DE2359253A1 - Antenne, insbesondere bodenantenne fuer landesysteme - Google Patents

Antenne, insbesondere bodenantenne fuer landesysteme

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DE2359253A1
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DE
Germany
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antenna
reflector
axis
waveguide
antenna according
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Withdrawn
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DE2359253A
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English (en)
Inventor
Gregory George Charlton
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Standard Electric Corp
Original Assignee
International Standard Electric Corp
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/20—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a curvilinear path
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    • H01Q19/18—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 using reflecting surfaces having two or more spaced reflecting surfaces
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    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
    • H01Q3/34—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means

Landscapes

  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Description

Dipl.-Phys.Leo Thul
Pat ent anwalt
7 Stuttgart 30 2359253
Kurze Straße 8 '
G.G.Charlton-4
INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, NEV/ YORK Antenne, insbesondere Bodenantenne für Landesysteme
(Zusatz zu Patentanmeldung P 23 35 792)
Die Erfindung betrifft eine Antenne, insbesondere 'Bodenantenne für Landesysteme, die eine erste Antennenzeile aufweist und bei der vor der Antennenzeile eine Anordnung vorgesehen ist, die bewirkt, daß der Azimut unabhängig von-der Elevation oder umgekehrt meßbar ist, wobei die Anordnung aus zwei horizontalen, gleichförmigen, leitenden Platten besteht, die an ihrer einen Kante geradlinig und an der gegenüberliegenden Kante kreisbogenförmig sind, die mit ihren geradlinigen Kanten der ersten Antennenzeile zugekehrt sind, derart, daß der durch die Platten gebildete Hohlleiter an seiner der ersten Antennenzeile zugekehrten Seite durch die Einzelstrahler der ersten Antennenzeile zu elektrischen Schwingungen angeregt wird, die an der gegenüberliegenden Seite des Hohlleiters abgestrahlt werden, wie in der Hauptanmeldung P 23 35 792 beschrieben.
Srn/Seho
.22.11.1973
409824/0765
INSPECTED
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ausgehend von der Hauptanmeldung, die Fokussierung in der zu messenden Fichtung zu verbessern.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert.
Es zeigen:
Fig.l eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Antenne;
Fig.2 eine Draufsicht der Antenne. Die Richtung der Energieausstrahlung ist durch Striche angedeutet;
Fig.3 eine maßstabsgerechte Seitenansicht der Antenne.
In den Figuren stellt PL einen Hohlleiter dar, wie er in der Hauptanmeldung beschrieben ist. Ein dazugehöriger Speiseteil 10 und Einzelstrahler 18 und 19 sind ebenfalls in der Fauütanmeldung beschrieben. Die bei 14 aus dem Hohlleiter PL austretende Strahlung trifft auf einen Hilfsreflektor 13 und wird von dort aus auf einen Hauptreflektor 12/12a zurückgestrahlt. Vom Kauptreflektor 12/12a aus erfolgt die Abstrahlung in die Meßrichtung. Um das gewünschte Strahlungsdiagramm im Azimut zu erhalten, muß die Divergenz der Strahlen 15, 16 und 17 in Fig.2 in beiden Richtungen der Z-Achse zunehmen. Der Abstand des Hilfsreflektors 13 vom Hauptreflektor 12/12a ist in den Fig. 1 und 2 vergrößert dargestellt. Der Hilfsreflektor 13 ist in der Ebene senkrecht zu einer Achse Z kreisförmig. Sein Querschnitt ist angenähert kreisförmig.
Für den Hilfsreflektor 13 sind auch andere Ausführungsformen möglich-. Er kann z.B. die Form eines gefalteten Horns haben oder aus
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G.G.Charlton-4
weiteren Antennenzeile, die von der aus dem Hohlleiter-PL aus- ' tretenden Strahlung angeregt wird, bestehen.
Der Hauptreflektor besteht aus zwei Hälften 12 und 12a, die an den entsprechenden Seiten des Hohlleiters PL angebracht sind. Der Innenraum des Hohlleiters PL wird von den Reflektorhälften 12/12a nicht durchdrungen. Die Oberfläche des Hauptreflektors 12/12a besteht aus einem leitenden Material. Die beiden Hälften des Hauptreflektors haben die Form eines Rotationskörpers um eine Achse Z. Der Hohlleiter PL befindet sich bei Z=O. Seine seitlichen Begrenzungsplatten stehen senkrecht zur Z-Achse. In beiden Richtungen der Z-Achse nimmt der Durchmesser des Rotationskörpers durch den die Oberflächenform des Hauptreflektors beschrieben wird, zu.
Der Rotationskörper entsteht durch Rotation einer Kurve um die Z-Achse. Die Kurve wird bestimmt durch einen passenden Reflektionswinkel auf der Oberfläche des Hauptreflektors für die auszusendende Strahlung und durch passende Phasenlage bei jedem Winkel, was durch Variation des Radius erreicht wird. Aus diesen Bedingungen ergeben sich folgende Gleichungen:
dR . α-Θ /,ν
dl = fcan — ■ ■ (1)
Rcose = R0 (2)
tan α = pip. ("3)
Dabei haben die Buchstaben folgende Bedeutung:
R = kleinster Radius des Rotationskörpers, der die Form ο
der Oberfläche des? Hauptreflektorhälften beschreibt.
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G.G.Charlton-4
P = variabler Radius des Eotationsk"rners.
Z = horizontale Achse. Gemessen wird von der Fbene aus,
in der R=R ist.
ο
θ = Azimut-Winkel.
α = äquivalenter Speisewinkel.
Aus dem vorhergehenden ist ersichtlich, daß die Phase entlang jedem Umfang bei einem gegebenen Wert für Z nur von der Finspeisung durch den Hohlleiter PL abhängt. Gleichung (2) bestimmt 'den fokussierten Azimut-Winkel fi für jedes P und die Gleichungen (1) und (3) beschreiben eine Oberfläche, die bei jedem Padius R senkrecht zu diesem Winkel ist. Die Gleichungen sind numerisch lösbar. Dabei ist R = R(Z) bei gegebenem F und R-.
Der zur Verfügung stehende Winkelbereich im Azimut ist abhängig von der Krümmung der Reflektoroberfl-Tche. Die Fokussierung und Elevation werden durch den Reflektorradius bestimmt. Um einen Azimutwinkelbereich von 60° zu erhalten, müssen sich die Radien im Verhältnis 2:1 ändern.
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BAD

