antenne mit einer verstärkenden elektronischen Schaltung mit Dreipolcharakter zu integrieren. Eine dreipolige elektronische Schaltung ist in Fig. 6 symbolisch durch einen dreipoligen Transistor T dargestellt. Der eine Pol des Transistors ist mit dem Erreger 1, der zweite Pol mit der Grundfläche 2 und der dritte Pol mit dem Innenleiter der Speiseleitung verbunden.
  • Eine technologisch vorteilhafte Lösung entsteht, wenn die für die elektronische Schaltung und ihre Frequenzbandbegrenzung erforderlichen Bestandteile insgesamt oder zum Teil auf den Oberflächen des dielektrischen Teils aufgebracht oder montiert sind. Eine Frequenzbandbegrenzung wird vielfach erforderlich sein, um bei der Verwendung als Sendeantenne die Ausstrahlung unerwünschter Harmonischer zu vermindern oder bei der Verwendung als Empfangsantenne den Empfang unerwünschter Signale, die Kreuzmodulation erzeugen könnten, zu vermindern.
  • Ferner ist durch die Anmeldung P 1 591 300 bekannt, daß auch die Optimierung einer aktiven Antenne, z.B. hinsichtlich Rauschanpassung im Empfangsfall, immer nur in einem System mit Bandfilterwirkung der Antenne möglich ist. In vielen Anwendungsfenkurve muß daher die Eingangsimpedanz der Antenne in der komplexen Widerstandsebene mit wachsender Frequenz eine Schleifenkurve vom Charakter der Eingangsimpedanz eines zweikreisigen Resonanzbandfilters durchlaufen, wobei die Schleife im ganzen Betriebsfrequenzbereich möglichst nahe bei einem gegebenen optimalen Wert Zopt verlaufen soll. Dieses Z Zopt ist bei passiven Systemen der Wellenwiderstand der angeschlossenen Speiseleitung und bei aktiven Systemen die für die elektronische Schaltung optimale Impedanz nach der Anmeldung P 1 591 300.
  • Eine Antennenimpedanz mit Schleifenbildung der vorher beschriebenen Art kann dadurch entstehen, daß man am Fußpunkt des Erregers 1 eine zusätzliche passive Schaltung zufügt, und / oder dadurch, daß man durch Abweichung von der dreteckigen Grundform des Erregers 1 gewisse zweckmäßige Änderungen der Impedanz des Erregers Herbst herbeiführt. Hierbei werden aus technologischen Gründen Maßnahmen bevorzugt, bei denen wesentliche Schritte darin bestehen, daß flächenhafte Leiter spezieller Form auf die Außenflächen des dletektrlschen Körpers aufgebracht werden. In bekannter Welse wirken dünne und / oder mäanderförmig verlängerte Leiter wie Induktivitäten, größere flächenhafte Leiter wie Kapazitäten.
  • Variationen des Leiters 1 auf der Oberfläche 4 können beispielsweise dadurch entstehen, daß man wie in Fig. 7 den Leiter 1 in der Nähe des Speisepunkts a etwas dünner und am anderen Ende etwas dicker macht als bei der einfachen Dreiecksform von Fig. 3. Derartige Leiterformen ergeben Impedanzen, die in bestimmten Frequenzbereichen denen eines Serienresonanzkreises sehr ähnlich sind. Fig. 8 zeigt einen dreischeförmigen Leiter 1 mit symmetrischer Einbeulung. Die dadurch eintretende Verengung der Strombahn in der Mitte des Leiters 1 wirkt wie eine in Serie geschaltete Induktivität und erzeugt ebenfalls Resonanzeffekte im Zusammenwirken mit anderen, breiteren und daher kapazitiv wirkenden Teilen des Leiters 1.
  • Auf den Oberflächen des dielektrischen Körpers können auch Leiter 8 und 8a aufgebracht sein wie in Fig.9, die mit der leitenden Grundfläche 2 leitend verbunden sind. Zwischen dem Leiter 1 und diesen Zusatzleitern entstehen Kapazitäten, die als Parallelkapazitäten in einer Filterscnaltung verwendbar sind. Wenn die Kanten der Leiter 8 und 8a nahe am Leiter 1 liegen, entstehen zwischen diesen Leitern Schlitze wie in Fig. 10, die ortsabhängige Breite haben. können und bei hinreichender Länge Schlitzresonanzen besitzen, die stark auf die Impedanz des Leiters 1 einwirken und bei der Bildung definierter Bandfilterwirkungen mitwirken können.
