DE2405520A1

DE2405520A1 - Phasengesteuerte antennenanordnung

Info

Publication number: DE2405520A1
Application number: DE19742405520
Authority: DE
Inventors: Karl-Ludwig Dipl Phys Dr Lenz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-02-06
Filing date: 1974-02-06
Publication date: 1975-08-14
Also published as: NL7501427A; US3971022A; FR2260194B1; GB1485541A; NL165889C; FR2260194A1; IT1031331B; NL165889B

Description

Phasengesteuerte Antennenanordnung

Die Erfindung bezieht sich auf eine phasengesteuerte Antennenanordnung, bei der die Sendeenergie von einem Primärspeise_r system durch den freien Raum als Primärwelle auf eine Vielzahl von vorzugsweise in Zeilen und Spalten in einer Ebene angeordneten ersten Strahlerelementen gestrahlt wirt, dort empfangen, über eine Vielzahl elektronisch einstellbarer, die Umwandlung der Primärwelle in eine ebene Welle sowie die jeweils gewünschte Strahlablenkung bewerkstelligenderPhasenschieber geleitet und von einer Vielzahl von ebenfalls vorzugsweise in Zeilen und Spalten in einer Ebene angeordneten und die gleiche Fläche wie die ersten Strahlerelemente beanspruchenden zweiten Strahlerelementen in Form einer ebenen Welle abgestrahlt wird, und bei der die Empfangsenergie diesen Weg in umgekehrter Richtung durchläuft.

Bei einer strahlungsgespeisten elektronisch gesteuerten Antenne wird die in einem Sender erzeugte Hochfrequenzleistung über ein Primärspeisesystem durch Strahlung den Antennenelementen auf der Apertur zugeführt. Die Apertur besteht aus einer Vielzahl von Antennenelementen, z.B. Dipolen, die meist auf einer ebenen Fläche von bestimmter geometrischer Form angeordnet sind.

Zur Erzielung der Richtwirkung der Antenne müssen die'Laufzeitunterschiede infolge der verschiedenen Abstände der einzelnen Antennenelemente vom Primärspeisesystem ausgeglichen werden (Fokussierung). Die Ablenkung des Antennenstrahls erfolgt

VPA 9/655/4011 VL/Rth

509833/0433

durch eine linear von den Koordinaten der Apertur abhängige Phasenverzögerung der Ströme in den einzelnen Antennenelementen. Die Einstellung der Phase wird gewöhnlich mit elektronisch veränderbaren Phasenschiebern durchgeführt.

Die Fokussierung des Primärstrahls erfolgt entweder durch unterschiedlich lange elektrische Umwegleitungen-, die für jedes Antennenelement individuell berechnet und hergestellt sind sowie den Phasenschiebern nachgeschaltet sind, oder in den Phasenschiebern selbst. Die Einstellung der Phasenschieber wird dabei aus zwei Anteilen zusammengesetzt. Der eine Anteil wird durch die erforderliche Fokussierphase gebildet, der zweite Anteil ist die für eine bestimmte Strahlrichtung erforderliche Ablenkphase. Die Berechnung^ der Phasenschieberstellung für alle Antennenelemente wird mit Hilfe eines sogenannten Phasenrechners durchgeführt. Die Strahlerelemente sind bei einer phasengesteuerten Antennenanordnung vom Durchstrahlungstyp auf beiden Seiten der Antennenapertur angeordnet. Die vom Primärspeisesystem ausgehende Primärwelle trifft dabei auf eine Wand von ersten Strahlerelementen, den sogenannten KollektorStrahlerelementen. An diese ersten Strahlerelemente ist jeweils ein Phasenschieber, gegebenenfalls auch noch eine Umwegleitung, angeschlossen. Dort wird der Hochfrequenzstrom in der Phase entsprechend der gewünschten Strahlablenkung und der erforderlichen Fokussierung beeinflußt. An die andere Seite der Phasenschieber ist dann jeweils ein zweites Strahlerelement, das sogenannte Emitterstrahlerelement, angeschlossen. Die ebenfalls eine Wand bildenden zweiten Strahlerelemente strahlen dann in ihrer Gesamtheit eine ebene Welle in der gewünschten Ablenkrichtung ab.