Claims (1)

  1. ■tr
    (K G. Char It on-
    Patentansprüche
    Antenne, insbesondere Bodenantenne für Landesysteme, die eine erste Antennenzeile aufweist und bei der vor der Antennenzeile eine Anordnung vorgesehen ist, die bewirkt, daß der Azimut unabhängig von der Elevation oder umgekehrt meßbar ist, wobei die Anordnung aus zwei horizontalen, gleichförmigen, leitenden Platten besteht, die an ihrer einen Kante" geradlinig und an der gegenüberliegenden Kante kreisbogenförmig sind, die mit ihren geradlinigen Kanten der ersten Antennenzeile zugekehrt sind, derart, daß der durch die Platten gebildete Hohlleiter an seiner der ersten Antennenzeile zugekehrten Seite durch die Einzelstrahler der ersten Antennenzeile zu elektrischen Schwingungen angeregt wird, die an der gegenüberliegenden Sei-„ te des Hohlleiters abgestrahlt werden, dadurch gekennzeichnet, daß senkrecht und symmetrisch zum Hohlleiter (PL) zwei konkave Rotationskörper (12 und 12a) als Hauptreflektorhälften angebracht sind,, daß gegenüberliegend zur halbkreisförmigen Seited1}) des Hohlleiters (PL) ein Hilfereflektor (13) angebracht ist. und daß am Hauptreflektor (12, 12a) und am Hüßreflektor (13) die im Hohlleiter (PL) erzeugten elektrischen Schwingungen zur Ab-Strahlung reflektiert werden.
    2. Antenne nach Anspruch I9 dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Hauptreflektors aus einem leitenden Material besteht.
    3°Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Rotationskörpers senkrecht auf den Platten des Hohlleiters (PL) steht und daß diese Achse die Z-Ac-hse ist.
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    G.G.Charlton-4
    ^ · Antenne.nach Anspruch 1 und Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationskörper durch Rotation der Kurve P(Z) = tan ^- um die Z-Achse entsteht, wobei α der äquivalente Speisewinkel und θ der Azimutwinkel ist.
    5. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daft sich die Mitte des Hohlleiters PL in der Ebene Z=O befindet.
    6. Antenne nach Anspruch 1 und Anspruch 3 bis Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Durchmesser der Rotationskörper in beiden Z-Richtungen zunimmt.
    7. Antenne nach Ansüruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der iTilfsreflektor (13) von der kreisbogenförmigen Seite des Hohlleiters(PL) überall den gleichen Abstand hat.
    S. Antenne nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsreflektor (13) eine .leitende Oberfläche hat.
    9. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filfsreflektor in Ebenen, die den Hilfsreflektor (13) durchschneiden und die Z-Achse beinhalten, so gekrümmt ist, daß die Bogen=· Innenseite zum Hauptreflektor (12/12a) weist und daß der Meßreflektor (13) in der Ebene senkrecht zur Z-Achse kreisförmig ist, wobei der Radius dieses Kreises größer als der kleinste Radius des Hauptreflektors (12/12a) ist.
    10.Antenne nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung in der Ebene, die die Z-Achse enthält, hyperbolische Form hat.
    11·Antenne nach Anspruch 9S dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung in der· Ebene, die die Z-Achse enthält s kreisförmig ist.
    409824/0765
    G. G. Char It on-if
    12. Antenne nach Anspruch I3 dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfs-. reflektor aus einer weiteren Antennenzeile besteht.
    13. Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Oberfläche des Hauntreflektors (12/12a) und des Hilfsreflektors (13) über einen Winkel ausdehnt, der kleiner oder gleich l80° ist.
    409824/078
    Leerseite
DE2359253A 1972-12-11 1973-11-28 Antenne, insbesondere bodenantenne fuer landesysteme Withdrawn DE2359253A1 (de)

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