DE2300563C2 - Hohlraumantenne für Flugkörper - Google Patents
Hohlraumantenne für FlugkörperInfo
- Publication number
- DE2300563C2 DE2300563C2 DE2300563A DE2300563A DE2300563C2 DE 2300563 C2 DE2300563 C2 DE 2300563C2 DE 2300563 A DE2300563 A DE 2300563A DE 2300563 A DE2300563 A DE 2300563A DE 2300563 C2 DE2300563 C2 DE 2300563C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- antenna
- cavity
- missile
- conductor
- dielectric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 45
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 22
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 3
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 101100400378 Mus musculus Marveld2 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
- H01Q9/0421—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with a shorting wall or a shorting pin at one end of the element
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
- H01Q1/28—Adaptation for use in or on aircraft, missiles, satellites, or balloons
- H01Q1/286—Adaptation for use in or on aircraft, missiles, satellites, or balloons substantially flush mounted with the skin of the craft
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/10—Resonant slot antennas
- H01Q13/18—Resonant slot antennas the slot being backed by, or formed in boundary wall of, a resonant cavity ; Open cavity antennas
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
35
Die Erfindung geht aus von einer Hohlraumantenne gemäß Oberbegriff des Patantanspruchs 1.
Eine derartige Antenne ist aus der US-PS 35 18 685 bekannt. Sie besitzt einen vollständigen mit Kupfer beschichteten
zylindrischen Körper, in dessen äußeres leitfähiges Element der Abslrahlschlitz eingearbeitet ist.
Die Zuführung der Signalenergie erfolgt über einen koaxialleiter, mit dem sich der Hohlraum insbesondere
dann schlecht anregen läßt, wenn die Hohlraum-Umfangslänge größer als eine Wellenlänge bei der Betriebsfrequenz
ist.
Aus der US-PS 31 27 609 ist ein kegelstumpfförmiger Hohlraumresonator mit kreuzförmigem Abstrahlschlitz
bekannt, bei dem die Signalzuführung ebenfalls über einen Koaxialleiter erfolgt; diese Anordnung weist die
gleichen Nachteile wie der Gegenstand der US-PS 18 685 auf.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hohlraumantenne der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern,
daß sie einerseits leichter herstellbar und an Flugkörper anpaßbar ist und daß andererseits ihre Anregung in gegenüber
dem Stand der Technik vereinfachter sowie verbesserter Weise erfolgt.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Patenanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteranspüche.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert; es zeigt:
F i g. 1 einen Flugkörper in perspektivischer Darstellung mit umgebender Hohlraumantenne;
F i g. 2 eine vergrößerte perspektivische Darstellung des Ausführungsbeispiels;
F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in F i g. 2;
F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in F i g. 3;
F i g. 5 eine Teilabwicklung des Ausführungsbeispiels von F i g. 2; und
F i g. 6 ein Strahlungsdiagramm des Ausführungsbeispiels.
F i g. 1 zeigt einen Flugkörper 12, beispielsweise eine Rakete, mit einer ihren Mantel 14 umgebenden Aptenne
10, die mit der Außenfläche des Flugkörpers 12 fluchtet. Der Flugkörper 12 weist einen Mantel 14 und ein Nasen-
oder Kopfteil 15 auf. Die Antenne 10 besitzt ein isotropes Strahlungsdiagramm, d. h. sie wirkt als Rundstrahler
und hat bei jeder beliebigen Orientierung eine verhältnismäßig konstante Leisung. Somit ist das Strahlungsdiagramm
ohne Rücksicht auf die Winkellage der Antenne 10 um ihre Längsachse und ohne Rücksicht auf
den jeweiligen Gesichtswinkel verhältnismäßig konstant, wodurch das Überwachen von ausgesandter Information
an einer Verfolgungsstation erleichtert wird. In der nachfolgenden Beschreibung ist angenommen,
daß es sich bei der Antenne iö um eine Sendeantenne
handelt doch liegt es für den Fachmann auf der Hand,
daß die Antenne auch als Empfangsantenne betreibbar ist
Die in den F i g. 2 bis 4 dargestellte Antenne 10 besitzt ein dünnes, inneres Element 18 aus Kupfer, das unter
Einhaltung einer geringen Bauhöhe direkt in der aus F i g. 1 ersichtlichen Weise auf dem Mantel 14 des Flugkörpers
12 angeordnet ist, so daß es dem Flugkörper \2 umschließt und praktisch eine Grundfläche bildet, deren
axiale Länge gleich der axialen Länge des Flugkörpers 12 ist. Ferner gehört zu der Antenne 10 ein zweites oder
äußeres Element 20, das ebenfalls aus Kupfer besteht und dessen axiale Länge gleich oder im wesentlichen
gleich einem Viertel der Wellenlänge der vorgesehenen Betriebsfrequenz der Antenne 10 ist Das äußere Element
20 ist konzentrisch mit einem Endabschnitt des inneren Elements 18 angeordnet und umgibt das innere
Element 18 in einem derartigen radiate.! Abstand, daß gemäß F i g. 4 zwischen den beiden Elementen 18 und 20
ein mit ihnen gleichachsiger Hohlraum 22 gebildet ist. dessen Abmessungen einen Viertelwellenlängen-Hohlraumresonator
ergeben.