Alle bekannten phasengesteuerten Antennenanordnungen dieser Art weisen die Eigenschaft auf, daß sie eine Strahlablenkung von O Grad bis etwa + 45 Grad (maximal + 60 Grad) gegen die Normale der durch die Emitterstrahlerelemente gebildeten Fläche

VPA 9/655/4011 509833/0433 -3-

t-3

zulassen. Soll jede Richtung des vollen Azimutwinkerbereiches von 36O Grad bedient werden können, so benötigt man in der Regel den hohen Aufwand von vier derartigen ebenen Antennenanordnungen, die zueinander um 90 Grad versetzt angeordnet sind.

Zur Überwachung des vollen Azimutbereichs lassen sich auch zylindrisch oder konisch geformte,phasergesteuerte Antennenanordnungen verwenden, die jedoch sehr komplexe Ansteuerungseinrichtungen aufweisen, schon allein deswegen, weil immer die der momentanen Strahlrichtung abgewandten Strahlerelemente abgeschaltet werden müssen.

Gemäß der Erfindung, die sich auf eine phasengesteuerte Antennenanordnung der eingangs genannten Art bezieht, wird der hohe Aufwand, der für eine volle Azimutüberwachung erforderlich ist, dadurch erheblich reduziert, daß auf der Seite der Ebene mit den zweiten Strahlerelementen ein zweites Primärspeisesystem vorgesehen ist, das auch mit .Sendeenergie gespeist wird, die durch den freien Rc.um als Primärwelle auf die zweiten Strahlerelemente gestrahlt wird, dort empfangen, über die Phasenschieber geleitet und von den ersten Strahlerelementen in Form einer ebenen Welle abgestrahlt wird. Die Antenne wird somit zweiseitig verwendet. Das erste Primärspeisesystem strahlt die eine Seite der Antenne an. Über die eingebauten Phasenschieber gelangt die durch diese fokussierte und phasenmäßig für eine gewünschte Ablenkrichtung eingestellte Energie zur anderen Seite der Antenne und wird von hier in die gewünschte Ablenkrichtung abgestrahlt. Das zweite Primärspeisesystem strahlt die letztgenannte Seite der Antenne an. Über dieselben Phasenschieber fließt die Energie jetzt in die entgegengesetzte Richtung zur erstgenannten Seite der Antenne, von wo sie abgestrahlt wird. Auf der einen Antennenseite sind die ersten Strahlerelemente und auf der anderen Seite der Antenne die gleichartigen zweiten Strahlerelemente angeordnet. Es

VPA 9/655/4011 509833/0433

ist somit möglich, den vollen 360-Grad-Azimutbereich anstelle mit vier phasengesteuerten Antennenanordnungen, die nur auf einer Seite abstrahlen, mit zwei nach der Erfindung ausgebildeten phasengesteuerten Antennen, die also auf beiden Antennenseiten abstrahlen, zu überstreichen. Diese beiden Antennen wurden in einem solchen Fall ebenfalls um 90 Grad zueinander verdreht angeordnet sein.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine bekannte, einseitig benutzte phasengesteuerte Antenne vom strahlungsgespeisten Typ unter Verwendung des DurchstrahlVerfahrens,

Fig. 2 eine doppelseitig benutzte phasengesteuerte Antenne vom strahlungsgespeisten Typ nach der Erfindung,

Fig. 3 eine doppelseitig benutzte phasengesteuerte Antenne nach der Erfindung mit in bezug zu den angestrahlten Flächen außermittig angeordneten Primärspeisesystemen,

Fig. 4 eine doppelseitig benutzte phasengesteuerte Antenne nach der Erfindung mit in bezug auf die angestrahlten Flächen außermittig angeordneten Primärspeisesystemen und Umwegleitungen zur Kompensation der Schräganstrahlung und gegebenenfalls auch zur Fokussierung,

Fig. 5 eine doppelseitig benutzte, in beiden Richtungen gleichsB itig betriebene phasengesteuerte Antenne nach der Erfindung mit einem Pulsradarsender und zwei Empfängern als Prinzipschaltbild,

Fig. 6 den zeitlichen Verlauf von mittels der Schaltung nach Fig. 5 gesendeten und empfangenen Radarimpulsen,

509833/0433
VPA 9/655/4011 - 5 -

Fig. 7 eine doppelseitig benutzte, im Zeitmultiplex betriebene, phasengesteuerte Antenne nach der Erfindung mit einem Pulsradarsender und einem Empfänger im. Prinzipschaltbild,

