DE2262495A1

DE2262495A1 - Elektronisches abtast-antennensystem

Info

Publication number: DE2262495A1
Application number: DE2262495A
Authority: DE
Inventors: John Joseph Stangel; Pasquale Anthony Valentino
Original assignee: Sperry Rand Corp
Current assignee: Sperry Corp
Priority date: 1971-12-20
Filing date: 1972-12-20
Publication date: 1973-07-05
Also published as: GB1403769A; US3755815A; DE2262495C2; CA977844A

Description

jlnj.cV/sihch

DipiJi^, G. Hoch 20. Dezember 1972

Ksu;ir,,. o!r.3, ie!. 240275

Sperry Rand Corporation, New York/üSA

Elektronisches Abtast-Antennensystem

Die Erfindung bezieht sich auf elektronische Abtast-Antennensysteme.

Viele frühere Antennen, die für Radarzwecke vor dem Zweiten Weltkrieg entwickelt wurden, waren Antennenanordnungen oder Antennenfelder, die bei relativ niedrigen Frequenzen, d.h. im VHP- oder niedrigen UHF-Bereich betrieben wurden. Mit dem Erscheinen von Mikrowellen-Radareinrichtungen und der Anwendung von optischen Techniken bei Mikrowellen sank jedoch das Interesse an Antennenfelder-n ab und verlagerte sich auf Reflektorantennen und Linsenanordnungen. Diese Arten von Antennen waren leichter zu konstruieren, einfacher herzustellen und waren im Betrieb ausreichend zuverlässig.

In der letzten Zeit richtet sich das Interesse wieder auf Antennenfelder oder Antennenanordnungen, und zwar insbesondere auf phasengesteuerte Antennenanordnungen, die auch unter dem Namen "Phased Array"-Antennen bekannt sind, und zwar deshalb,

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weil die Geschwindigkeit möglicher Ziele sich stark vergrößert hat und es zwingend erforderlich wurde, das Ziel so schnell wie möglich zu erfassen, wobei eine Vergrößerung des Bereichs erforderlich ist. Weiterhin läßt die erforderliche Fähigkeit der gleichzeitigen Verfolgung einer Vielzahl von Zielen im Grunde genommen die Verwendung einer Antenne, die die mechanische Bewegung einer großen Masse erfordert, unmöglich erscheinen. Daher sind phasengesteuerte Antennenanordnungen, die mit sehr hohen Geschwindigkeiten elektronisch gesteuert werden können und die gleichzeitig eine Vielzahl von Zielen durch Erzeugung von Radarstrahlen auf einer Zeitteilungsbasis verfolgen können, erforderlich.

Bekannte phasengesteuerte Antennenanordnungen wurden üblicherweise in einer von vier geometrischen Formen konstruiert: linear, planar, zylindrisch oder sphärisch. Die Konstruktion und der Entwurf von zylindrischen und sphärischen phasengesteuerten Antennenanordnungen 1st komplizierter und aufwendiger als die Konstruktion und der Entwurf von ebenen oder planaren Anordnungen. Weiterhin sind gekrümmte phasengesteuerte Anordnungen weniger wirkungsvoll als eine planare Anordnung, weil sie aufgrund der Krümmung der Anordnung nicht alle Strahlerelemente bei bestimmten Winkeln der Abtastung ausnutzt.

Die am häufigsten verwendete Form ist die ebene Anordnung, die einen maximalen Gewinn G (Θ) eines gerichteten Strahls in einer Richtung β aufweist, die von der äußeren Senkrechten auf die Anordnung gemessen ist, die durch

G (0) ^^ - A cos ö
Λ

begrenzt 1st, wobei A die Antennenfläche und *> die Betriebswellenlänge ist.

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Der Maximalwert des Abtast- oder Ablenkwinkels θ ist Im Prinzip auf weniger als 90° und in der Praxis auf weniger als 70° begrenzt, und zwar aufgrund der Schwierigkeit der wirtschaftlichen Erzielung eines wirkungsvollen Betriebs über ausgedehnte Ablenkbereiche» Für einen halbkugelförmigen Erfassungsbereich wurde die Verwendung einer ebenen Anordnung in einer Literaturstelle mit dem Titel "Electronic Scanning Radar Systems" von Peter J. Kahrilas zusammengefaßt, die in den Proceedings of the IEEE, November 1968, erschien. Aus dieser Literaturstelle geht folgendes hervor:

"In dem Fall, in dem ein halbkugelförmiger Erfassungsbereich erforderlich ist, kann die Wahl zwischen folgenden Möglichkeiten getroffen werden:

1) Vier Anordnungen, die jeweils angenähert 1/4 der Halbkugel bedecken.

2) Drei Anordnungen, die jeweils ungefähr 1/3 der Halbkugel bedecken oder

3) eine Anordnung, die mechanisch im Azimut gedreht wird und bei der ein stiftförmiger Strahl im Höhenwinkel zwischen 0 und 90° abgelenkt wird.

Die einzelne Anordnung kann lediglich dann für einen halbkugelförmigen Erfassungsbereich verwendet werden, vienn sie die Forderungen in bezug auf die Datengeschwindigkeit und die Betriebseigenschaften erfüllen kann und wenn die dynami·= sehen Eigenschaften der Ziele und die Zieldichte niedrig genug sind, um eine Zielverfolgungs- und Suchbetriebsweise anstelle einer kontinuierlichen interpolierenden Null-Zielverfolgung zu verwenden»"

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Linsenantennen sind außerdem In der Technik der Radarantennen gut bekannt. Diese Antennen wurden In der Hauptsache eur Umwandlung einer kugelförmigen Wellenfront, die durch von einer kleineren Speiseantenne auegehende Strahlen erzeugt wird« in eine ebene oder einphasige Wellenfront an der Off» nungsebene der Linse verwendet. Metallinsen-Antonnen, die die optischen Eigenschaften von hoohfrequenten Wellen ausnutzen, sind in einer Literaturstelle von Winston E. Kook in Proceedings of the IKE and Waves and Electrons* November 1946, auf den Selten 828 bis 836 beschrieben.