Zwar könnte man einen leeren Hohlraum 22 vorsehen, doch wird zur Erleichterung der Herstellung ein
Dielektrikum 24, beispielsweise aus Polytetrafluorethylen, das mit oder ohne Glasfasern verstärkt ist, zwischen
den Elementen 18 und 20 angeordnet, um sie zu unterstützen. Die tatsächliche Länge des koaxialen Hohlraums
22 muß entsprechend der Scheinwiderstandswirkung des Dielektrikums 24 korrigiert werden. Zu diesem
Zweck kann man von der Beziehung Gebrauch machen, die zwischen der effektiven Wellenlänge Ac und der Freiraumwellenlänge
A besteht und die wie folgt lautet:
K ~
darin ist Ac die korrigierte Wellenlänge in einem mit
einem Dielektrikum gefüllten Hohlraum, A die Freiraumwellenlänge in einem kein Material enthaltenden
Hohlraum und sr die Dielektrizitätskonstante des verwendeten
Dielektrikums. Mit Hilfe der vorstehenden Gleichung läßt sich die Länge des Hohlraums 22 leicht
so korrigieren, daß sie effektiv einer Viertelwellenlänge entspricht. Der Einfachheit halber wird jedoch im folgenden
nur der Ausdruck »Viertelwellenlängen-Reso-
23 OO 563
nanzhohlraum« benutzt, wozu bemerkt wird, daß dann,
wenn der Hohlraum 22 mit einem Dielektrikum 24 gefüllt ist ein effektiver Viertelwellenlängen-Resonanzhohlraum
gemeint ist
Wird die Antenne 10 beispielsweise mit einer Trägerfrequenz von 22 GHz betrieben und wird als Dielektrikum
beispielsweise polymerisiertes Tetrafluorethylen verwendet, so beträgt die Wellenlänge Λ etwa 137 mm
und für Sr ergibt sich ein Wert von etwa 2,5. Aus der
vorstehenden Gleichung folgt für Äc ein Wert von etwa
86,6 mm. Somit hat im vorliegenden Fall der Hohlraum 22 eine Länge von etwas weniger als 25 mm.
Gemäß F i g. 2 ist der gesamte linke quer verlaufende Rand des inneren Elements 18 mit dem gesamten benachbarten,
quer verlaufenden Rand des äußeren Elements 20 elektrisch kurzgeschlossen. Diese Kurzschlußverbindung
läßt sich auf beliebige Weise, beispielsweise mit Hilfe von Lötmaterial herstellen, das an dem Rand
26 aufgebracht ist Somit kann man den Resonanzhohlraum als kontinuierlichen, an einem Ende offenen Hohlraum
22 betrachten, der am Rand 26 durch das Lötmateria! elektrisch kurzgeschlossen ist während sein anderes
Ende einen offenen Abstrahischlitz 28 bild ;t Der Abstand
zwischen dem Abstrahlschlitz 28 und dem Lötmaterial am Rand 26 entspricht dabei einer Viertelwellenlänge.
Der Hohlraum 22 wird gemäß F i g. 3 mit Hilfe einer Signalenergiequelle 30 angeregt die im Inneren des
Flugkörpers 12 angeordnet ist und auf bekannte Weise ausgebildet sein kann, beispielsweise als Baueinheit mit
einer Stromquelle und einem Hochfrequenzoszillator, dessen Frequenz entsprechend den Informationssignaien
moduliert wird. Zum Zuführen der elektrischen Signalenergie dient eine Baugruppe 32, die im TEM-Modus
arbeitet und die Energiequelle 30 mit dem inneren Element 18 und dem äußeren Element 20 verbindet
Zu der Baugruppe 32 gehört ferner eine koaxiale Übertragungsleitung 34 mit einem Außenleiter 36 und
einem Innenleiter 38, die in die Signalenergiequelle 30 hineinragen und dort mit den jeweiligen Schaltungselementen
ve bunden sind. Das freie Ende des Außenleiters 36 ist elektrisch mit dem inneren Element 18 verbunden,
während das freie Ende des Innen'eiteis 38 an
eine in F i g. 5 dargestellte Bandleiteranordnung 40 angeschlossen ist
Die Verbindung von dem äußeren Element 20 zu dem Innenleite»1 38 der Übertragungsleitung 34 einerseits
und dem irmeren Element 18 bzw. dem Bandleiter 40 andererseits können auf beliebige Weise hergestellt
werden, vorausgesetzt, daß der Innenleiter 38 gegenüber dem inneren Element 18 hinreichend isoliert ist.