Fig. 8 den zeitlichen Verlauf von mittels der Schaltung nach Fig. 7 gesendeten und empfangenen Radarimpulsen mit Multiplexumschaltung nach mehreren Impulsen,

Fig. 9 den zeitlichen Verlauf von mittels der Schaltung nach Fig. 7 gesendeten und empfangenen Radarimpulsen mit Multiplexumschaltung von Impuls zu Impuls,

Fig. 10 das Impulstelegramm bei Verwendung eines Senders im Zeitmultiplexbetrieb und zweier getrennter Empfänger, deren Empfangsperioden sich überlappen,

Fig. 11 eine doppelseitig benutzte phasengesteuerte Antenne nach der Erfindung in gegen die Vertikale geneigter Aufstellung.

Die bekannte Antennenanordnung in Fig. 1 wird von einem Sender 1 gespeist oder betreibt einen Empfänger 2, wobei die Umschaltung zwischen Sender 1 und Empfänger 2 mittels eines Sende-Empfangs-Schalters 3 vorgenommen wird. An diesen Schalter 3 ist ein Primärspeisesystem 4 in Form eines Hornstrahlers angeschlossen, der eine Primärwelle 5 - gewöhnlich eine Kugelwelle - abstrahlt. Die vom Primärspeisesystem 4 ausgehende Primärwelle 5 trifft nach Durchlaufen eines freien Luftraumes auf eine ebene, prinzipiell auch gewölbt ausbildbare Wand von ersten Strahlerelementen 6, an die jeweils ein Phasenschieber angeschlossen ist. Dort wird der Hochfrequenz strom in der Phase auf Grund der Ausgangsgrößen eines Ablenkrechners 8 und der einstellbaren Fokussierphasenwerte beeinflußt und von zweiten Strahlerelementen 9 als ebene Welle in eine Richtung OC

VPA 9/655/4011 g q g ₈ 3 3 / ₀ 433 - 6 -

abgestrahlt. Die Phasenschieber 7 wandeln demnach die Primärwelle 5 in eine zumindest angenähert ebene Welle 10 um. Für diese Umwandlung ist die Fokus si erphase zuständig, während, die Ablenkphase die Strahlschwenkung der ebenen Welle 10 bestimmt. Von der Echoenergie wird die Anordnung in umgekehrter Richtung und Reihenfolge durchlaufen. Die ersten Strahlerelemente 6, die hier als Kollektorstrahler wirksam sind, liegen in einer Ebene 11 und die zweiten Strahlerelemente 9» die als Emitter strahler wirken, in einer dazu parallelen Ebene 12-, Als Strahlerelemente 6 und 9 lassen sich z.B. Hornstrahler, einfache Dipole, Faltdipole od. dgl. verwenden.

Die Antennenanordnung nach Fig. 2 wird entsprechend der Erfindung in zwei Strahlungsrichtungen verwendet. Das Primärspeisesystem 4 strahlt die Ebene 11 mit den ersten Strahlerelementen an. Über die Phasenschieber 7 gelangt die Energie zur parallelen und im Ausführungsbeispiel deckungsgleich ausgebildeten Ebene 12 mit den zweiten ötrahlerelementen 9 und wird von hier in die Richtung OC abgestrahlt. Ein zweites Primärspeisesystem 13 strahlt die Ebene 12 mit den zweiten Strahlerelementen an. Über dieselben Phasenschieber 7 fließt die Energie jetzt in die entgegengesetzte Richtung zur Ebene 11 mit den zweiten Strahlerelementen 6 und wird von dort als ebene Welle in Richtung ß abgestrahlt. Die Arbeitsweise und Steuerung der Phasenschieber 7 entspricht in beiden Richtungen derjenigen der Anordnung nach Fig. 1. Die beiden Primärspeisesysteme 4 und 13 liegen zentral vor den beiden Ebenen 11 und-12. Die zur Erzielung von Fokussierung und Ablenkung einzustellenden Phasendrehungen der einzelnen Phasenschieber 7 lassen sich dann evtl. im Rechner 8^ leichter berechnen.

