DE2328597C3 - Drehkreuzantenne - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Drehkreuzantenne mit vier in einer Ebene an einem Mast angebrachten, in unterschiedliche Richtungen weisenden, von einem gemeinsamen Sender einzeln gespeisten, in Stab- oder Schmetterlingsform ausgebildeten Strahlerelementen.

Nach der Zeitschrift Electronics, April 1936, Seiten 14-17, nach den Rohde & Schwarz Mitteilungen, Nr. 2, 1952, Seiten 50-54, nach der britischen Patentschrift 9 42 287 und nach der DE-OS 20 26 451 ist es bekannt, das Stromstärkeverhältnis und/oder die Phasendifferenz der bei einer derartigen Antenne den Strahlerelementen zugeführten Ströme so festzulegen, daß ein gewünschtes Horizontaldiagramm möglichst gut approximiert wird.

Nach der DE-OS 14 66 567 ist es bekannt, die einzelnen Dipole jedes Dipolfeldes einer Rundstrahlantenne, die in mehrere Ebenen übereinanderliegend Dipolfelder aufweist, über Richtkoppler zu speisen, wobei jeweils ein Richtkoppler jeder Ebene zugeordnet ist. Eingangsseitig sind die den verschiedenen Ebenen zugeordneten Richtkoppler an die Ausgänge eines ihnen gemeinsamen, von dem Sender gespeisten Richtkopplers angeschlossen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Drehkreuzantenne eingangs genannter Art anzugeben, deren Horizontaldiagramm in seinen einzelnen Richtungen unterschiedlichen Versorgungsbedingungen durch besonders einfache und in ihrer Bemessung leicht festlegbare Mittel anzupassen ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Drehkreuzantenne dadurch gekennzeichnet, daß je zwei benachbarte Strahlerelemente mit je einem Ausgangsanschluß eines Richtkopplers verbunden sind, daß die Eingangsanschlüsse dieser Richtkoppler mit je einem Ausgangsan-Schluß eines dritten Richtkopplers verbunden sind, daß die dritten Ausgangsanschlüsse der drei Richtkoppler mit Widerständen abgeschlossen sind und daß der Eingangsanschluß des dritten Richtkopplers vom Sender gespeist ist wobei die Kopplungsdämpfung der Richtkoppler so bemessen ist, daß den einzelnen Strahlerelementen die für die Erzeugung des gewünschten horizontalen Richtdiagramms erforderliche Leistung zugeführt ist

Die durch die Erfindung erzielten Vorteile werden anhand von Ausführungsbeispielen erörtert

Die Erfindung umfaßt nicht nur Drehkreuzantennen mit einer Strahlerelementenebene; zur Erhöhung des Antennengewinns können die Strahlerelemente in bekannter Weise auch in mehreren Ebenen gleichartig übereinander angeordnet werden.

Die Erfindung wird nun an Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnungen erläutert Es stellen dar:

F i g. 1 ein erstes Beispiel einer erfindungsgemäßen Antennenanordnung in Ansicht von oben mit Anschlußschaltbild,

Fig.2 ein Horizontal-Diagramm, das mit der in Fig. 1 dargestellten Antennenanordnung zu verwirklichen ist,

F i g. 3 ein zweites Beispiel einer erfindungsgemäßen Antennenanordnung in Ansicht von oben mit Anschlußschaltbild.

Die im folgenden erörterten Beispiele erfindungsgemäßer Antennenanordnungen weisen vier getrennt gespeiste Strahlerelemente 1, 2,3, 4 in Schmetterlingsform je Ebene auf.

F i g. 1 zeigt eine Ansicht von oben auf einen Mast 5 mit einer Anordnung von vier Strahlerelementen 1,2,3, 4 in Schmetterlingsform mit den Speiseanschlüssen 11, 12,13,14. Die Speisung erfolgt über eine Richtkoppleranordnung mit Richtkopplern 6, 7, 8. Zwischen den Anschlüssen b und d der Richtkoppler 7 und 8 und den Speiseanschlüssen 11, 12, 13, 14 liegen gleichlange Koaxialkabel 10; zwischen den Anschlüssen b und rf des Richtkopplers 6 und den Anschlüssen a der Richtkoppler 7 und 8 liegen verschieden lange Verbindungsleitungen 15 und 16.