  • Nachdem mit den bisher beschriebenen Maßnahmen eine sehr -wirkungsvolle Kopplung zwischen Erreger und Dielektrikum geschaffen ist, sind weitere Maßnahmen wichtig, um einen hinsichtlich der Erzeugung von Richtwirkung wirkungsvollen, aber wenig frequenzabhängigen Übergang zwischen dem Wellenfeld im Dielektrikum und dem Wellenfeld im anschließenden freien Raum herzustellen.
  • Die vom anregenden Leiter nach Fig. 4 in das Dielektrikum tretende Welle trifft irgendwo wieder auf die Wand des Dielektrikums, wird dort teilweise ins Dielektrikum reflektiert, tritt teilweise aus dem Dielektrikum in die äußere Luft über und läuft als Welle in den umgebenden Raum. Innerhalb des Dielektrikums- findet man daher eine komplizierte Überlagerung von Wellen der verschiedensten Richtungen. Der dielektrische Körper wirkt ähnlich wie ein Hohlraumresonator, jedoch als Resonator geringer Güte, weil seine Außenwände kein vollständig reflektierendes Metall sind, sondern eine mehr oder weniger durchlässige Grenze zwischen Dielektrikum und Luft.
  • Je höher die Dielektrizitäts-Konstante des Dielektrikums, desto größer die Reflexionen, desto höher die Güte des Resonators. Es gibt zwei verschiedene technische Anwendungsformen der richtwirkungserzeugenden, dielektrischen Körper: Erstens, Antennen mit kleiner Bandbreite bei denen man eine geeignete Resonanz des dielektrischen Körpers bei der Betriebsfrequenz absichtlich herbeiführt und die Filterwirkung dieser Ru so nanz verwendet. Zweitens, Antennen für ein breites Frequenzband, bei denen man Resonanzen des Dielektrikums weitgehend vermeidet.
  • Der breitbandige Fall: Die in der Anordnung von Fig. 3 erzeugte Welle im Dielektrikum nach Fig. 4 soll möglichst reflexionsfrei in-den anschließenden Raum austreten und abgestrahlt werden.
  • Hierzu benötigt der dielektrische Seil eine reflexionsarme Vorderfront als Abschluß. Diese Vorderfront muß daher im Breitbandfall einen stetigen Übergang zwischen Dielektrikum und Luft schaffen. In den Beispielen von Fig. 11 and Fig.12 ist dieser Übergang mit Hilfe mehrerer kleiner Teile 9 erreicht.
  • Eine weitere Möglichkeit ist das Vorsetzen eines zweiten dielektrischen Körpers 10, dessen Dielektrizitätskonstante kleiner als die Dielektrizitätskonstante des primären Keils ist. Ein solcher dielektrischer Zwischenkörper ergibt an den Grenzflächen kleinere Sprünge der Dielektrizitäskonstanten und daher kleinere Reflexionen als ein direkter Übergang der Welle aus einem Körper mit hoher Dielektrizitätskonstanten in die Luft hinein. Solange die Grenzflächen des Zwischenkörpers eben sind, wird das System in bekannter Weise etwas frequenzabhängig und kann als gekoppeltes Zweikreissystem bei passender Dimensionierung Bandfiltercharakter besitzen. Diese Anordnung zeigt Fig.13. Man kann Fig.11 und Fig. 13 nach Fig.
  • 14 kombinieren, um kleinste Frequenzabhängigkeit zu erreichen.
  • Hierbei entsteht ein weicher und sehr breitbandiger Übergang zwischen dem primären Keil und dem Zwischenkörper. In einer nochmals verbesserten Form kann man auch die Vorderfront des Zwischenkörpers durch kleine Keile wie in Fig.12 ergänzen und so auch noch den weichen Übergang zwischen dem Zwischenkörper und dem anschließenden Luftraum schaffen. 3ie in Fig. 11 bis 14 beschriebenen Übergangsbereiche können verschiedenartige Form ihrer äußeren Begrenzungen besitzen, z.B.
  • eine keilförmige Erweiterung wie in Fig. 13 zeigen in Anlehnung an die bekannten Trichterantennen bei Hohl leitern. Sie können auch wie in Fig.12 eine direkte Fortsetzung des Keils der Speisezone sein. Sie können auch wie in Fig. 14 gleiche Höhe und / oder Breite wie der Endquerschnitt des Keils der Speisezone haben. Je größer die Austrittsflache der Welle aus dem Dielektrikum (F in Fig.13 und Fig. 14) ist, desto besser ist die Richtwirkung der Anordnung.