Weiterhin wurden als Radome bezeichnete Antennenkuppeln, die in der Hauptsache zum Schutz von Antennen gegen sohlechte Wetterbedingungen, wie z.B. starke Winde, Vereisung und extreme Temperaturen benutzt wurden, in Verbindung mit bekannten Antennen verwendet, um die Polarisation der abgestrahlten Strahlen zu modifizieren und um die Phasenform zu Hadern, wodurch die Phasenverzerrung dee Radome kompensiert wurde· Bei diesen Anwendungen können die Radome so betrachtet werden, als ob s4e als Linsen wirken.

Eine erfindungsgemäß ausgebildete elektronische Abtast-Antennenanordnung umfaßt eine elektromagnetische Energiequelle, Anordnungselemente, die Speiseelemente einschließen und die mit der elektromagnetischen Energiequelle verbunden sind, um einen ersten elektromagnetischen Energiestrahl mit einer nicht ebenen Phase für steuerbare Brennpunkteigenschaften zu erzeugen und Linsenelemente, die auf den ersten elektromagnetischen Energiestrahl ansprechen und die einen Phasengradienten zur Erzeugung eines gerichteten zweiten elektromagnetischen Energiestrahls ergeben, der eine ebene Wellenfront, einen veränderlichen Ablenkbereich und einen damit verbundenen veränderlichen Gewinn aufweist.

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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfassen die Linsenelemente eine Linse mit einer allgemein nicht ebenen Form, die im Feld der üblichen Anordnungselemente angeordnet ist. Die Linse modifiziert die Abtastoder Ablenkeigenschaften der Anordnungselemente, wodurch sich eine Kombinationsantenne ergibt, die Strahlkeulen mit Eigenschaften, d.h. Strahlbreite und Gewinn, erzeugt, die sich entsprechend dem Ablenkwinkel ändern, um vorgegebenen Betriebsforderungen zu entsprechen. Die Linse kann im erzwungenen Betrieb arbeiten, wobei die Speiseelemente Kollektorelemente, Phasenschieberelemente und Strahlerelemente umfassen oder sie kann von dielektrischer Art sein. Von den Anordnungselementen (die als die Speiseanordnung bezeichnet werden) abgestrahlte elektromagnetische Energie wird auf die Linse gerichtet und durch diese hindurch auf die strahlende Oberfläche gekoppelt· Die Phasensteuerung dec Speiseanordnung ist derart, daß, wenn die elektromagnetische Energie durch die Linse hindurch übertragen wird, sich die gesamte von der strahlenden Oberfläche der Linse abgestrahlte elektromagnetische Energie kombiniert, um einen kollimierten Strahl bei einem bestimmten Ablenk- oder Abtastwinkel ©' zu erzeugen. Durch Änderung der Phasensteuerung der Speiseanordnung werden unterschiedliche kolliraierte Strahlen unter unterschiedlichen Ablenkwinkeln erzeugt. Die Linse erteilt der auftreffenden elektromagnetischen Energie eine Phasenverzögerung, wobei der Wert der Phasenverzögerung von dem Teil der Linse abhängt, auf den die Energie auftrifft. Dies bewirkt, daß die Strahlkeuleneigenschaften der von der Antenne gebildeten kollimierten Strahlen mit den gewünschten Betriebs« forderungen übereinstimmen.

Wenn die sich durch die Linse ergebenden Phasengradienten derart sind, daß die von dem Hittelpunkt der Speiseanordnung

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auf die Linse auftreffende elektromagnetische Energie in Richtung auf die Querrichtung gebeugt wird« so besteht die Wirkung der Linse in einer Verringerung des Ablenkbereiohs der ebenen phasengesteuerten Anordnung. Um jedoch einen kollimierten Strahl in der Querrichtung zu erzeugen, muß die ebene Anordnung so phasengesteuert werden» daß eine divergierende Welle gebildet wird, wodurch sich eine Vergrößerung des Gewinns oder der Verstärkung der abgestrahlten Strahlen in der Nähe der Querrichtung auf einen Wert ergibt, der größer als der ist, der mit einer ebenen Anordnung von vergleichbarer Größe und Elementenzahl der Speiseanordnung erzielbar 1st. <

Wenn weiterhin die sich durch die Linse ergebenden Phasengradienten derart sind, daß die von dem Hittelpunkt der Speiseanordnung auf die Linse auftreffende elektromagnetische Energie von der Querrichtung fort gebrochen wird, so bewirkt die Linse eine Vergrößerung des Ablenkbereiches der ebenpn Anordnung· (Jm dann einen kollimierten Strahl in der Querrichtung zu erzeugen, muß die ebene Anordnung derart phasengesteuert werden, daß eine konvergierende Welle gebildet wird, wodurch sich eine Verringerung des Gewinns der abgestrahlten Strahlen in der Nähe der Querrichtung ergibt.

Im allgemeinsten Fall sind die sich durch die Linse ergebenden Phasengradienten jedoch derart, daß Strahlen von dem Mittelpunkt der Speiseanordnung mit sich ändernden Werten entweder auf die Querrichtung oder von der Querrichtung fortgebrochen werden, und zwar in Abhängigkeit davon, auf welchen Bereich der Linse sie auftreffen· Dann muß die Speiseanordnung zur Erzeugung von kollimierten Strahlen so phasengesteuert werden, daß sie für bestimmte Ablenkrichtungen eine Oberwiegend divergierende Welle oder für andere Richtungen eine Überwiegend

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konvergierende Welle bildet« so daß sich eine entsprechende Vergrößerung bzw« Verkleinerung des Gewinns oder der Verstärkung in diesen Ablenkrichtungen ergibt·

Eine richtige Bestimmung der Änderung der Phasenverzögerung in der Linse bewirkt« daß sich die Verstärkung der kollimierten Strahlen mit dem Ablenkwinkel entsprechend einer vorgegebenen Betriebsforderung ändert. Weiterhin besteht eine direkte Konsequenz der Erzielung dieses hohen Grades der Übereinstimmung mit den Betriebsforderungen darin, daß die Größe und Anzahl der Elemente in der Speiseanordnung in einem Ausmaß verringert wird, das bisher nicht möglich war.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsbeispielen noch näher erläutert.

