DE2319731C3

DE2319731C3 - Exzentrische Cassegrain-Antenne

Info

Publication number: DE2319731C3
Application number: DE2319731A
Authority: DE
Inventors: Nhu Beauchamp Bui Hai (Frankreich)
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1972-04-21
Filing date: 1973-04-18
Publication date: 1981-01-08
Also published as: IT980311B; DE2319731B2; GB1359266A; CA962342A; FR2180585B1; FR2180585A1; JPS4922061A; JPS5320342B2; DE2319731A1; US3810187A

Description

Die Erfindung betrifft eine exzentrische Cassegrain-Antenne, bestehend aus einer Primarstrahlungsquelle. einem Hilfsreflektor und einem Hauptreflcktor. die von einem Gestell getragen werden, und aus einer die Primärstrahlungsquellc und den Hilfsreflektor überdeckenden, über dem Hauptreflektor angeordneten Haube.

Eine derartige Antenne ist bereits aus »Nachrichtentechnische Fachberichte«. Bd. 32. IW>7. Seite 31. bekannt. Sie ist für Ultrahochfrequenzen ausgelegt und sehr breitbandig bei hohem Wirkungsgrad. Cassegrain-Antenneii dieser Art bieten dem Wind eine große Angriffsfläche. Bei der bekannten Anordnung ist das gesamte Strahlungssystcm starr mit dem Hauptrcflektor verbunden. Um /u vermeiden, daß die Antenne durch starke Windstöße von ihrer Ausrichtung abweicht, müssen äußerst starre und aufwendige Halterungsgestelle vorgesehen werden

Aus der US-PS 2 57¹J 140 ist eine Reflektoranordnung fur elektromagnetische Wellen, insbesondere Licht, bekannt, bei der das Strahlungssystem innerhalb einer als Reflektor ausgebildeten Haube angeordnet ist. die mit dem übrigen Reflektorkorper starr verbunden isL Die Verwendung einer mit absorbierendem Material ausgekleideten Haube für Aiitcnnctisystciiic ist ferner bereits aus der DE-AS 126459 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine exzentrische Cassegrain-Antenne zu schaffen, bei dei äußere, insbesondere witlcrungsbcdingte mechanische Einwirkungen auf die Haube nicht auf Hilfsreflektor und Primärstrahler übertragen werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die exzentrische Cassegrain-Antenne der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Haube innen mit einem die elektromagnetischen WeI-ί len absorbierenden Material belegt und unabhängig von der Befestigung der Primarstrahlungsquelle und des Hilfsreflektors an dem Gestell befestigt ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. I bis 3 beispielsweise erläutert. Es zeigt

"i Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Antenne gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt eines der Elemente der Antenne der Fig. I, und

Fig. 3 eine detailliertere Darstellung eines Teils der

π Antenne der Fig. 1.

In den verschiedenen Figuren sind die einander entsprechenden Elemente mit der. gleichen Bezugsziffern versehen.

I ig. 1 zeigt eine Primärquelle 1 in Form eines

-·" Hnrnstrahlersmit Reflektor. Der Klarheit der Zeichnung halber sind die Elemente, die sich an dieser Primarquelle anschließen und dazu bestimmt sind, sie mit Strahlungsenergie zu versorgen, nicht dargestellt. Ein Hilfsreflektor 2 und ein Hauptreflektor 3 vervollstän-

-'· digen den Strahluni^teil dieser exzentrischen Cassegrain-Antenne. Die Primärquelle 1 und der Hauptreflektor 3 sind auf einem Rohrgestell 4 mittels nicht gezeigter Bolzen- und Mutternvorrichtungen befestigt. Das Gestell -i, das durch Schweißen zusammen-

JO gefügt ist, hat drei Füße, einen. 40, vorne und die beiden anderen, 41, hinten. Diese drei Füße bilden die Ecken eines gleichschenkligen Dreiecks, dessen Fuß 40 die Spitze bildet und dessen Seiten von drei horizontalen Rohren 45 gebildet werden. Von dem Fuß

