DE2360501A1 - ANTENNA, IN PARTICULAR FLOOR ANTENNA FOR LANDING SYSTEMS - Google Patents

ANTENNA, IN PARTICULAR FLOOR ANTENNA FOR LANDING SYSTEMS

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DE2360501A1
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Thomas Jeffrey Nemit
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    • H01Q19/06—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 refracting or diffracting devices, e.g. lens
    • H01Q19/062—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 refracting or diffracting devices, e.g. lens for focusing
    • H—ELECTRICITY
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    • 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

Description

Patentanwalt -: Patent Attorney - :

7 Stuttgart 30 ■.-'.. /: '■"'·'"■ ·:--..-.7 Stuttgart 30 ■ .- '.. /:' ■ "'·'" ■ ·: --..-.

Kurze Straße 8 . . - -Short street 8. . - -

J,T.Nemit-5J, T.Nemit-5

INTERNATIONAL· STANDARD ELECTRIC CORPORATION, NEW YORK Antenne, insbesondere Bodenantenne für LandesystemeINTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, NEW YORK Antenna, especially ground antenna for landing systems

(Zusatz SU Patentanmeldung P 23 35 792)(Addition SU patent application P 23 35 792)

Dd@ Erfindung betrifft eine Antenne, insbesondere Bodenantenne für Landesystem©, dit eine erst® Antennenzeile aufweist und bei der vor der Änttnntnieilt tint Anordnung vorgesehenist,- die bewirkt i daß der Asimut unabhängig von der Elevation oder umgekehrt meßbar ist, wobei die. Anordnung aui iwei horizontalen, gltichför™ miftn, liittndtn Flatttn b©st©ht, dit an ihrer einen Kante geradlinig und an dtr gegenübtrlisgtnden Kante krtiibogtnförmig sind, mit ihren gtradlinigtn Kanten d©r ©rittn Ant©nneni§©il@ ^ugee §in.d? derart, daß der durah die Platten gebildete Hohlleiter an §iin©r der erettn Äntenntn^tili lugekihrtenSeite duroh die linie-lstr-ahier &$? @r§ten Antenntnieile eu elektriiehtn Sehwingung,©n angeregt wird, die an d§r gegenüberlieiind©n geite des H©hiieittr§ abgestrahlt werden, wie in der Hauptanme!dung F 13 55 791 besehritben,Dd @ invention relates to an antenna, in particular ground antenna for landing system ©, dit a erst® antenna line and having vorgesehenist in the tint before Änttnntnieilt arrangement, - the that the Azimut i is effected regardless of the elevation or vice versa can be measured, wherein the. Arrangement on two horizontal, smoothly shaped, littndtn flatttn b © ht, which are straight on their one edge and in the shape of a square arch on the opposite edge, with their straight edges the anneni§ © il @ ^ eyes e §In.d ? in such a way that the waveguide formed through the plates peeped through the line lstr-ahier & $? @ r§ten antenna parts eu electrical visual oscillation is excited, which are radiated on the opposite side of the door, as described in the main application F 13 55 791,

am/Sah.0on / Sah. 0

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Es ist die Aufgabe der Erfindung, ausgehend von der Hauptanmeldung, die Fokussierung in der zu messenden Richtung- zu verbessern. It is the object of the invention, based on the main application, to improve the focus in the direction to be measured.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert.The invention will now be explained in more detail with reference to the drawings, for example.

Es zeigt:It shows:

Fig.l eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Antenne;Fig.l is a perspective view of the invention Antenna;

Fig.2 einen Querschnitt in einer Ebene, die bestimmt ist durch Torusachse und die Achse AA aus Fig.l;2 shows a cross section in a plane which is determined by Torus axis and the axis AA from Fig.l;

Fig.3 eine genauere Darstellung des Speiseteils der Antenne;3 shows a more detailed representation of the feed part of the antenna;

Fig.4 einen Querschnitt durch das Strahlungsdiagramm einer Antenne 4 shows a cross section through the radiation diagram of an antenna

a; nach dem Stand der Technik,
b: bei der erfindüngsgemäßen Antenne.a; According to the state of the art,
b: with the antenna according to the invention.

In Fig.l ist eine Linse 18 teilweise aufgeschnitten, um die Anordnung von Hohlleitern PL nach der Hauptanmeldung 13 bis 17, zu verdeutlichen, Diese Hohlleiter werden über ein gemeinsames Doppler-Speisesystem 10 und eine Anzahl Speisehohlleiter 19-23 parallel angeregt. Die Hohlleiter FL strahlen über ihre, halbkreisförmigen Aperturen und die toroidförmige Luneberg-Linse ihre Energie ab. Durch die Kombination halbkreisförmige Apertur-Linse wird eine geeignete. "Ring"-Phase zur Erzeugung eines fokussierten Strahlungsdiagrammes in der Elevationsrichtung bei verschiedenen Azimutwinkeln erzeugt. Wie in der DT-OS 21 62 068 beschrieben, entsteht das Strahlungsdiagramm in'einer Azimutebene aus einer Anzahl sich überlappender Einzelstrahlen* DieIn Fig.l a lens 18 is partially cut open to the arrangement of waveguides PL according to the main application 13 to 17, To clarify, these waveguides are via a common Doppler feed system 10 and a number of feed waveguides 19-23 stimulated in parallel. The waveguides FL radiate through their, semicircular ones Apertures and the toroidal Luneberg lens release their energy. The combination of a semicircular aperture lens becomes a suitable one. "Ring" phase to create a focused Radiation diagram generated in the elevation direction at different azimuth angles. As in DT-OS 21 62 068 described, the radiation diagram arises in an azimuth plane from a number of overlapping individual rays * Die