In der, Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform, die einen Speise-Trichterstrahler, eine Speiseanordnung und eine Linse einschließt und die die Brechungswirkung der Linse in bezug auf die Speiseanordnung

Pigβ 2a ein typisches Strahlungsdiagramm eines konvergierenden Strahls von einer phasengesteuerten Anordnung,der auf eine Linse mit einem Ablenkverstärkungsfaktor größer als 1 gerichtet wird, wodurch ein Strahl parallel zur Querrichtung oder senkrecht erzeugt wird;

Pig. 2b ein typisches Strahlungsdiagramm eines konvergierenden Strahls von einer phasengesteuerten

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Anordnung« der auf eine Linse mit einem Ablenkverstärkungsfaktor größer als 1 gerlohtet wird, wodurch sloh ein Strahl mit einem Winkel von ungefähr 60° in bezug auf die Querrichtung ergibt;

Fig. 3a ein typisches Strahlungsdiagramm eines

divergierenden Strahls von einer phasengesteuerten Anordnung, der auf eine Linse mit einem Ablenkvers tärlcungsfatetor kleiner als gerichtet wird, wodurch sich ein Strahl parallel zur Querrichtung ergibt;

Flg. Jib ein typisches Strahlungsdiagramm eines

divergierenden Strahls von einer phasengesteuerten Anordnung., der auf eine Linse mit einem Ablenkvers tärlnings faktor kleiner als gerichtet wird, wodurch sich ein Strahl mit einem Winkel von ungefähr 10° in bezug auf die Querrichtung ergibt;

Fig· 4 eine graphische Darstellung des relativen

Öffnungsgewinns aufgetragen gegenüber dem Ablenkwinkel einer kreisförmig gekrümmten zylindrischen Linse]

Fig. 5 eine graphische Darstellung des Gewinns gegenüber dem Anlenkwinkel vom Zenith aus für eine dreidimensionale Weitwinkel-Ablenkanordnungj

Fig· 6 eine graphische Darstellung der Antennen-

Beugungsverteilung einer kreisförmigen

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zylindrischen Linse mit einem Ablenkverstärkungsfaktor von 1,5 für Strahl-Hauptrichtungen von 0, 30, 60 und 90° gegenüber der Querrichtung;

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines kombinierten phasengesteuerten Antennenfeldes und einer Linse, wobei die Linse Dipole einschließt;

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer kombinierten phasengesteuerten Antennenanordnung und einer Linse, wobei die Linse Rundhohlleitereleraente einschließt;

Fig. 9 sin Diagramm einer hyperbolischen dielektrischen Nasenkegel-Linse und Speiseanordnung;

Fig. 10a graphische Darstellungen von Strahlungsdiabis 1Oj grammen, die für eine hyperbolische Nasenkegel-Linse mit einem
rechnet wurden;

Linse mit einem Kegelhalbwinkel von 5,5° be-

Fig. 10a das Strahlungsdiagramm für einen Ablenkwinkel von 0° bei einer Anstrahlung der Speiseanordnung mit einer Randabschwächung von -4,88 dB;

Fig. 10b das Strahlungsdiagramm für einen Ablenkwinkel von 0° bei einer gleichförmig angestrah ten Speiseanordnung;

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Fig. 10ο das Strahlungsdiagramm für einen Ablenkwin-

kel von 30° bei einer Anstrahlung der Speiseanordnung mit einer HandabsohwUohung von -4,88 dB;

Fig. lOd das Strahlungsdiagramm für einen Ablenkwinkel von 30° fUr Speiseanordnung;

kel von 30° für eine gleiohförmlg angestrahlte

Fig· 1Oe das Strahlungsdiagramm für einen Ablenkwinkel von 60° bei einer Anstrahlung der Speiseanordnung mit einer RandabsohwUchuns von -4,88 dB;

Fig. 1Of das Strahlungsdiagramm für einen Ablenkwinkel von 60° bei einer gleichförmig angestrahlten Speiseanordnung;

Fig· 10g das Strahlungsdiagramm für einen Ablenkwinkel von 90° bei einer Anstrahlung der Speiseanordnung mit einer Randabschwächung von -4,88 dBj

Flg. 10h das Strahlungsdiagramm für einen Ablenkwinkel von 90° bei eine ten Speiseanordnung;

kel von 90° bei einer gleichförmig angestrahl-

Fig. 1Oi das Strahlungsdiagramm für einen Ablenkwinkel von 120° bei einer Anstrahlung der Speise· anordnung mit einer Rand abs chwäohung von -4,88 dB;

Fig. 1OJ das Strahlungsdiagramm für einen Ablenkwinkel von 120° bei einer gleichförmig angestrahlten Speiseanordnung;

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Flg. 11 . einen Querschnitt einer kugelförmigen Linse

und einer Speiseanordnung« die In einer ersten Richtung einen konvergierenden Strahl und in einer zweiten Richtung einen divergierenden Strahl abstrahlte

Pig. 1 zeigt ein elektronisches Abtast-Antennensystem 10, das eine Linse 11 einschließt, die im wesentlichen halbkugelförmig ist und die eine Vielzahl von Kollektorelementen 12 aufweist, die über Phasenverzögerungselemente 13 mit entsprechenden Strahlerelementen 14 gekoppelt sind. Anordnungselemente sind in dem Nahfeld der Linse 11 angeordnet und weisen die Form einer Speiseanordnung 15 auf, die Kollektorelemente einschließt, die über Phasenschieberelemente 17 mit den Strahlerelementen 20 gekoppelt sind· Bin Speise-Trichterstrahler strahlt die Kollektorelemente l6 der Speiseanordnung 15 mit elektromagnetischer Energie an, die am Eingang des Speise-Trichterstrahlers 21 empfangen wird. Die Speiseanordnung 15 weist eine ausreichende Größe und Nähe zur Linse 11 auf, damit diese mit einer "Suchlicht"-Wirkung angestrahlt wird, d.h. die Linse 11 befindet sich ausreichend im Nahfeld der Speiseanordnung 15* um die Bildung von stark gebrochenen Diagrammen des abgestrahlten Strahls zu verhindern.

Obwohl die Phasenverzögerungselemente 13 in der Linse 11 veränderlioh sein können, werden sie zur Vereinfachung der Erläuterung des Systems als feste Phasenverzögerungen betrachtet, wobei die Phasenschieber elemente 17 in der Speiseanordnung 15 elektronisch gesteuerte Phasensohieberelemente sind, die die Richtung des abgestrahlten Strahls von der Speiseanordnung 15 in Richtung auf die Innenfläche der Linse 11 ändern. Der maximale Öffnungsgewinn der die Linse 11 und die Speiseanordnung 15 umfassenden Antenne In irgendeiner vorgegebenen Rieh-

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twig let durch die Gleichung:

Q - ψ A_L (O)

wobei At (0) die in der vorgegebenen Richtung projizierte Fläche der Linse 10 ist.