η 40 gehen in Form eines /ur Rückseite der Antenne geneigten V zwei vordere Querrohre 42 aus. die den Hauptreflektor tragen. Zwei hinfere Querrohre 43 gehen von einem der hinteren Füii: aus und bilden die beiden nicht-parallelen Seiten eines gleiehschenk- !igen Trapezes, das zur Vorderseite der Antenne geneigt ist. Das (iestell 4 weist auch zwei Stützen 44 aus Metall auf. die jeweils an den beiden hinteren Querrohren angeschweißt sind und dazu beitragen, den Hauptreflekuir 3 /u halten. Der Hilfsreflektor ist

4ί mit diesem (iestell durch einen Rohrrahmen 5 verbunden, der an den hinteren Querrohren des Gestells 4 befestigt ist.

Die mit einem absorbierenden Material belegte Abschirmung ist ein E-'Iemenl 6. das als Haube he-

>(i zeichnet wird. Diese Haube ist an dem Rohrgestell 4 b 'festigt. Der Hilfsreflektor 2 und die Öffnung der Primärquelle 1, die zu dem Hilfsreflektor gerichtet ist. werden von dieser Haube bedeckt, die auch den Rohrrahmen 5 bedeckt. Diese bedeckten Feile der

v> Antenne sind in Fig. I in gestrichelten Linien gezeichnet. Die Haube 6 ist weder an der Primarquelk· 1 niK'h an dem Hilfsreflektor 2 noch an dem Rohrrah men 5 direkt befestigt, damit sie sich unter der Wirkung des Windes bewegen kann, ohne ihre Bewegung

en auf den Rohrrahmen 5 und den Hilfsrcflcktor 2 zu übertragen,

Fig. 2 zeigt einen Schnitt der Haube durch die Ebene X-X von Fig. 1 senkrecht zur Zcichcnebenc. Sie zeigt die drei übereinanderliegenden Schichten,

μ die die Haube bilden; diese sind, ausgehend von der konkaven Seite:

- ein He>elislfret|iicnz-Absorber 8 aus Uicthauschaumplattcn mit Graphit als Füllstoff, deren

Oberfläche nebeneinanderliegende Kegel aufweist;

- eine metallische Schicht 9 aus einem kupferhaltigen Gewebe mit engen Maschen;

- einem Polyester-Schichtharz 10, das für die kupferhaltige Gewebeschicht als isolierende Unterlage dient.

Zur Vereinfachung der Zeichnung sind die Befestigungseinrichtungen der Haube weder in Fig. 1 noch in Fig. 2 gezeigt.

Die Haube hat eine gekrümmte Oberfläche mit einer Längs- und einer Quersymmetrieebene. Ihr Schnitt in der Längssymmetrieebene (Fig. 1) hat nahezu die Form einer Halbellipse, deren Enden durch ihre große Achse verbunden sind, und ihr Schnitt in der Qusrsymmetrieebene (Fig. 2) hat nahezu die Form eines Halbkreises.

Fig. 3 zeigt den Teil der Antenne der Fig. I, der von dem oberen Abschnitt des Rohrgestells 4 und der Haube 6 gebildet wird. Um die BefestigupgseiiT-ichtungen der Haube an dem Gestell gut zu zeigen, sind die Metallstützen 44 und die anderen Elemente der Antenne nicht dargestellt. Die Haube 6 weist vier Rohrelemente 11, 12, 13, 14 auf, die nahezu ganz innerhalb der Haube unter dem UHF-Absorber angeordnet sind. Diese vier Rohrelemente sind an Befestigungslascht-n 16, 17 des Gestells 4 angeschraubt. Bei 15 im oberen Teil der Haube sind die vier Rohrclemente durch Schweißen verbunden.