Fig. 3 zeigt eine ähnliche doppelseitig benutzte phasengesteuerte Antenne nach der Erfindung, bei welcher jedoch die Primärspeisesysteme 4 und 13 tiefer als die Unterkante der ebenen Flächen 11 und 12, d.h. außermittig gegenüber diesen

VPA 9/655/4011 509833/0433 " ⁷ "

Flächen, angeordnet sind. Die ebenen Flächen 11 und 12 mit den ersten bzw. zweiten Strahlerelementen 6 und 9 werden dann schräg von unten angestrahlt. Dies bietet den Vorteil, daß das jeweils zweite Primärspeisesystem 13 bzw. 4 den Strahlengang nicht abschattet und somit behindert. Die Antennennebenzipfel bleiben dadurch gering, und der Flächenwirkungsgrad der Antenne wird höher. Die schräge Anleuchtung kann bei der individuellen Einstellung der Phasenschieber 7 berücksichtigt werden. Dies kann durch Addition fester Werte oder durch systematische Berücksichtigung beim digitalen Berechnen jedes neu einzustellenden V/ertes mittels des Phasenrechners 8 geschehen.

Wie Fig. 4 zeigt, läßt sich die schräge Anleuchtung der beiden ebenen Flächen 11 und 12 durch die beiden Primärspeisesysteme 4 und 13, falls diese symmetrisch angeordnet sind, gleichzeitig für beide Benutzungsrichtungen der Antenne dadurch kompensieren, daß den einzelnen Phasenschiebern 7» die jeweils zwischen einem ersten Strahlerelement 6 und einem zweiten Strahlerelement 9 eingeschaltet sind, unterschiedliche Umwegleitungslängen 14 nachgeschaltet werden. Diese Umwegleitungen lassen sich auch gleichzeitig für die Fokussierung mitbenutzen.

Bei allen zweiseitig benutzten Antennen nach der Erfindung können die komplementären Strahlerelemente, d.h. das jeweils an einen Phasenschieber 7 angeschlossene erste Strahlerelement 6 und zweite Strahlerelement 9, für unterschiedliche Polarisationsrichtungen ausgelegt sein, wobei die jeweils diese Strahlerelemente sendermäßig unmittelbar bestrahlenden Primärspeisesysteme 4 bzw. 13 diesen anzupassen wären. Eine Drehung der Polarisationsebenen beider ebenen Antennenflächen und 12 von 90 Grad gegeneinander ergibt eine besonders gute Entkopplung. Sind beide Polarisationsebenen um 45 Grad gegenüber der Vertikalen geneigt, so erhält nan zusätzlich den Vorteil identischer Konstruktionen für beide Primärspeisesysteme 4 und 13.

VPA 9/655/4011 509833/0433 -8- ■

Fig. 5 zeigt ein Prinzipschalfbild einer bei Pulsradar verwendeten doppelseitig betriebenen, phasengesteuerten Antenne nach der Erfindung, an die ein einziger Sender 15 und zwei Empfänger 16 und 17 angeschaltet sind. Die Primärspei se systeme 4 und 13 werden dabei über zwei gekoppelte Sende-Empfangs-Schalter 18 und 19 gleichzeitig vom Sender 15 bedient. Schalten die beiden gekoppelten Sende-Empfangs-Schalter 18 und 19 gemeinsam um, so liegen die beiden Empfänger 16 und 17 an den Primärspeisesystemen 4 bzw. 13 und empfangen die Echosignale aus den beiden Richtungen Gt und ß.

In Fig. 6 ist für dieses Schaltungsbeispiel der zeitliche Verlauf (t = Zeit) der an den Primärspeisesystemen 4 und.13 herrschenden Zustände untereinander dargestellt. ¥enn die Sende-Empfangs-Schalter 18 und 19 auf Sendung stehen, gelangt gleichzeitig sowohl ein Sendeimpuls 20 an das Primärspeisesystem 4 als auch ein Sendeimpuls 21 an das Primärspeisesystem 13· Zum Zeitpunkt 22 schalten die beiden gekoppelten Sende-Empfangs-Schalter 18 und 19 gemeinsam um, und es beginnen die gleich lang dauernden Empfangsperioden 23 und 24 für die beiden Primärspeisesysteme 4 und 13· In dieser Zeit kann, sofern ein Ziel im durch den ausgesendeten Strahl überstrichenen Bereich liegt, ein Echoimpuls vom Primärsp ei se system 4 und/oder 13* empfangen und an den Empfänger 16 bzw. 17 weitergeleitet werden. Mögliche Empfangsimpulse sind mit den Bezugszeichen 25 und 26 angedeutet.