Um dies zu ermöglichen ist gemäß F i g. 3 eine Befestigungsbau^ruppe
vorhanaen, zu der ein mit einem Außengewinde versehenes äußeres Verbindungsstück 42
gehört das eine Schulter 44 aufweist welche an der Innenfläche des inneren Elements 18 befestigt ist Sie
weist ferner eine innere isolierende Hülse 46 auf, deren öffnung koaxial zu einer in F i g. 2 gezeigten radialen
Öffnung 48 der Antenne 10 angeordnet ist Das Verbindungsstück 42 nimmt ein mit Innengewinde versehenes
Befestigungsteil 50 auf, das gemäß F i g. 3 auf dem im übrigen freien Ende des Außenleiters 36 angeordnet ist
Bei dieser Anordnung ist der Außenleiter 36 elektrisch
mit dem inneren Element 18 der Antenne 10 verbunden. Der Innenleiter 38 der. koaxialen Übertragungsleitung
34 ragt durch die isolierende Hülse 46 und die mit ihr fluchtenden öffnung 48, um eine Verbindung zu der
Bandleiteranordnung 4'J herzustellen.
F i g. 5 zeigt in einer Abwicklung die Bandleiteranordnung 40, die auf der freiliegenden Seite des Dielektrikums
24 angeordnet ist und zu der mehrere dünne Bandleiter gehöhen, die mit dem äußeren zylindrischen
Element 20 verbunden und ebenso dünn sind wie dieses. Es hat sich gezeigt, daß an dem Abstrahlschlitz 28 des
Hohlraums 22 dann die vorteilhaftesten Strahlungsdiagramme entstehen, wenn dieser durch mehrere Signale
von gleichmäßiger Phase und gleichmäßiger Amplitude
to zum Schwingen im TEM-Modus angeregt wird, die gemäß
F i g. 5 an mehreren Anregungspunkten zugeführt werden. Diese längs des Umfangs des Abstrahlschlitzes
28 an dem äußeren Element 20 in Abständen verteilt die gleich oder im wesentlichen gleich der Wellenlänge bei
der vorgesehenen Betriebsfrequenz sind, und zwar korrigiert um den Einfluß des Dielektrikums 24. Daher
weist die Bandleiteranordnung 40 einen Satz erster Leiter 52 auf, deren in F i g. 5 obere Enden in die Anregungspunkte
53 übergehen, jedoch in jedem Fall an diesen Anregungspunkten 53 enden.
Ferner gehören zu der Bandleite r;.nordnung 40 mehrere
T-fcrmige zweite Leiter 54 von denen in F: g. 5
zwei dargestellt sind, sowie dritte Leiter 56 und eine Speiseleitung 58, die insgesamt dazu dienen, die ersten
Leiter 52 mit dem Innenleiter 38 der koaxialen übertragungsleitung
34 über einen Einspeisepunkt 59 zu verbinden. F ι g. 5 verbindet der Kopfabschnitt jeder der T-förmigen
zweiten Leiter 54 zwei einander benachbarte erste Leiter 52 miteinander, während die dritten Leiter 56
im wesentlichen ein Band bilden, das sich über einen Teil des Umfangs des Dielektrikums 24 erstreckt und die
Basisabschnitte der T-förmigen Leiter 54 mit der Speiseleitung 58 verbindet Bei dieser Anordnung dient das
Dielektrikum 24 dazu, alle Leiter der Bandleiteranordnung 40 gegenüber dem inneren Element 18 und dem
äußeren Element 20 in ihrer Lage zu halten.