Unter der Annahme, daß die Verzögerungselemente 13 fest sind« jedoch unterschiedliche Werte aufweisen, ist es erforderlich« die Werte der festen Phasenverzögerungen 13 zu bestimmen. Es sei angenommen (wie es in Fig* 1 gezeigt ist), daß ein Strahl 22 von dem Mittelpunkt der Speiseanordnung 15 ausgeht, der einen Winkel 0 in bezug auf die Senkrechte N zu der Ebene der Speiseanordnung 15 aufweist, die auf die Linse 11 gerichtet ist. Es wird angenommen, daß die Brechungswirkung der Linse 11 an einer imaginären Oberfläche 23 auftritt, die in der Mitte zwischen der inneren und der äußeren Oberfläche der Linse 11 liegt. Der Strahl 22 trifft auf die Oberfläche 2} an einem Punkt 24 auf und wird durch die Linse 11 auf einen Winkel Q* gebroohen. FUr die vorgegebene Geometrie definiert diese Brechung in eindeutiger Weise einen Phasengradienten tangential zur Oberfläche 23 am Punkt 24. Durch derartiges Andern von Θ, daß der Strahl 22 auf die Linse 11 an Stellen auftrifft, die Jeweils einer einer Vielzahl von Kollektorelementen 12 entsprechen, kann der Phasengradient an jedem Punkt, der den festen Verzögerungen 13 auf der Oberfläche 23 entspricht, definiert werden und dadurch können weiterhin die Relativwerte der benachbarten festen Verzögerungen 13 ebenfalls definiert werden. Das Verhältnis von Θ* zu 0 wird als Ablenkverstärkungsfaktor K bezeichnet.

Für eine halbkugelförmige Linse 11 mit dem Radius R und einem konstanten Ablenkverstärkungsfaktor K können die Werte der

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festen Phasen Verzögerungen 13 in der Linse 11 als Funktionen von Θ in Ausdrücken der Wellenlänge duroh die folgende Gleichung bestimmt werden:

, Verzögerung « ' Z.¹ " ^cos (^ö* " ^θ]7

Wenn die Werte der festen Verzögerungen 15 in der Linse 11 in der vorstehenden Weise festgelegt wurden, muß die Phasensteuerung der Speise anordnung zur Erzielung eines gut kollimierten Strahls, der in einer Richtung Θ¹ abgelenkt ist, bestimmt werden· Dies erfolgt dadurch, daß angenommen wird, daß eine ebene Welle auf die äußere Oberfläche der Linse 11 von einer Richtung Θ* aus auf trifft und daß das Feld berechnet wird, wenn es die Linse 11 durchdringt und die ebene Speiseanordnung 15 bestrahlt. Die erfoderliohe Phasensteu« erung der Speiseanordnung 15 entspricht dann der komplexen Konjugierten dieses Feldes.

In vielen praktischen Anwendungen der Erfindung kann die Berechnung zur Bestimmung der erforderlichen Phasensteuerung der Speiseanordnung 15 in einfacher und gültiger Weise durch geometrische optische Techniken durchgeführt werdenο Eine halbkugelförmige Linse 11 mit einem Wert von K größer als 1 1st schematisch in den Fig· 2a und 2b zusammen mit einer Speiseanordnung 15 gezeigt, die ein konvergierendes Strahlenbündel liefert, wie es durch die Vielzahl der Strahlen 11a bis He angedeutet isto

In Fig. 2a sind die Strahlen in Richtung auf die innere Oberfläche der Linse 11 gerichtet und verlassen die äußere Oberfläche der Linse 11 als ein paralleles (oder gerichtetes)

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Strahlenbündel, In Pig« 2b 1st das durch die Vielzahl von Strahlen 11a bis He dargestellte Strahlenbündel In Richtung auf die innere Oberfläche der Linse 11 rechts von der Senkreohten N gerichtet und verläßt die Huflere Oberfläche der Linse 11 als ein paralleles oder gerichtetes Strahlenbündel· Bs ist zu erkennen, daß die Winkel O_ft und O₆ (gegenüber der Senkrechten N) auf Winkel O* bis O' vergrößert wurden, die

el β

alle gleich sind« Die Brechung ist für jeden Strahl Ha bis He unterschiedlich, weil die Winkel 9_& bis 0_Q nicht gleich sind, während die Winkel O* bis ©' gleich sind·

Das für Ablenkrichtungen in der Nähe der Senkrechten N durch die Linse 11 projizierte Bild der Öffnung der Speiseanordnung 15 1st kleiner als das der Speiseanordnung 15 ohne die Linse 11. Daher ergibt sich, obwohl eine Antenne mit einer Speiseanordnung 15 und einer Linse 11 mit einem Ablenkverstärkungsfaktor K größer als 1 den Ablenkbereich der ebenen SpelaeanOrdnung 15 vergrößert, eine Verringerung des Gewinns für Strahlen in der Nähe der Querrichtung.

Eine halbkugelförmige Linse 11 mit Werten von K kleiner als ist in den Fig. 3a und 3b zusammen mit einer Speiseanordnung 15 gezeigt, die ein divergierendes Strahlenbündel liefert, wie es durch die Vielzahl von Strahlen Hf bis Hj dargestellt ist. In FIg; 3a werden die Strahlen auf die innere Oberfläche der Linse 11 gerichtet und treten von der äußeren Oberfläche der Linse 11 als gerichtetes Strahlenbündel aus. In Fig. 3b wird das durch die Vielzahl von Strahlen Hf bis Hj dargestellte Strahlenbündel auf die innere Oberfläche der Linse H im wesentlichen rechts von der Senkrechten N gerichtet und tritt von der äußeren Oberfläche der Linse H als paralleler Strahl aus. Es ist zu erkennen, daß die Winkel 9_f bis Θ. in bezug auf die Senkrechte N auf Winkel θ£ bis θ j verringert werden, die alle gleich sind. Obwohl sich hierdurch die Wirkung einer Verringe-

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rung des Abtast- oder Ablenkbereiches der Antenne ergibt, ergibt sich eine Vergrößerung des Gewinns der Strahlen in der Nähe der Breitseite, die größer ist als der Gewinn, der mit einer ebenen Speiseanordnung erreichbar ist, die iii bezug auf die Größe und Anzahl der Elemente mit der Speiseanordnung 15 vergleichbar ist.