Fig. 7 zeigt ein Prinzipschaltbild einer ebenfalls bei Pulsradar verwendeten, doppelseitig betriebenen, phasengesteuerten Antenne nach der Erfindung, an die ein einziger Sender 27 und ein Empfänger 28 angeschaltet ist. Abwechselnd wird erst das eine und dann das andere der beiden Primärspeisesysteme 4 und 13 über einen Zeitmultiplexschalter 29 an den Sender 27 und während der Empfangsphase an den Empfänger 28 angeschlossen. Dazu ist ein Sende-Empfangs-Schalter 30 vor-

VPA 9/655/4011 509833/0433 -9-

gesehen, der nach jedem Sendeimpuls den Empfänger 28 für die Dauer einer Empfangsphase durchschaltet.

Bei Zeitmultiplexbetrieb ist es, wie im Impulstelegramm (t = Zeit) in Fig. 8 dargestellt, möglich, zwischen den beiden Primärspeisesystemen 4 und 13 erst nach größeren Zeitabschnitten umzuschalten. Es werden dann erst einige Impulse 31 über das Primärspeisesystem 4, dann einige, eventuell genauso viele Impulse 32 über das Primärspeisesystem 13 abgestrahlt usw. Die gleich lang dauernden, jeweils einem Sendeimpuls 31 und 32 folgenden Empfangsperioden, die durch den Sende-Empfangs-Schalter 30 eingeschaltet werden,, sind mit 33 bzw. 34 bezeichnet.

Es ist aber, wie in Fig. 9 im Impulstelegramm (t = Zeit) dar- ν gestellt ist, auch möglich, zwischen den beiden Primärspeisesystemen 4 und 13 von Impuls zu Impuls umzuschalten. Es wird dann z.B. erst ein Impuls 35 über das Primärspeisesystem 4 und dann ein Impuls 36 über das Primärspeisesystem 13 abgestrahlt usw. Die gleich lang währenden, jedem Sendeimpuls folgenden Empfangsperioden, die durch den Sende-Empfangs-Schalter 30 eingeschaltet werden, sind mit 37 bzw. 38 bezeichnet.

Eine zeitmäßig noch günstigere Ausnutzung des Zeitmultiplexbetriebes läßt sich dadurch erzielen, daß die beiden Primärspeisesysteme 4 und 13 zeitlich sehr kurz nacheinander mit Sendeenergie, nämlich mit den Sendeimpulsen 39 bzw. 40 im Impulstelegramm (t = Zeit) nach Fig. 10, beaufschlagt werden. Für die den Sendeimpulsen 39 bzw. 40 zugeordneten Empfangsperioden 41 und 42 der beiden Systeme werden dann zweckmäßig zwei Empfänger verwendet, wobei der eine. Empfänger allen Empfangsperioden 41 und der andere Empfänger allen Empfangsperioden 42 zugeordnet ist. Zweckmäßig wird nach jedem Sendeimpuls 39 eine Totzeit bis zum Beginn der Empfangsperiode 41 und vor jedem Sendeimpuls 40 eine Totzeit nach Ende der Empfangsperiode 42 eingefügt, weil man nicht auf einem Kanal empfangen kann, während der andere sendet.

VPA 9/655/4011 509833/0433 -10-

Alle aufgeführten und geschilderten Arten von Zeitmultiplexbetrieb lassen sich auf die Verwendung unterschiedlicher Frequenzen für beide Primärspeisesysteme erweitern. Es lassen sich _t auch statifc eines einzigen, in seiner Frequenz umgetasteten Senders zv/ei getrennte Sender, die auf unterschiedlichen Frequenzen arbeiten, verwenden.

Immer dann, wenn Echos mit den beiden Px-imärsp ei se systemen 4 und 13 entweder völlig gleichzeitig cder teilweise zeitlich überlappend empfangen werden sollen, d.h. in den Fällen, für die auch zwei Empfänger erforderlich sind, ist jeder Strahlrichtung oi eine bestimmte Strahlrichtung ß auf der anderen Seite starr zugeordnet. Für das systematische Absuchen des Raumes ist dies nicht hinderlich. Für das Verfolgen eines zuvor entdeckten Zieles in Richtung CC ist es zwar nicht notwendig, in die komplementäre Richtung ß gleichzeitig Energie auszustrahlen. Da aber ein und dieselbe Antenne in der Regel zum größeren Zeitprozentsatz für die Suchaufgabe eingesetzt wird, ist trotz der starren Kopplung der Richtungen C^ und ß der einen großen Betrag an Abtastzeit sparende Simultanbetrieb beider Antennenseiten von großem Vorteil.

