DE2319731C3 - Exzentrische Cassegrain-Antenne - Google Patents
Exzentrische Cassegrain-AntenneInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
- H01Q19/02—Details
- H01Q19/021—Means for reducing undesirable effects
- H01Q19/026—Means for reducing undesirable effects for reducing the primary feed spill-over
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- H01Q17/00—Devices for absorbing waves radiated from an antenna; Combinations of such devices with active antenna elements or systems
- H01Q17/001—Devices for absorbing waves radiated from an antenna; Combinations of such devices with active antenna elements or systems for modifying the directional characteristic of an aerial
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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 (4)
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.
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