Fig. 4 ist eine graphische Darstellung des Ablenk- oder Abtastwinkels gegenüber dem relativen öffnungsgewinn in dB für eine lineare Speiseanordnung 15 und eine kreisbogenförmige zylindrisehe Linse 11. Das Verhältnis a/p definiert das Verhältnis der Größe der Speiseanordnung zum Radius der Linse, wobei a die Länge der Speiseanordnung und ρ der Radius der Linse ist. Die K = 1-Darstellung zeigt den Fall, in dem die Linse der auftreffenden Energie keine Phasenänderung erteilt und stellt damit die Speiseanordnung allein für alle Werte von a/p dar. Die beiden graphischen Darstellungen für eine Antenne mit einer Speiseanordnung und einer Linse mit einem Ablenkverstärkungsfaktor von K β 0,5 zeigen eine Vergrößerung des Gewinnes bei einer gleichzeitigen Verringerung.des Abtast- oder Ablenkwinkels. Die beiden graphischen Darstellungen für eine Antenne mit einem Ablenkverstärkungsfaktor K s 1,5 und die beiden graphischen Darstellungen für eine Antenne mit einem Ablenkverstärkungsfaktor K s 2,0 zeigen eine Verringerung des relativen Öffnungsgewinns mit einer gleichzeitigen Vergrößerung des Ablenkbereiches.

Fig. 5 ist eine graphische Darstellung des Abtast- oder Ablenkwinkels gegenüber dem relativen Gewinn in dB für eine ebene Speiseanordnung 15 und eine halbkugelförmige Linse 11 mit Ablenkverstärkungsfaktoren K s 1,0, 1,5, 1,75 und 2,0. Diese graphischen Darstellungen zeigen die Hüllkurve des Spitzengewinns der Antenne, wenn der Strahl gegenüber der Senkrechten N abgelenkt wird_sund zwar relr.tiv zum Gewinn in Querrichtung einer ebenen Anordnung mit einer Größe, die mit der der Speiseanordnung 15 vergleichbar ist.

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Die graphisohen Darstellungen In den Fig. 4 und 5 erläutern graphisch, daß für Anwendungen, die einen Ablenkbereich von weniger als 45° von der Senkrechten erfordern, die Wirkung der Erfindung darin besteht, daÄ die Größe der Anordnung 15 und damit die Anzahl der Phasenschieberelemente 17 verringert wird, die erforderlich sind, um einen gegebenen Gewinn zu erzielen. Weiterhin besteht die Wirkung der Erfindung für Anwendungen, die einen extrem breiten Ablenkbereieh, d.h. größer als 70° in bezug auf die Senkrechte, erfordern, darin, daß ein Mechanismus zur wirkungsvollen Erzeugung des gewünschten Winkel-Erfassungsbereichs mit einer einzigen ebenen Anordnung 15 geschaffen wird.

Fig. 6 zeigt die berechneten Beugungsmuster einer Antenne unter Verwendung einer kreisförmigen zylindrischen Linse mit einem Ablenkverstärkungsfaktor von K β 1,5, wobei das kollimierte Strahlenbündel unter 0°, 30°, 60° und 90° gerichtet ist und wobei die Seitenkeulen auf einen maximalen Wert von 28 dB relativ zum jeweiligen Spitzenwert des Strahlenbündels gehalten werden.

Eine allgemeinere Möglichkeit zur Verwendung des Ablenkverstärkungsfaktors K zur Auswahl der Werte der festen Verzögerungen 13 in der Linse 11 beruht auf der Hüllkurve des Spitzengewinns der abgelenkten Strahlenbündel der dem mittleren Leistungsmuster der Elemente in der Speiseanordnung 15 gemessen in dem Fernfeld bei Vorhandensein der Linse 11 entspricht. Das mittlere Leistungemuster des Elementes in der Speiseanordnung 15 würde der Gewinn gegenüber der Ablenkänderung der Speiseanordnung allein sein. Die Linse 11 bewirkt eine Änderung des Elementenmusters der Speiseanordnung 15 und ergibt damit die Gewinn-/ Ablenk-Änderung der Antenne 10. Ein Verfahren zur Auslegung des Elementenmusters des mittleren Elementes der Speiseanordnung 15 beruht auf einer Technik, die in der Technik des Entwurfs

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von geformten Reflektoren gut bekannt ist. Eine ausführliche Diskussion dieser Technik ist in der Literaturstelle "Microwave Antenna Theory and Design*¹ von Samueal Silver, McGraw-Hill, New York, 1949, auf den Seiten W bis 500 enthalten. Diese Technik definiert die Beziehung zwischen den Winkeln θ und Θ' unter Verwendung der geometrischen Optik derart, daß sich ein geeigneter EnergiefluÄ ergibt, der erforderlich ist, um die gewünschte Form des Elementenmusters zu synthetisieren. In einem symmetrischen System wird die Θ-Θ¹ - Beziehung durch die Integralgleichung:

θ' θ

/ g(9) sin θ d9 = SQAB) sin θ αθ ausgedrückt ο ο ^β

wobei G (θ) das Elementen-Gewinnmuster der Speiseanordnung 15 ohne die Linse und g(ö) das gewünschte Elementen-Gevdnnmüster der Speiseanordnung 15 mit der Linse 11 odex» die gewünschte normalisierte Gewinn-/Ablenk-Xnderung der Anterane 10 iet» Wenn die Beziehung zwischen θ und Θ' so definiert ist,, so werden die Werte der festen Verzögerungen 13 in einer Weise bestimmt, die identisch zu der ist, die in der Technik untes»'Verwendung des Ablenk-Verstärkungsfaktors beschrieben Ist.