Der Zweck der Haube ist zugleich radioelektrisch mechanisch und klimatisch. Ihr radioelektrischer Zweck ist doppelt:

a) sie bildet infolge ihrer metallischen Schicht für externe Störstrahlungen eine Abschirmung und

b) sie nimmt einerseits nahezu die gesamte von der Primärquelle 1 abgestrahlte Energie auf. die der Hilfsreflektor 2 nicht aufnimmt, und andererseits einen Teil der von den Rändern der Primärquclle 1, von den Rändern des Hilfsreflektors 2 und von dem Rohrrahmen 5 gebeugten Energie auf. Die so aufgefangene Energie wird normalerweise von dem Absorber 8 (Fig. 2) direkt absorbiert, wenn nicht, !sann sie nach Reflexion an der kupferhaltigen Gewebeschicht 9 (Fig. 2) absorbiert werden. Somit ermöglicht es die Haube, die Welligkeit der Kurve des Antennengewinns in Abhängigkeit von der Frequenz auf 0,2 dB zu vermindern, während sie etwa I dB in dem Betriehsfrequenzband von 3,S bis 7,1 GHz der als Beispiel genommenen Antenne betrug. Sie ermöglicht es auch, den Pegel der abgestrahlten zerstreuten Strahlungskeulen um 15 dB zu verringern, also die Anzahl von Antennen der beschriebenen Art zu erhöhen, die an einem Knotenpunkt von Nachrichtenübertragungsstrecken angeordnet werden können, und entsprechend die Anzahl der Richtungen zu erhöhen, in denen gesendet werden kann.

Der mechanische Zweck der H«ube ist darauf zurückzuführen, daß sie durch ihre Anordnung einen Teil der Primärquelle, den Rohrrahmen und den Reflektor 2 gegen die Winde schützt. Da die von den Winden au." den Hilfsreflektor 2 ausgeübten Kräfte sehr Vi '.mindert werden, kann daher der Durchmesser der Rohre, die den Rohrrahmen bilden, vermindert werden. Dies führt zu einer Verminderung der Störbeugungen an diesen Rohren. Zu beachten ist auch, daß die Haube eine aerodynamische Form hat. die zur Verminderung ihres Windwiderstands bestimmt ist.

Bei der beschriebenen Ausführungsform schützt die Haube den Hilfsreflektor gegen direktes Eindringen von Regen und Schnee.

Antennen der soeben beschriebenen Art sind daher besonders für das Gebiet der Richtfunkstrecken, der Weltraumtechnik und des Radars bestimmt.

In Abwandlung der beschriebenen Ausfühmngsform kann die Haube auch so verlängert werden, daß sie den Teil des Hauptreflektors 3 der Fig. I bedeckt, dci dem Hilfsreflektor 2 gegenüberliegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Exzentrische Cassegrain-Antenne, bestehend aus einer Primarstrahlungsquelle, einem Hilfsreflektor und einem Hauptreflekttir, die von einem Gestell getragen werden, und aus einer die Primarstrahlungsquelle und den Hilfsreflektor überdeckenden, über dem Hauptrcflektor angeordneten Haube, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (6) innen mit einem die elektromagnetischen Wellen absorbierenden Material belegt ist und daß die Haube (6) unabhängig von der Befestigung (S) der Primarstrahlungsquelle (1) und des Hilfsreflektors (2) an dem Gestell (4) befestigt ist.

2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (6) eine isolierende Unterlage (101und zwischen der Unterlage (10) und dem absorbierenden Material (8) eine reflektierend».: metallische Schicht (9) hat.

3. Antenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das absorbierende Material (8) eine Oberfläche in Form von nebeneinanderliegenden Kegeln hat.

4. Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (6) einen Längsschnitt in etwa der Form einer Halbeüipse hat, deren Enden durch die große Ach;*, verbunden sind, sowie einen Querschnitt in etwa der Form e^:nes Halbkreises.