Die Leiter 52.54.56 und 58 sind bezüglich ihrer Länge,
Breite und Dicke so bemessen, daß sie eine kontinuierliche Impedanzanpassung zwischen üer Io ".axialen
Übertragungsleitung 34 und dem an einem Ende offenen Hohlraum 22 bewirken. Wird die Inipendanz der
Übertragungsleitung 34 so gewählt, daß sie der Impendanz
der Signalenergiequelle 30 angepaßt ist dann ist eine im wesentlichen fehlerfreie Impedanzanpassung
von Signalenergiequelle 30 und Antenne 10 gegeben, was den Wirkungsgrad der Antenne 10 erhöht Außerdem
sind die Abstände zwischen der Speiseleitung 58 oder dem Einspeisepunkt 59 einerseits und allen Anregungspunkten
53 gleich groß. Dabei bewirkt die Bandleiteranordnung 40, daß das über die koaxiale Übertragungsleitung
34 zugeführte Eingangssignal in mehreren Signale von gleicher Phase und gleicher Amplitude aufgeteilt
wird und daß diese Signalanteile den Anregungspun<<".en
53 zugeführt werden, um den Hohlraum 22 auf möglichst vorteilhafte Weise anzuregen.
Zwar weist dk '.n F i g. 5 dargestellte Bwidleiteranordnung
40 vier zu dem zweiten Leiter 20 führende Leiter 52—56 auf, die Erfindung beschränkt sich jedoch
nicht auf diese Ausführungsform. Je nach der Umfangslänge des zweiten Leiters 20 kann vielmehr eine beliebige
andere Anzahl von Anregungspunkten und Leitern vorgesehen sein. Somit können die sich zwischen der
Speiseleitung 58 und den Anregungspühkten 53 erstrekkenden Leiter 52—56 die verschiedensten Abmessungen
erhalten und in der verschiedensten Weise ausgebildet werden, vorausgesetzt, daß die beschriebene Impedanzanpassung
und die Unterteilung des Eingangiisignals
gewährleistet ist. Eine richtige Unterteilung des
23 OO 563
Eingangssignals ist dann sichergestellt, wenn alle Leiter 52—56 die gleiche Länge haben.
Im folgenden wird ein Verfahren zum Herstellen des Ausführungsbeispiels beschrieben. Das innere Element
18 und das äußere Element 20 werden als Kupferzylinder ausgebildet Dabei sind die beiden Elemente zweckmäßigerweise
Teil eines Bandleiters, d. h. Kupferschichten, die auf beiden Seiten eines Flachmaterialstücks aus
dielektrischem Werkstoff, beispielsweise Polytetrafluorethylen, aufgebracht sind, wie dies in F i g. 2 als Dielektrikum
24 dargestellt ist Verschiedene Teile einer der auf das Dielektrikum 24 aufgebrachten Kupferschichten
werden so entfernt, daß sich eine zusammenhängende Anordnung ergibt, die sich aus dem äußeren
Element 20 und der Bandleiteranordnung 40 zusammensetzt Man könnte das Verfahren auf beliebige Weise
durchführen, zweckmäßig ist es jedoch, wie bei der Herstellung von gedruckten Schaltungen oder Leiterplatten
vorzugchen, die mit Hufe phctcgraphischer Ätzverfahren
hergestellt werden. Nach dem Herstellen der Bandleiteranordnung 40 werden die einander benachbarten
quer verlaufenden Ränder der Kupferschichten in der anhand von F i g. 2 beschriebenen Weise mit Hilfe
eines Lötmaterials am Rand 26 elektrisch miteinander verbunden und das so erhaltene Laminat wird am Einspeisepunkt
59 der Bandleiteranordnung 40 mit einer Öffnung 48 versehen. Danach wird eine Befestigungsbaugruppe
der zuvor beschriebenen Art über der öffnung 48 durch Verlöten oder auf andere Weise mit der
gemäß F i g. 3 nicht geätzten leitfähigen Schicht verbunden.
Soll die Antenne 10 in der aus F i g. 1 ersichtlichen Weise verwendet werden, d. h. in Form einer um eine
Unterlage herumgelegten oder zylindrischen Anordnung von geringer Bauhöhe, so werden die Längskanten
des Bandleitermaterials oder Laminats auf beliebige Weise miteinander verbunden, beispielsweise gemäß
F i g. 5 mit Hilfe von Bohrgruppen 61 an beiden Enden des Bandleitermaterialstücks. Die Herstellung der Antenne
10 wird ferner dadurch erleichtert, daß es nur erforderlich ist, die Längskanten des Dielektrikums 24
miteinander zu verbinden, während in F i g. 3 dargestellte Spalte 60 und 62 zwischen den nicht miteinander
verbundenen Längskanten des inneren Elements 18 und des äußeren Elements 20 verbleiben können. Solange
diese Spalte 60, 62 im Vergleich zur Betriebswellenlänge der Antenne eine geringe Breite haben, kann man ihr
Vorhandensein vernachlässigen, da sie keine wesentliche Wirkung auf die Impedanz der Antenne 10 oder auf
deren Strahlungsdiagramm ausüben. Man kann die Längskanten des Bmdleitermaterialstücks auch miteinander
verbinden, nachdem die Antenne 10 um den Körper beispielsweise der Rakete 12 herumgelegt worden
ist oder man kann zuerst eine Verbindung dieser Längskanten herstellen und dann die Antenne 10 auf den
Mantel des Flugkörpers 12 aufschieben.