Diese Möglichkeit der Auswahl der Werte der Ph&senverzögerungen 13 in der Linse 11 ermöglicht den Entwurf von Linsen-Anordnungs-Systemen, die höher entwickelte Forderungen erfüllen, als dies unter Verwendung der Lösung mit einem konstanten Ablenkver» Stärkungsfaktor möglich war. Beispielsweise kann eine Anwendung erfordern, daß ein konstantes Signal von einem erdbezogenen System in einer festgelegten Höhe über einen vorgegebenen Bereich beibehalten wird. Dies erfordert eine breit© Strahlenbündelkeule mit niedrigem Gewinn direkt über der Antenne und ein schmales Strahlenbündel mit einem hohen Gewinn unter breiten Ablenkwinkeln. Die Fig. 11 zeigt ©ine halbkugelförmig® Linse

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mit einer phasengesteuerten Anordnung, die für diese Forderung anwendbar ist. Die Phasenverzugerungen in der Linse werden unter Verwendung der in den vorstehenden Absatz beschriebenen Technik bestimmt. Es wird die Speiseanordnung 15 für eine Abtastrlchtung direkt über der Speiseanordnung so phasengesteuert, daß sieh ein stark konvergentes Strahlenbündel der elektromagnetischen Energie ergibt. Vie es in Pig. 11 gezeigt ist, bewirkt dies, daß lediglich ein schmaler Abschnitt der Linse angestrahlt wird, wodurch sich ein breites Strahlenbündel mit einem niedrigen Rieht verstärkungsfaktor ergibt· F(Ir die Ablenk- oder Abtastrieht ung, die das schmälste Strahlenbündel mit dem höchsten Riohtverstärkungsfaktor erfordert, ist die Speiseanordnung 15 so phasengesteuert, daß ein divergierendes Strahlenbündel von elektromagnetischer Energie gebildet wird; wie dies in Fig. 11 gezeigt ist, bedeutet dies, daß ein großer Teil der Linse angestrahlt wird, wodurch sich ein schmales Strahlenbündel mit einem hohen Richtverstlrkungsfaktor ergibt. Für Ablenk- oder Abtastwinkel zwischen diesen beiden Möglichkeiten, erfordern die PhasenversOgerungen in der Linse eine derartige Phasensteuerung der Speiseanordnung, daß ein Teil der Linse angestrahlt wird, der ausreicht, um die Anforderungen an die Breite des Strahlenbündele und den Richtverstärkungsfaktor in der speziellen Abtast- oder Ablenkrichtung zu erfüllen.

Im Betrieb wird elektromagnetische Energie von dem Speise-Trichterstrahler, wie in Fig. 1 gezeigt, in Richtung auf die Kollektorelemente in der Speiseanordnung 15 abgestrahlt und wird durch die elektronisch gesteuerten Phasenschieberelemente 17 an die Strahlerelemente 20 der Speiseanordnung 15 gekoppelt. Die elektronisch gesteuerten Fhasensohieberelemente 17 bestimmen die Richtung der von den Strahlerelementen 20 in Richtung auf die innere Oberfläche der Linse 11 abgestrahlten Energie. Die Phasen-Steuerung der abgestrahlten Energie von der Speiseanordnung 15 bestimmt, welche der Anzahl der Xbllektorelemente 12 auf der Linse 11 de abgestrahlte Energie von der Speiseanordnung 15

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empfängt . Diese Kollektorelemente 12 koppeln die empfangene Energie durch die festen Phasenverzögerungselemente 13 an die Strahlerelemente 14 auf der Linse 11 und ergeben ein gerichtetes Strahlenbündel von elektromagnetischer Energie von der Antenne. Die Eigenschaften des von der Antenne 10 abgestrahlten Strahlenbündels werden durch die Phasenverschiebung der Linse, die Länge der Speiseanordnung 15 und die Form der Linse 11 bestimmt.

Die Linse 11 kann verschiedene Formen von Elementen entsprechend von Techniken umfaseen, die in der Linsen- und Antennentechnik gut bekannt sind. Wie es in Fig. 7 gezeigt.ist, schließt ein derartiges Ausführungsbeispiel Dipol-Kollektorelemente 30 ein, die über flexible, als feste Phasenverzögerungselemente dienende und in der Linse 11 befestigte Kabel 31 mit Dipol-Strahlerelementen 32 verbunden sind. Die Länge L jedes flexiblen Kabels 31 ist von Element zu Element verschieden, so daß sich die richtige relative Phasenänderung zwischen den Übertragungspfaden in der Linse 11 ergibt. Eine alternative Ausführungsform für die Linse 11 ist in Fig. 8 gezeigt, wobei die Kollektorelemente 33 und die Strahlerelemente 35 am Ende offene P.undliohlleiterelemente mit geeigneten Anpaßstrukturen 34 sind, die zwischen diesen angekoppelt sind. Diese Elemente sind dielektrisch belastet, so daß sich eine Größe ergibt, die ausreichend klein ist, um in einem Gitterwerk angeordnet zu werden, das über einen weiten Bereich von Auftreffwinkeln anx paßbar ig|_r Die Anpaßanordnung 34 ist ein Rundhohlleiterabschnitt' mit zwei unterschiedlichen dielektrischen Materialien ... /ist

mit jeweiligen Längen L₁ und L₂ belastet« Die Summe der mechanischen Längen L₁ und L₂ ist eine Konstante für alle Übertragungspfade in der Linse 11, während das Verhältnis der Längen L₁ : L₂ die relative Phasenverzögerung für ein vorgegebenes Element bestimmt.

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Obwohl die Elemente in der Linse 11 in einer Vielzahl von Gitterwerkformen angeordnet sein können, sollte der Abstand zwischen den Elementen nicht größer sein als dies durch die Gitter-Keulenbedingung festgelegt ist:

λ min

1+sinct

wobei Xmin die minimale Betriebswellenlänge der Antenne und α der maximale Auftreffwinkel auf die innere Oberfläche der Linse 11 oder der übertragung von der äußeren Oberfläche der Linse ist.