Fig. 11 zeigt eine doppelseitig benutzte phasengesteuerte Antenne nach der Erfindung in gegen die Vertikale geneigter Aufstellung. Eine solche geneigte Aufstellung der beiden parallelen Ebenen 11 und 12 ist zweckmäßig, wenn man wie im gezeigten Beispiel in der Richtung 06 mehr an den größeren Erhebungswinkeln interessiert ist als in der Richtung ß.

Als Phasenschieber sind die reziprok arbeitenden Typen, d.h. solche mit gleichen Phasenverschiebungen in beiden Ausbreitung sr ichtungen, besonders zweckmäßig. Bei manchen Betriebsarten einer solchen phasengesteuerten Antenne lassen sich aber auch nichtreziproke Phasenschieber verwenden. Die. Phasenschieber können entweder analog oder digital ausgebildet sein.

VPA 9/655/4011 B09833/0433

Als Strahlerelemente 6 und 9 auf den beiden ebenen oder gewölbten Flächen 11 und 12 einer solchen phasengesteuerten Antenne kommen alle möglichen Ausbildungsformen in Betracht, z.B. einfache Dipole, Faitdipole, Hornstrahler usw. Auf der einen Fläche der Antenne lassen sich sogar andere Ausführungsformen verwenden wie auf der anderen Fläche.

Das Prinzip der zweiseitig verwendeten phasengesteuerten Antenne läßt sich sowohl für flächenhafte als auch für lineare Anordnungen benutzen.

Soll der volle Azimutbereich von 360 Grad durch elektronische Strahlablenkung überstrichen werden, so werden vorteilhaft zwei jeweils doppelseitig benutzte phasengesteuerte Antennen nach der Erfindung so angeordnet, daß ihre beiden parallelen Antennenflächen um 90 Grad im Azimut verdreht sind.

Zu bestimmten Zwecken hat man bisher eine getrennte Sendeantenne und eine getrennte Empfangsantenne verwendet. Bei einer Überwachung des vollen Azimutbereichs von 360 Grad sind in einem solchen Falle acht phasengesteuerte Antennen, nämlich vier Sende- und vier Empfangsantennen erforderlich. Eine erhebliche Aufwandreduzierung ergibt sich bei Anwendung der Erfindung auch hierbei, da man lediglich zwei Sende- und zwei Empfangsantennen benötigt.

19 Patentansprüche
11 Figuren

VPA 9/655/4011 - 12 -

509833/0433

Claims

Patentansprüche ι ——————————————————

1.j Phasengesteuerte Antennenanordnung, bei der die Sendeenergie ^{v y} von einem Primärspeisesystem durch den freien Raum als Primärwelle auf oine Vielzahl von vorzugsweise in Zeilen und Spalten in einer JEbene angeordneten ersten Strahlerelementen gestrahlt wird, dort empfangen, über eine Vielzahl elektronisch einstellbarer, die Umwandlung der Primärwelle in eine ebene Welle sowie die jeweils gewünschte Strahlablenkung bewerkstelligenderPhasenschieber geleitet und von einer Vielzahl von ebenfalls vorzugsweise in Zeilen und Spalten in einer Ebene angeordneten und die gleiche Fläche wie die ersten Strahlerelemente beanspruchenden zweiten Strahlerelementen in Form einer ebenen Welle abgestrahlt wird, und bei der die Empfangsenergie diesen Weg in umgekehrter Richtung durchläuft, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Seite der Ebene (12) mit den zweiten Strahlerelementen (9) ein zweites Primärspeisesystem (13) vorgesehen ist, das auch mit Sendeenergie gespeist wird, die durch den freien Raum als Primärwelle auf die zweiten Strahlerelemente (9) gestrahlt wird, dort empfangen, über die Phasenschieber (7) geleitet und von den ersten Strahlerelementen (6) in Form einer ebenen Welle abgestrahlt wird.

2.Phasengesteuerte Antennenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Primärspeisesystem (13) geometrisch in bezug zur Ebene (12) der zweiten Strahlerelemente (9) genauso liegt wie das erste Primärspeisesystem (4) in bezug zur Ebene (11) der ersten Strahlerelemente (6).