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von den Hohlleitern PL ausgestrahlte Strahlung wird durch die Linse bei jeweils verschiedenen, diskreten Azimutwinkeln fokussiert. Die Koiärination all dieser Strahlen ergibt das gewünschte Strahlungsdiagramm, das über einen großen Azimutwinkelbereich hinweg in -der ElevationsrichtUng konstante Strahlbreite hat. Die Kombination der Strahlungskeulen der verschiedenen Hohlleiter, z.B. 39 und 40, ist in Fig.4b gezeigt. Die' einzelnen Keulen stellen.die Ausstrahlungen der ein^Lnen Hohlleiter 13 s -.14 usw.; aus .Fig.!nach der Fokussierung durch die Linse 18 dar. Die Fig.4a zeigt einen im Querschnitt."hundeknochenförmigen" Strahlungsverlauf, wie er entsteht, wenn die Strahlung direkt von einem einzelnen Hohlleiter nach der Hauptanmeldung ausgestrahlt wird. . ■ : Radiation emitted by the waveguides PL is focused by the lens at different, discrete azimuth angles. The coordination of all these rays results in the desired radiation diagram, which has a constant beam width over a large azimuth angle range in the direction of elevation. The combination of the radiation lobes of the various waveguides, for example 39 and 40, is shown in FIG. 4b. The individual lobes represent the radiations of the single waveguide 13-14, etc .; from .Fig.! after focusing by the lens 18. FIG. 4a shows a cross-section of a "dog-bone" radiation pattern, as it arises when the radiation is emitted directly from a single waveguide according to the main application. . ■ :

Eine Optimierung der Azimutphas.enfehler zweiter und vierter Ordnung verlangt für die toroidförmige Linse eine relative Dielektrizitätskonstante, von ungefähr 4. Damit erhält man eine nahezu konstante Phase.An optimization of the azimuth phase errors of the second and fourth order requires a relative dielectric constant for the toroidal lens, of about 4. This gives an almost constant phase.

In Fig.2 ist ein Querschnitt durch die toroidförmige Linse in der Ebene, die die Achse AA aus Fig.l enthält,,gezeigt. Die toroidförmige Linse muß sich mindestens über den im allgemeinen kreisförmigen Bereich der-Hohlleiter 13 bis 17 erstrecken. Die Ankopplung des Speisehohlleiters 21 an die Hohlleiter 13 bis 17 ist gleich wie die Ankopplung der Hohlleiter 19, 20, 22 und 23-Die Aperturen"der einzelnen Hohlleiter 13 bis 17 sind entsprechend der Linsenfcrrm der Linse 18 an den Berührungskanten mit der Linse abgeschrägt (13a, l4a).In Fig.2 is a cross section through the toroidal lens in the Plane containing the axis AA from Fig.l, shown. The toroidal The lens must extend at least over the generally circular area of the waveguides 13-17. The coupling of the feed waveguide 21 to the waveguides 13 to 17 is the same as the coupling of the waveguides 19, 20, 22 and 23-Die Apertures ″ of the individual waveguides 13 to 17 are corresponding to the lens shape of the lens 18 at the contact edges of the lens bevelled (13a, 14a).

Sämtliche Hohlleiterbauteile .sind aus dem üblichen Hohlleiter-All waveguide components are made from the usual waveguide

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material hergestellt. Die toroidförmige Linse besteht aus einem modifizierten, wenig vernetzten Polyolefin Material. Es ist erhältlich unter den Handelsnamen "Custon poly K-Flex" und wird von der Firma Custon Materials Inc., Chelmsford, Massachusetts USA hergestellt.material made. The toroidal lens consists of one modified, little cross-linked polyolefin material. It is available under the trade name "Custon poly K-Flex" and will manufactured by Custon Materials Inc., Chelmsford, Massachusetts USA.