Die Erfindung kann außerdem in einem Luftfahrtsystem verwendet werden, wobei die Linse eine dielektrische Linse mit stromlinienförmiger Form ist, so daß sie mit dem Hasenprofil eines Hochgeschwindigkeits-Luftfahrzeuges übereinstimmt, wie dies in Fig.9 gezeigt ist. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine hyperbolische Nasen-Kegellinse aus Titandioxid hergestellt und die Geometrie der Linse ergibt einen weiten Ablenk- oder Abtastbereich, der größer als ♦ 120° in bezug auf den Scheitelpunkt der Linse bei einer Übertragungsfrequenz von 16 GHz ist. Weil der Nasenkegel eine Linse aus homogenen Medium und keine "erzwungene" Linse ist, d.h. eine Linse mit einer Vielzahl von Obertragungspfaden, die durch Kollektoren, feste Phasenverzögerungen und Strahlerelemente der Linsen 11 gebildet sind, wird die Phasenverzögerung in der dielektrischen Linse mit Hilfe einer Änderung des Brechungsindex des Linsenmaterials oder durch Xnderung der Dicke des Linsenmaterials zwischen der Basis und dem Scheitelpunkt des Nasenkegels ausgeführt. Die in Fig. 9 dargestellte hyperbolische dielektrische Nasen-Kegellinse weist einen asymptotischen Kegel-Halbwinkel von 5,5°, einen Ablenkverstärkungsfaktor K s 1,7 und eine Länge der Speiseanordnung von 40 λ auf.

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Fig. 10a zeigt das Strahlungsdiagramm für diese Linse mit einem Ablenkwinkel von 0° und eine Anstrahlung der Speiseanordnung, die an den Kanten um -U₉B dB abfällt, und Fig. IQb zeigt das Strahlungsmuster für die gleiche Linse für einen Ablenkwinkel von 0° bei einer gleichmäßig angestrahlten Speiseanordnung. Ähnliche Ergebnisse ergaben sich für die berechneten Strahlungsdiagramme für den gleichen Nasenkegel unter den gleichen Betriebsbedingungen bei 30°₅ wie dies in den Fig» 10c und 1Od gezeigt ist, bei 60°, wie dies in den Fig. 1Oe und 1Of gezeigt ist und bei 90°, wie dies in den Fig. 10g waü 10h gezeigt ist.

Obwohl die berechneten Stpahlungsdiagramrae für den hyperbolischen Nasenkegel für einen Ablenkwinkel vom 120° eine Yerringerung"der Richtwirkung des abgestrahlten Strahlungsbütidels aufgrund der vergrößerten Breite der Hauptkemle zelgfeiftj» ergab sich trotzdem ein© scharfe-.Unt@i?s6heidung In besag auf öle Seitenkeulen.

Die beschriebenen Linsea rad. Anordnung©» raBäen in ein©!» Ebene dargestellt; -es ist jed©eia ©to© weiteres ssis erkennen, äa£ kugelförmige und halbkugelför-miga Liasen mit Äbl©8tfcv©rsfcärkungsfakfcör@x5 größer als 1 einen halbkugelffcsaigen- Erfassungslb@r©icli ergeben, d.h. Ablenkwinkel größer als + 90® von der Querrichtung für alle Azimuth-lblenkwinkelj, und mm? Ib dem gleichen- lusführungs«- beispiel."Anstatt daß, daher 3 ©eier H Anordnungen erforderlich sind, um einen halbkugelförmigen Erfassrangstoersich zu schaffen, erfordert die vorliegend© Erfiniang ©ine ©insige ebene Speis©·=» anordnung zusammen mit einer Linse, die @in@n effektiven Ablenkverstärkungsfaktor von größer als 1 aufweist. Zusätzlich ist keine mechanische Drehung dei? Elemente erforderlich, so. daß sich eine maximale Ablenk- oder Abtastgeschwindigkeit ergibt.

Es ist außerdem verständlich, daß der sup gerätesiäßigen Ausführung der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel© ©r™

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forderliche meehanisehe Aufbau aus Material mit geringem Gewicht und aus in der Technik bekannten Bauteilen hergestellt werden kann, die βohne11 zusammengesetzt und zerlegt werden können, damit sie tragbar sind.

Obwohl die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele Speiseanordnungen verwenden, die lediglich eine elektronische Phasensteuerung einschließen, ist die Erfindung in gleicher Weise auf höherentwickelte, ebene Speiseanordnungs-Formen anwendbar, wie beispielsweise die, die Einrichtungen zur elektronischen Steuerung der Amplitude und der Polarisation der Erregung der Speiseanordnung einschließen, um die Betriebseigenschaften des Systems zu verbessern·

Wie es weiter oben erwähnt wurde, wurde zur Vereinfachung der Erläuterung der Erfindung eine passive Linse in den vorstehenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Die Linse kann jedoch derart aufgebaut sein, daß sie eine Änderung der Phasengradienten in der Linse mit Hilfe von entweder elektronischen oder manuellen Einrichtungen ermöglicht. Dies ermöglicht eine Änderung der Ablenk- oder Abtasteigenschaften der Antenne und zwar in einem Zeitmaßstab, der mit der Zeit übereinstimmt, die erforderlich ist, um die Änderung des Phasengradienten der Linse durchzuführen. Bei Verwendung in Verbindung mit einem Mehrfunktionsradar erleichtert eine derartige Konstruktion beispielsweise die Optimierung jeder der Betriebsarten des Radarsystems. Weiterhin kann bei Verwendung von elektronischen Phasenschieberelementen zur Erzeugung der Phaeenverzögerung in der Linse die Änderung des Gewinns mit dem Ablenkwinkel so ausgelegt werden, daß der maximale Öffnungsgewinn der Antenne angenähert erreicht wird, wie dies weiter oben erläutert wurde. Ih diesem Pail überschreitet der über alle Ablenkwinkel gemittelte Gewinn im allgemeinen den Gewinn, der durch die äquivalente Antenne unter Vorwendung von passiven PhasenverzOgerungseleraenten in der Linse erreichbar ist.