Im folgenden wird erläutert, auf welche Weise die Antenne 10 mit dem Flugkörper 12, d. h. mit dem zylindrischen
inneren Element 18 zusammenarbeitet, der gemäß Fig. 1 den Mantel 14 des Flugkörpers 12 unter
Einhaltung einer sehr geringen Bauhöhe umschließt Wie bereits erwähnt, wird der an einem Ende offene
koaxiale Hohlraum 22 nach dem TEM-Modus durch mehrere Signale von gleicher Phase und gleicher Amplitude
angeregt, bei denen es sich um hochfrequente Signale handelt, die in einer Ausführungsform von der im
Inneren des Flugkörpers 12 angeordneten Signalenergiequelle 30 ausgehen. Der zur Resonanz dienende
Hohlraum 22, der durch das zweite oder äußere Viertelwellenlängen-Element 20 und den ersten Leiter 18 begrenzt
ist, hat eine Scheinwiderstandscharakteristik, die praktisch derjenigen einer koaxialen Viertelwellenlängen-Übertragungsleitung
entspricht, die an ihrem von den Anregungspunkten 53 abgewandten Ende am Rand 26 durch das Lötmaterial kurzgeschlossen ist, wobei die
Scheinwiderstandscharakteristik derjenigen der Signalenergiequelle 30 durch die Bandleiteranordnung 40 angepaßt
ist.
Wenn die Betriebslänge der Antenne 10 erheblich kleiner als die Umfangslänge des Flugkörpers 12 ist,
dann bilden das zylindrische äußere Element 20 und der Mantel 14 des Flugkörpers 12 einen dicken asymmetrisehen
Dipol. Die Kurzschlußverbindung durch das Lötmaterial am vorderen Rand 26 des Hohlraums 22 stellt
nur einen vernachlässigbar kleinen Scheinwiderstand dar, der sich praktisch nach hinten in eine Stromkreisunterbrechung
Esi den A.nregungspunkten 53 verändert,
die über den Umfang des Abstrahlschlitzes 28 verteilt sind und die von dem kurzgeschlossenen Ende des
Hohlraums 22 eine Viertelwellenlänge beabstandet sind. Der scheinbar offene Stromkreis ist praktisch der Impedanz
dem dicken asymmetrischen Dipols parallel geschaltet Da die Antenne 10 im Vergleich zur Wellenlänge
einen großen Durchmesser hat, ist die Impedanz an dem asymmetrischen Dipol reell und sie teilt sich auf die
Anregung<punkte 53 auf. Fig. 3 zeigt die Antenne 10
nach F i g. 2 im Querschnitt. Wenn man annimmt, daß die Antenne 10 auf dem Flugkörper 12 in der aus F i g. 1
ersichtlichen Weise angeordnet ist, dann veranschaulichen die in Fig.4 gestrichelten Lk'iien 64 die vom Abstrahlschlitz
28 ausgehende Signalenergie und insbesondere annähernd die Augenblicksrichtung des elektrisehen
Feldes, das zwischen dem äußeren Element 20 und dem Mantel 14 des Flugkörpers vorliegt, aus denen
sich der asymmetrische Dipol zusammensetzt. Die Richtung des elektrischen Feldes kehrt sich auf eine nicht
dargestellte Weise bei jeder halben Wellenlänge vom hinteren Ende des Hohlraums 22 aus sowohl nach vorn
als auch nach hinten gegenüber dem Flugkörper 12 um, da sich die Polarität des zylindrischen äußeren Elements
20 gegenüber dem hinteren Teil des Mantels 14 ständig in Abhängigkeit von der Frequenz des zugeführten Signals
ändert
F i g. 6 zeigt das auf den Gesichtswinkel bezogenen Strahlungsdiagramm, das für die Antenne 10 dann gilt,
wenn sie in der aus F i g. 1 ersichtlichen Weise benutzt wird; hierbei verläuft die Achse des Flugkörpers 12 im
wesentlichen in der das Diagramm enthaltenden Ebene, das für eine Betriebsfrequenz von 2,2 GHz gilt Liese
Frequenz ist hier nur als Beispiel genannt; die Erfindung beschränkt sich nicht darauf, und die Antenne 10 läßt
sich ebenso gut mit anderen Frequenzen betreiben.