VPA 9/655/4011 -13.-

509833/0433

3. Phasengesteuerte Antennenanordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Verwendung elektrisch reziprok ausgebildeter Phasenschieber (7).

4. Phasengesteuerte Antennenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene (11) der ersten Strahlerelemente (6) und diejenige (12) der zweiten Strahlerelemente (9)' parallel zueinander und hinsichtlich der eingenommenen Flächen deckungsgleich angeordnet sind.

5. Phasengesteuerte Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Primärspeisesystem (4) zentral vor der ebenen Fläche (11) der ersten Strahlerelemente (6) und das zweite Primärspeisesystem (13) zentral vor der ebenen Fläche (12) der zweiten Strahlerelemente (9) angeordnet ist.

6. Phasengesteuerte Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 2 his 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden Primärspeisesysteme (4, 13) in bezug auf die jeweils zugeordnete Fläche (11, 12) der Strahlerelemente (6, 9) geometrisch aus., der Mitte verrückt angeordnet ist, insbesondere unterhalb der Unterkante einer Fläche (11, 12) liegt.

7. Phasengesteuerte Antennenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zu den Phasenschiebern (7). unterschiedliche Umwegleitungen (14) eingeschaltet sind, welche so bemessen sind, daß sie die durch die Schrägstellung der Primärspeisesysteme (4, 13) sowie gegebenenfalls die für die Fokussierung erforderlichen Laufzeitunterschiede zwischen jedem der Primärspeisesysteme (4, 13) und den dem jeweiligen Phasenschieber (7) zugeordneten Strahlerelementen (6, 9) ausgleichen (Fig. 4).

, , 509833/0433
VPA 9/655/4011 - 14 -

8. Phasengesteuert Antennenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Strahlerelemente (6) und die zweiten Strahlerelemente (9) für Wellen unterschiedlicher Polarisation ausgelegt sind und da3 jedes der beiden Primärstrahlersysteme (4, 13) hinsichtlich der Polarisationsrichtung seiner abgestrahlten elektromagnetischen Wellen der Polarisation der von ihm über den freien Raum unmittelbar bestrahlten Strahlerelemente (6 bzw. 9) übereinstimmt .

9. Phasengesteuerte Antennenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebenen der beiden Polarisationen senkrecht aufeinanderstehen.

10. Phasengesteuerte Antennenanordnung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Polarisationsebenen um 45 Grad gegen die Vertikale geneigt sind.

11. Phasengesteuerte Antennenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur senderseitigen Speisung ein einziger Sender (15) vorgesehen ist, der'beide Primärspeisesysteme (4, 13) gleichzeitig ansteuert.

12. Phasengesteuerte Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in Anwendung bei einem Pulsradar sy stern, dadurch gekennzeichnet, daß zur senderseitigen Speisung ein einziger Sender (27) vorgesehen ist, der beide Primärspeisesysteme (4, 13) im Zeitmultiplex wechselweise ansteuert.

13. Phasengesteuerte Antennenanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Primär-

VPA 9/655/4011 509833/0433 -15-

speisesysteme (4, 13) jeweils nach mehreren Sendeimpulsen (30 bzw. 31) an den Sender (27) angeschaltet werden.

14. Phasengesteuerte Antennenanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Primärspeisesysteme kurz nacheinander an den Sender angeschaltet sind und daß für. jedes Primärspeisesystem ein eigener Empfänger vorgesehen ist.

15· Phasengesteuerte Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeich net, daß die beiden Primärspeisesysteme (4, 13) mit unterschiedlichen Frequenzen betrieben sind.

16. Phasengesteuerte Antennenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die parallel verlaufenden Ebenen (11, 12) der ersten Strahlerelemente (6) und der zweiten Strahlerelernenne (9) gegen die Vertikale geneigt sind.

17. Phasengesteuerte Antennenanordnung zur Überwachung des vollen Azimuts von 360 Grad, gekennz ei chne t · durch die Verwendung zweier hinsichtlich ihrer Antennenflächen im Azimut zueinander verdrehter Anordnungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

18. Phasengesteuerte Antennenanordnung nach einem der Ansprüche bis 10 und 15 bis 17, gekennzeichnet durch die ausschließliche Verwendung als Empfangsantenne.

19. Phasengesteuerte Antennenanordnung nach einem der Ansprüche bis 13 und 15 bis 17, gekennzeichnet durch die ausschließliche Verwendung als Sendeantenne.

VPA 9/655/4011

509833/0433