PATENTANSPRÜCHE;

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Claims

Patentansprüche :

1* Elektronisches Abtast-Antennensystem, gekennzeichnet durch eine elektromagnetische Energiequelle (21), Anordnungselemente (15), die Elemente (16,17,20) einschließen und die mit der elektromagnetischen Energiequelle (21) gekoppelt sind, um ein erstes elektromagnetisches Energiestrahlenbündel(22) mit einer nicht planaren Phase und steuerbaren Brennpunktseigenschaften zu erzeugen und Linsenelemente (11), die auf das erste elektromagnetische Energiestrahlenbündel (22) ansprechen und einen Phasengradienten zur Erzeugung eines gerichteten zweiten elektromagnetischen Energiestrahlenbündels mit einer ebenen Wellenfront, einem veränderlichen Ablenkbereich und einem damit verbundenen veränderlichen Gewinn ergeben.
2. Elektronisches Abtast-Antennensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Energiequelle einen Speise-Trichterstrahler umfaßt.
3. Elektronisches Abtast-Antennensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speiseelemente (16,17,20) ein erstes elektromagnetisches Energiestrahlenbündel (lla-lle) erzeugen, das in Richtung auf das Linsenelement (11) konvergiert und dessen nicht planare Phase vorherbestimmt ist, wobei das erste elektromagnetische Strahlenbündel (22) mit einem speziellen Gewinn über einen begrenzten Ablenkbereich erzeugt ist.
4. Elektronisches Abtast-Antennensystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenelemente (11) Linsenelemente (12,13,1¹I) zur Xnderung des Phasengradienten derart einschließen, daß das zweite elektromagnetische Energiestrahlenbündel einen vergrößerten Ablenkbereich gegenüber dem genannten

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begrenzten Ablenkbereioh und eine gleichzeitige minimale Verringerung des Gewinns gegenüber dem speziellen Gewinn aufweist .
5. Elektronisches Abtast-Antennensystem nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenelemente (11) einen festen Phasengradienten in allen Riehtungen zur Aussendung des zweiten elektromagnetischen Energiestrahlenbündels als paralleles Strahlenbündel mit einer ebenen Wellenfront und einem gegenüber den begrenzten Ablenkbereioh vergrößerten Ablenkbereioh bei einer gleichzeitigen minimalen Verringerung des Gewinns gegenüber dem speziellen Gewinn der Anordnungselemente aufweisen.
6. Elektronisches Abtast-Antennensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speiseelemente (16,17,20) ein erstes elektromagnetisches Energiestrahlenbündel (Hf-IIj) erzeugen, das in Richtung auf die Linsenelemente (H) divergiert und dessen nioht planare Phase vorher bestimmt ist, wobei das erste elektromagnetische Energiestrahlenbündel (Hf-Hj) mit einem bestimmten Gewinn über einen begrenzten Ablenkbereich erzeugt ist.
7. Elektronisches Abtast-Antennensystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daft die Linsenelemente (11) Linsenelemente (12,13,14) zur Änderung des Phasengradienten derart einschließen, daß das zweite elektromagnetische Energiestrahlenbündel eine ebene Wellenfront und einen gegenüber dem begrenzten Ablenkbereich verringerten Ablenkbereich bei einer gleichzeitigen Vergrößerung des Gewinns gegenüber dem bestimmten Gewinn aufweist.
8. Elektronisches Abtast-Antennensystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenelemente (H) einen festen

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Phasengradienten derart ergeben, daß das zweite elektromagnetische Energiestrahlenbündel eine ebene Wellenfront und einen gegenüber dem begrenzten Ablenkbereich verringerten Ablenkbereich bei einer Verringerung des Gewinns. gegenüber dem bestimmten Gewinn der Anordnungselemente aufweist.
9. Elektronisches Abtast-Antennensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenelemente (11) Linsenelemente (12,13,14) zur derartigen Änderung des Phasengradienten einschließen, daß das zweite elektromagnetische Energiestrahlenbündel eine ebene Wellenfront in einer ersten Richtung innerhalb eines vorgeschriebenen Ablenkbereichs mit einer gleichzeitigen Verringerung des Gewinns gegenüber einem bestimmten Gewinn und eine weitere ebene Wellenfront in einer zweiten Richtung innerhalb eines vorgeschriebenen Ablenkbereichs bei einer gleichzeitigen Verringerung des Gewinns gegenüber dem bestimmten Gewinn aufweist, derart, daß die in den Anordnungselementen (15) erforderliche Anzahl von Speiseelementen (16,17,20) minimal ist.
10, Elektronisches Abtast-Antennensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Speiseelemente (16, 17,20) Kollektor-Elemente (16) zum Empfang der von der elektromagnetischen Energiequelle (21) gelieferten elektromagnetischen Energie, elektronisch gesteuerte und mit den Kollektor-Elementen (16) gekoppelte Phasenschieberelemente sind und mit den elektronisch gesteuerten Phasenschieberelementen (If) gekoppelte Strahlerelemente (20) umfassen.
11. Elektronisches Abtast-Antennensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenelemente (11) eine Linse (11) mit einer nicht ebenen Form umfassen.

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12. Elektronisches Abtast-Antennensystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (11) eine teil-kugelförmige Form aufweist.
13. Elektronisches Abtast-Antennensysten nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (11) eine zylindrische Vom aufweist.
14. Elektronisches Abtast-Antennensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13t dadurch gekennzeichnet, daft das Linsenelement (11) tragbar 1st.
15· Elektronisches Abtast-Antennensystem naoh einem der Ansprüche 1 bis 3» 5,6,8,11 bis U, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenelemente eine Linse aus dielektrischem Material einschließen.
16. Elektronisches Abtast-Antennensystem naoh Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse eine geometrische Form aufweist, die mit dem Nasenprofil eines Hochgeschwindigkeit8-Fahrzeugee übereinstimmt.
17. Elektronisches Abtast-Antennensystem nach Anspruch 15* oder 16,dadurch gekennzeichnet, daß die Linse aus Titandioxid hergestellt ist.
18. Elektronisches Abtast-Antennensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 5» 6,8,11 bis IH₉ dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenelemente (11) Dipol-Kollektorelemente (30) cum Empfang des ersten elektromagnetischen Energiestrahlenbündels (22), mit dem Dipol-Kbllektorelementen (30) gekoppelte flexible Kabel (3D mit veränderlicher Länge und mit den flexiblen Kabeln (31) gekoppelte Dipol-Strahlerelernente (32) zur Aus-

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_sendung des zweiten elektromagnetischen Energiestrahlenbündels einschließen.
19. Elektronisches Abtast-Antennensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3,5,6,8,11 bis 1*1, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenelemente am Ende offene Kollektorelemente (33) zum Enpfang des ersten elektromagnetischen Energiestrahlenbündels (22), mit den Kollektorelementen (33) gekoppelte, dielektrisch belastete Hundhohlleiter (34) zum Erteilen unterschiedlicher relativer Phasenverzögerungen an das erste . Strahlenbündel und am Ende offene Strahlerelemente (35) einschließen, die mit den Rundhohlleitern (34) zur Aussendung des gerichteten zweiten Strahlenbündels mit einer ebenen Wellenfront gekoppelt sind.

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