Das Strahlungsdiagramm von F i g. 6, das den Antennengewinn im Vergleich zu einer linearen isotropen
Strahlung darstellt, ist mit einer Genauigkeit von 1 db im wesentlichen repräsentativ für die unendlich große
Anzahl von auf den Gesichtswinkel bezogenen Strah-Iungsdiagrammen,
die insgesamt einen Rotationskörper bilden, dessen Achse mit der Achse des Flugkörpers 12
zusammenfällt Insbesondere ist das Strahlungsdiagramm nach Fig.6 im wesentlichen repräsentativ für
das Strahlungsdiagramm, das in einer beliebigen Ebene enthalten ist die einen Querschnitt des Rotationskörpers
bestimmt, welcher durch sämtliche auf den Gesichtswinkel bezogene Strahlungsdiagramme gebildet
wird, die die Achse des Flugkörpers 12 enthalten.
23 OO 563 | 7 | 20 | 8 I |
Man erkennt aus F i g. 6, das tiefe Null-Lücken nur | |||
nach vorn bei 0" und nach hinten bei IiSO0, d. h. am | 25 | ||
vorderen und hinteren Ende des Flugkörpers 12 vorhan | |||
den sind. Bekanntlich führt das Vorhandensein von Null- | 30 | ||
Lücken in dieser Lage bei einem Flugkörper für teleme- 5 | 35 | ||
trische Zwecke gewöhnlich nur in einem geringen Aus | 40 | ||
maß zu Schwierigkeiten. Aus Fig.6 ist ferner ersicht | 45 | ||
lich, daß die übrigen Teile des Strahlungsdiagramms ei | 50 | ||
ne mittlere Schwankungsbreite zwischen den Signal | 55 | ||
spitzen und den Null-Punkten in der Geüiichtswinkel- io | 60 | ||
ebene anzeigen, die unter 5 db liegt. Somit-ist die Anten | 65 | ||
ne 10 sehr gut geeignet, elektromagnetische Signalener | |||
gie zu empfangen oder auszusenden, die zu dem Flug | |||
körper 12 gesendet wird oder die in ihm ausgeht, wobei | |||
keine auf die Orientierung des Flugkörpers 12 zurück- 15 | |||
führbare merklichen Signalverluste auftreten. | |||
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen | ä | ||
Ϊ 1 |
|||
I | |||
i | |||
X
i i |
|||
ι | |||
'i | |||
I | |||
Claims (3)
1. Hohlraumantenne für Flugkörper, bei der die Antenne aus einem inneren und einem dazu konzentrischen
äußeren, elektrisch leitenden Element mit dazwischenliegendem Dielektrikum gebildet ist, die
beide den Flugkörper zumindest teilweise umschließen und bei der die Elemente an einem axialen Ende
leitend miteinander verbunden sind, am anderen Ende einen Abstrahlschlitz aufweisen und einen Viertelwellenlängen-Hohlraumresonator
bilden, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstrahlschlitz
(28) durch die Höhe des zwischen den konzentrischen Elementen (18,20) gebildeten Hohlraums
(22) gebildet ist, und daß zwischen einem Einspeisepunkt (59) und dem äußeren Element (20) eine
auf dem Dielektrikum (24) aufgebrachte elektrisch leitende Bandleiteranordnung (40) an das äußere
Element (20) anschließt und dieses mit gleichphasigen Signalampätuden versorgt
2. HGh'raumantenne nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bandleiteranordnung (40) über mehrere, im wesentlichen gleich beabstandete
Anregungspunkte (53) an das äußere Element (20) anschließt.
3. Hohlraumantenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Bandleiteranordnung
(40) eine koaxiale Übertragungsleitung (34) gehört, deren Außenleiter (36) an das innere Element
(18) und deren Innenleiter (38) an den Einspeisepunkt (59) ange";hlossen ist
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US00099434A US3713162A (en) | 1970-12-18 | 1970-12-18 | Single slot cavity antenna assembly |
GB17373A GB1378355A (en) | 1970-12-18 | 1973-01-02 | Antenna assembly |
DE2300563A DE2300563C2 (de) | 1970-12-18 | 1973-01-08 | Hohlraumantenne für Flugkörper |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US9943470A | 1970-12-18 | 1970-12-18 | |
GB17373A GB1378355A (en) | 1970-12-18 | 1973-01-02 | Antenna assembly |
DE2300563A DE2300563C2 (de) | 1970-12-18 | 1973-01-08 | Hohlraumantenne für Flugkörper |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2300563A1 DE2300563A1 (de) | 1974-07-18 |
DE2300563C2 true DE2300563C2 (de) | 1986-09-18 |
Family
ID=27184967
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2300563A Expired DE2300563C2 (de) | 1970-12-18 | 1973-01-08 | Hohlraumantenne für Flugkörper |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3713162A (de) |
DE (1) | DE2300563C2 (de) |
GB (1) | GB1378355A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4308604A1 (de) * | 1993-03-18 | 1994-09-22 | Kolbe & Co Hans | Lineare Gruppenantenne mit Rundstrahlcharakteristik |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3921177A (en) * | 1973-04-17 | 1975-11-18 | Ball Brothers Res Corp | Microstrip antenna structures and arrays |
US3971032A (en) * | 1975-08-25 | 1976-07-20 | Ball Brothers Research Corporation | Dual frequency microstrip antenna structure |
US4259670A (en) * | 1978-05-16 | 1981-03-31 | Ball Corporation | Broadband microstrip antenna with automatically progressively shortened resonant dimensions with respect to increasing frequency of operation |
FR2481526A1 (fr) * | 1980-04-23 | 1981-10-30 | Trt Telecom Radio Electr | Antenne a structure mince |
US4516097A (en) * | 1982-08-03 | 1985-05-07 | Ball Corporation | Apparatus and method for coupling r.f. energy through a mechanically rotatable joint |
US4475108A (en) * | 1982-08-04 | 1984-10-02 | Allied Corporation | Electronically tunable microstrip antenna |
US4477813A (en) * | 1982-08-11 | 1984-10-16 | Ball Corporation | Microstrip antenna system having nonconductively coupled feedline |
US4684952A (en) * | 1982-09-24 | 1987-08-04 | Ball Corporation | Microstrip reflectarray for satellite communication and radar cross-section enhancement or reduction |
US4613868A (en) * | 1983-02-03 | 1986-09-23 | Ball Corporation | Method and apparatus for matched impedance feeding of microstrip-type radio frequency antenna structure |
US4547779A (en) * | 1983-02-10 | 1985-10-15 | Ball Corporation | Annular slot antenna |
US4945363A (en) * | 1984-05-25 | 1990-07-31 | Revlon, Inc. | Conical spiral antenna |
GB2185636B (en) * | 1986-01-15 | 1989-10-25 | Racal Antennas Limited | Antennas |
WO1988004835A1 (en) * | 1986-12-23 | 1988-06-30 | Hughes Aircraft Company | Hollow, noncontacting rotary joint |
US4847627A (en) * | 1987-09-08 | 1989-07-11 | Lockheed Corporation | Compact wave antenna system |
US4937585A (en) * | 1987-09-09 | 1990-06-26 | Phasar Corporation | Microwave circuit module, such as an antenna, and method of making same |
US5008681A (en) * | 1989-04-03 | 1991-04-16 | Raytheon Company | Microstrip antenna with parasitic elements |
EP0391634B1 (de) * | 1989-04-03 | 1995-06-21 | Raytheon Company | Mikrostreifenleitungsantenne mit parasitären Elementen |
US5216430A (en) * | 1990-12-27 | 1993-06-01 | General Electric Company | Low impedance printed circuit radiating element |
US5206626A (en) * | 1991-12-24 | 1993-04-27 | Knogo Corporation | Stabilized article surveillance responder |
US5861839A (en) * | 1997-05-19 | 1999-01-19 | Trw Inc. | Antenna apparatus for creating a 2D image |
AU2001296403A1 (en) | 2000-10-11 | 2002-04-22 | Alfred E. Mann Foundation For Scientific Research | Improved antenna for miniature implanted medical device |
CN1572045A (zh) | 2001-08-31 | 2005-01-26 | 纽约市哥伦比亚大学托管会 | 给互耦合贴片提供最佳贴片天线激励的系统和方法 |
US7182297B2 (en) * | 2003-01-17 | 2007-02-27 | The Insitu Group, Inc. | Method and apparatus for supporting aircraft components, including actuators |