Fig.3 zeigt die in der Hauptanmeldung beschriebenen Hohlleiter 13 bis 17. Die Innenräume dieser Kohlleiter (z.B.13) werden, wie in der Hauptanmeldung beschrieben von den Einzelstrahlern (z.B. 29 bis 33) erster vertikaler Antennenzeilen zu elektrischen Schwingungen angeregt. Die entsprechenden Einzelstrahler der ersten Antennenzeilen in den Hohlleitern 14 bis 17 werden durch den Speisehohlleiter 19 parallel zu den Finzelstrahlern im Hohlleiter 13 angeregt. Entsprechend werden die übrigen Einzelstrahler der Hohlleiter 13 bis 17 von den Speisehohlleitern 20 bis 23 gespeist. Die horizontalen Speisehohlleiter 19 bis 23 werden über die Schlitze 24 bis 28 von einem in der Eauptanmeldurig beschriebenen Speisesystem angeregt, z.B. einem Dopplerspeisesystem 10.3 shows the waveguides described in the main application 13 to 17. The interiors of this cabbage ladder (e.g. 13) are as described in the main application of the individual emitters (e.g. 29 to 33) first vertical antenna rows excited to electrical oscillations. The corresponding single emitters of the first antenna rows in the waveguides 14 to 17 excited by the feed waveguide 19 parallel to the finzel radiators in the waveguide 13. The others are accordingly Individual radiators of the waveguides 13 to 17 are fed by the feed waveguides 20 to 23. The horizontal feeder waveguide 19 to 23 are through the slots 24 to 28 of one in the The feed system described in the main notification is stimulated, e.g. a Doppler feed system 10.

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Claims (6)

Pat ent ansprUchePatent claims Antenne j insbesondere Bodenantenne für Landesysterne, die eine erste Antennengeile 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 2.wei 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 AntennenseiIe augekehrten Seite durch die Einzel-.strahler der ersten Antennenzeile zu elektrischen Schwingungen' angeregt wird, die an der gegenüberliegenden Seite des Fohlleiters abgestrahlt werden nach Patentanmeldung P 23 35 792 , dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Hohlleiter (13 bis 17) vorgesehen sind, daß ihre ersten Antennenzeilen (29 bis 33) von Speisehohlleitern (19 bis 23) gespeist werden und daß die Abstrahlung über eine die kreisförmige Seite der Hohlleiter(13*17) bedeckende dielektrische Linse (18) erfolgt.Antenna j in particular ground antenna for landing systems, which has a first antenna and in which an arrangement is provided in front of the antenna line, which causes the azimuth to be measured independently of the elevation or vice versa, the arrangement of two horizontal, uniform conductive Plates, 'which are straight on their one edge and circular arc-shaped on the opposite edge, which face the first antenna row with their straight edges, in such a way that the waveguide formed by the plates on its side facing the first antenna row through the individual. emitter of the first antenna row is excited to electrical vibrations', which are radiated on the opposite side of the waveguide according to patent application P 23 35 792, characterized in that several waveguides (13 to 17) are provided that their first antenna rows (29 to 33) are fed by feed waveguides (19 to 23) and that the abstraction Treatment takes place via a dielectric lens (18) covering the circular side of the waveguide (13 * 17). 2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß die Hohlleiter (13 bis 17) so angeordnet sind, daß die Platten, die die halbkreisförmige Apertur bilden, parallel zueinander angeordnet sind»2. Antenna according to claim 1, characterized in that the waveguides (13 to 17) are arranged so that the plates which form the semicircular aperture are arranged parallel to one another » 3. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Linse (18) die Form eines Torus hat und daß sieh die3. Antenna according to claim 1, characterized in that the dielectric lens (18) has the shape of a torus and that see the 4098 2 ji/fla 0.44098 2 ji / fla 0.4 -β--β- J.T.Nemit-5J.T.Nemit-5 - halbkreisförmigen Seiten der Fohlleiter (13-17) der der Torusachse zugewandten Seite des; Torus anpassen.- semicircular sides of the foal ladder (13-17) that of the torus axis facing side of the; Adjust torus. 4. Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Torusachse senkrecht auf den parallelen Platten der Hohlleiter (13-17) steht,4. Antenna according to claim 2, characterized in that the torus axis is perpendicular to the parallel plates of the waveguides (13-17), 5. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet * daft die Speisehohlleiter (19 bis 23) von einer* weiteren Antennenzeile (2'{-28) angeregt werden.5. An antenna according to claim 1, characterized in that * daft the feed waveguide (19 to 23) further from a * antenna line (2 '{- 28) are excited. 6. Antenne nach Anspruch 1 oder 5» dadurch gekennzeichnet , daß die entsprechenden Einzelstrahler der ersten Antennenzeilen (z.B. 29 bis 33) uid die Einzelstrahler einer weiteren Antennenzeile (24-28) parallel gespeist werden.6. Antenna according to claim 1 or 5 » characterized in that the corresponding individual radiators of the first antenna rows (eg 29 to 33) uid the individual radiators of a further antenna row (24-28) are fed in parallel. 40:9.-8-2 57 0.840: 9.- 8-2 57 0.8 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
DE2360501A 1972-12-18 1973-12-05 ANTENNA, IN PARTICULAR FLOOR ANTENNA FOR LANDING SYSTEMS Withdrawn DE2360501A1 (en)

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