Die Verbindungsleitung 16 hat eine Länge 1\, die den mechanischen Gegebenheiten durch die Anbringung der Rich'ikoppler entspricht. Die Länge der Verbindungsleitung 15 ist im Ausführungsbeispiel zu

λ c

gewählt, wobei λ, die Wellenlänge im Koaxialkabel mit der Dielektrizitätskonstanten ε bedeutet. Die Koppeldämpfungen der Richtkoppler 6, 7, 8 sind im Ausführungsbeispiel mit 3 dB gewählt, so daß alle vier Strahlerelemente 1, 2, 3, 4 mit der gleichen Leistung P = 1 versorgt werden. Aufgrund der genannten Längen der Verbindungsleitungen 10 zwischen den Richtkopplern 7, 8 und den Strahlerelementen 1, 2, 3, 4 ergeben sich an diesen folgende Speisephasen:

Strahlerelement 1 : φ = ±0°
Strahlerelement 2 : ψ = - 90°
Strahlerelement 3 :φ = -180°
Strahlerelement 4 :g> = -270°

Unter Berücksichtigung der in Fig.2 gezeigten gewünschten Form 25 des Horizontal-Diagramms sind die Strahlerelemente I₁ 2, 3, 4 abweichend von der

Mittelpunkt-Symmetrie um bestimmte Winkel 17, 18, 19, 20 gegenüber dem Achsensystem 21, 22 versetzt wodurch sich eine günstige Annäherungsform 26 des Horizontal-Diagramms aa die gewünschte Form 25 ergibt

Die gestellte Aufgabe bezüglich der Formgebung des Horizontal-Diagramms ist in diesem Beispiel durch Variation der mechanischen Anordnung der Strahlerelemente 1,2,3,4 gelöst

Andersartige Horizontal-Diagramme können dadurch erre'pht werden, daß die Speisephasen oder die Amplituden der in die einzelnen Strahlerelemente 1, 2, 3, 4 eingespeisten Spannungen geeignet gewählt werden, die mechanische Anordnung der Strahlerelemente 1,2,3,4 aber in der Richtung des Achssystems 21, 22 belassen wird, also mittelpunktsymmetrisch gewählt wird.

Ein Beispiel einer Antennenanordnung, in der Amplitude und Phasenlage der in die Strahlerelemente 1, 2, 3, 4 eingespeisten Spannung bei symmetrischer Anordnung der Strahlerelemente variiert sind, ist in F ig. 3 dargestellt.

In F i g. 3 ist durch Bemessung der Verbindungsleitun-

ι ο

gen 15 und 16 zu

Verbindungsleitung 15: / = Z₁ Verbindungsleitung 16: I = h+-ir

erreicht daß die Strahlereiemente 1, 2, 3, 4 am jeweiligen Speiseanschluß 11, 12, 13, 14 mit folgender Phasenlage der Spannung versorgt werden:

Strahlerelement 1 :φ = -300° Strahlerelement2:g) = -210° Strahlerelement 3 :<p = -90°
Strahlerelement 4 : φ = ±0°

Gleichzeitig ist durch entsprechende Bemessung der Koppeldämpfung der Richtkoppler 6, 7, 8 erreicht daß die Strahlerelemente 1, 2, 3, 4 mit folgenden relativen Leistungen gespeist werden:

Strahlerelement 1 : P = 2,25
Strahlerelement 2-.P= 1,5
Strahlerelement 3 : P = 1,5
Strahlerelement 4-.P= 1

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Drehkreuzantenne mit vier in einer Ebene an einem Mast angebrachten, in unterschiedliche Richtungen weisenden, von einem gemeinsamen Sender einzeln gespeisten, in Stab- oder Schmetterlingsform ausgebildeten Strahlerelementen, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei benachbarte Strahlerelemente (1, 2; 3, 4) mit je einem Ausgangsanschluß (b, d) eines Richtkopplers (7, 8) verbunden sind, daß die Eingangsanschlüsse (a) dieser Richtkoppler (7,8) mit je einem Ausgangsanschluß (b, d) eines dritten Richtkopplers (6) verbunden sind, daß die dritten Ausgangsanschlüsse (c) der drei Richtkoppler (6, 7, 8) mit Widerständen (9) abgeschlossen sind und daß der Eingangsanschluß (a) des dritten Richtkopplers (6) vom Sender gespeist ist, wobei die Kopplungsdämpfung der Richtkoppler (6, 7, 8) so bemessen ist, daß den einzelnen Strahlerelementen (1, 2, 3, 4) die für die Erzeugung des gewünschten horizontalen Richtdiagramms erforderliche Leistung (P) zugeführt ist.

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