Claims (16)

Patentansprüche
1. Richtantenne, bestehend aus einem dielektrischen Körper und zwei direkt auf-seiner Oberfläche aufgebrachten, leitenden Flächen als Erreger des Wellenfeldes, dadurch gekennzeichnet, daß dEr dielektrische Körper in der Umgebung des Speisepunkts Keilform hat und die beiden Erregerflächen auf den beiden zueinander geneigten Ebenen des Keils aufgebracht sind und die Speisung der Erreger in unmittelbarer Nähe der Schnittgeraden der beiden Keilflächen erfolgt.
2. Richtantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der beiden, die Erreger tragenden .Grenzflächen des Dielektrikums mindestens so groß ist, wie die Fläche des zugehörigen Erregers und vorzugsweise über die Fläche des zugehöriqen Erregers (1 in Fig.3) hinausragt.
3. Richtantenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine der beiden Erregerflächen größer ist als die zugehörige Grenzfläche des dielektrischen Körpers.
4. Richtantenne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Erregerflächen eine Leitung nahezu konstanten Wellenwiderstandes bilden,'d.h. die kleinere der beiden Erregerflächen oder beide Erregerflächen annähernd dreiecksförmig ausgebildet und die Dreieckspitze der Speisepunkt des betreffenden Erregers ist.
5. Richtantenne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der kürzere der beiden Erreger mindestens eine Viertelwellenlänge lang ist.
6. Richtantenne nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Speisepunkt abgewandten Ecken der Dreiecksfläche des Erregers abgerundet sind.
7. Richtantenne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenwiderstand der von den beiden Erregern gebildeten Leitung gleich dem Wellenwiderstand der Speiseleitung der Antenne ist (Fig.5).
8. Richtantenne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Keilwinkel cc, zwischen den zueinander geneigten Grenzflächen des Dielektrikums aus der Formel gewonnen wird, wobei co die Lichtgeschwindigkeit, vp die Phasengeschwindigkeit der Erregerleitung und # r die Dielektrizitätskonstante des Dielektrikums ist.
9. Richtantenne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Speisepunkt des ersten Erregers und an den Speisepunkt des zweiten Erregers und an den Innenleiter der Speiseleitung die 3 Pole einer dreipoligen, verstärkenden elektronischen Schaltung (T in Fig. 6) angeschlossen sind.
10. Richtantenne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der dreiecksförmige Erreger an den beiden, vom Speisepunkt fortlaufenden Dreieckseiten Einbuchtungen besitzt (Fig.7 und Fig.8).
11. Richtantenne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem ersten, dreicksförmigen Erreger (1 in Fig. 6) tragenden Keilfäche weitere flächenhafte Leiter (8 und 8a in Fig. 3) aufgebracht sind, die mit dem zweiten Erreger (2 in Fig. 6) leitend verbunden sind.
12. Richtantenne nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die leiterfreien Flächen zwischen dem dreiecksförmigen Erreger und den beiden zusätzlichen, mit dem zwei ten Erreger verbundenen Zusatzleitern schmale Schlitze sind, die so geformt sind, daß sie im Setriebsfrequenzbereich alne Resonanz besitzen.
13 . Richtantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Richtung der Hauptstrahlung liegende Seite des keilförmigen Dielektrikums durch Zufügen mehrerer kleiner, schlanker Keile oder Pyramiden wellendurchlässig gemacht ist.
14 . Richtantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,.
daß an die in Richtung der Hauptstrahlung liegende Seite des keilförmigen Dielektrikums ein weiterer dielektrischer Körper angrenzt, dessen Dielektrizitätskonstante gleich oder kleiner ist als die Dielektrizitätskonstante des keilförmigen Dielektrikums.
15 . Richtantenne nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der dielektrische Zusatzkörner die Form eines PyramidenstumpEe6 hat.
16 . Richtantenne nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das keilförmige Dielektrikum an seinem dem dielektrischen Zusatzkörper zugewandten Ende und der dielektrische Zusatzkörper an seinem in Richtung der Hauptstrahlung liegenden Ende Keile und Pyramiden nach Anspruch 13 besitzt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2582158A1 (fr) * 1983-08-19 1986-11-21 Yas Inc Antenne d'emission/reception

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