US6954182B2 (en) * | 2003-01-17 | 2005-10-11 | The Insitu Group, Inc. | Conductive structures including aircraft antennae and associated methods of formation |
WO2006034940A1 (en) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Fractus, S.A. | Tunable antenna |
WO2008110953A1 (en) * | 2007-03-15 | 2008-09-18 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Antenna array for vehicles |
US8235327B2 (en) * | 2009-03-18 | 2012-08-07 | Insitu, Inc. | Adjustable servomechanism assemblies and associated systems and methods |
US11581632B1 (en) * | 2019-11-01 | 2023-02-14 | Northrop Grumman Systems Corporation | Flexline wrap antenna for projectile |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3074063A (en) * | 1954-03-05 | 1963-01-15 | Claude W Horton | Missile mounted circular slot antenna |
US3005986A (en) * | 1956-06-01 | 1961-10-24 | Hughes Aircraft Co | Parallel strip transmission antenna array |
US2990546A (en) * | 1957-04-30 | 1961-06-27 | Herbert W Haas | Quadraloop antenna |
US3127609A (en) * | 1960-03-30 | 1964-03-31 | Frederick L Wentworth | Antenna having ring waveguide two wavelengths long for feeding two slots in diametrically opposed portions thereof |
US3121230A (en) * | 1961-03-01 | 1964-02-11 | Brueckmann Helmut | Portable ground plane mat with cavity backed antennas placed thereon |
US3139619A (en) * | 1961-12-22 | 1964-06-30 | Lester L Jones | Missile mounted loop antenna with vibration resistant series capacitors |
US3348228A (en) * | 1965-08-02 | 1967-10-17 | Raytheon Co | Circular dipole antenna array |
US3475755A (en) * | 1967-04-21 | 1969-10-28 | Us Army | Quarter wave-length ring antenna |
US3518685A (en) * | 1968-03-28 | 1970-06-30 | Us Army | Projectile with an incorporated dielectric-loaded cavity antenna |
-
1970
- 1970-12-18 US US00099434A patent/US3713162A/en not_active Expired - Lifetime
-
1973
- 1973-01-02 GB GB17373A patent/GB1378355A/en not_active Expired
- 1973-01-08 DE DE2300563A patent/DE2300563C2/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4308604A1 (de) * | 1993-03-18 | 1994-09-22 | Kolbe & Co Hans | Lineare Gruppenantenne mit Rundstrahlcharakteristik |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2300563A1 (de) | 1974-07-18 |
GB1378355A (en) | 1974-12-27 |
US3713162A (en) | 1973-01-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2300563C2 (de) | Hohlraumantenne für Flugkörper | |
DE2633757C2 (de) | ||
DE3436227C2 (de) | Mikrostreifenleiter-Antennenanordnung | |
DE69826223T2 (de) | In Mikrostreifenleitungstechnik ausgeführte Antenne und diese enthaltende Vorrichtung | |
DE602004008013T2 (de) | Zirkularpolarisierte Schlitzantennenanordnung mit einfacher Miniaturisierungsmöglichkeit | |
DE69730782T2 (de) | Planarantenne | |
DE868630C (de) | Hochfrequenzleitung zur Ausstrahlung oder Fortleitung sehr kurzer elektrischer Wellen | |
DE3433068C2 (de) | ||
DE69816701T2 (de) | Wendelantenne | |
DE69934824T2 (de) | Sehr kompakte und breitbandige planare logperiodische dipol-gruppenantenne | |
DE2814505A1 (de) | Antennenanordnung fuer einen vorgegebenen frequenzbereich mit entsprechenden resonanzraeumen | |
DE2621452A1 (de) | Faltdipol | |
DE2814504A1 (de) | Schichtartig aufgebaute antennenanordnung fuer orthogonal polarisierte strahlung | |
DE837404C (de) | Verbindungsstueck zum Verbinden eines Erdsymmetrischen Stromkreises mit einem erdunsymmetrischen | |
DE2942035A1 (de) | Integrierte mikrowellenschaltungs-vorrichtung | |
DE4120521C2 (de) | Mikrowellen-Flachantenne für zwei orthogonale Polarisationen mit einem Paar von orthogonalen Strahlerschlitzen | |
DE2020192C3 (de) | ||
DE2506425C2 (de) | Hohlleiter/Microstrip-Übergang | |
DE2503850C2 (de) | Aus mehreren Einzelantennen bestehende Hohlleiterantenne | |
DE2811521A1 (de) | Symmetrierter bandleitungsdipol | |
DE3436228C2 (de) | Mikrostreifenleiter-Antennenanordnung | |
DE2403474A1 (de) | Dipolantenne | |
DE2719205C2 (de) | ||
DE2719272C2 (de) | Schaltbarer 180°-Diodenphasenschieber | |
DE2120147B2 (de) | Antenne mit einer Übertragungsleitung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: FRHR. VON UEXKUELL, J., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. GR |
|
8172 | Supplementary division/partition in: |
Ref country code: DE Ref document number: 2366616 Format of ref document f/p: P |
|
Q171 | Divided out to: |
Ref country code: DE Ref document number: 2366616 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition |