DE2436647A1 - Antennensystem fuer eine hf-einrichtung zur erzeugung verschiedener antennencharakteristiken - Google Patents

Antennensystem fuer eine hf-einrichtung zur erzeugung verschiedener antennencharakteristiken

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DE2436647A1
DE2436647A1 DE19742436647 DE2436647A DE2436647A1 DE 2436647 A1 DE2436647 A1 DE 2436647A1 DE 19742436647 DE19742436647 DE 19742436647 DE 2436647 A DE2436647 A DE 2436647A DE 2436647 A1 DE2436647 A1 DE 2436647A1
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antenna
circuit
antenna elements
antenna system
phase shifter
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26Arrangements 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
    • H01Q3/30Arrangements 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
    • H01Q3/34Arrangements 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

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  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Description

Antennensystem für eine HF-Einrichtung zur Erzeugung verschiedener Antennencharakteristiken
Die Erfindung betrifft ein Antennensystem für eine HF-Einrichtung zur Erzeugung verschiedener Antennencharakteristiken unter Verwendung verschiedener Antennenelement
Es gibt viele Anwendungs£ällej,für die es wünschenswert oder auch notwendig ist, die Antennencharakteristik zu ändern. Eine solche Änderung der Antennencharakteristik ist insbesondere wünschenswert für ein Fahrzeug-Lokalisierungssystem, Bei einem solchem Lokalisierungssystem sind mehrere Antennen in eimer geometriechen Anordnung-zueinander vorgesehen und werden in unterschiedlicher Phasenlage angesteuert, um die aus den in verschiedenen Empfangsstationen empfangenen Signalen berochnete Standposition des Fahrzeugs errechnen au kßnnene Dadurch werden Fehler weitgehendst unterdrückt« di@ durch Reflexionen entstehen können. Weitere
Fs/mü Anwendungs ■
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Anwendungsfälle sind der Diversity-Betrioh zur Ausschaltung von Schwunderscheinungen·
Es sind unterschiedliche Techniken bekannt, um variable Antennencharakteristi
ken herzustellen. In der Regel werden mechanisch verstellbare Antennenelemente benutzt, die z. B. rotiert werden, um die Antennencharakteristik zu verändern. Es ist auch bekannt, Relais oder Halbleiterschalter zu verwenden, um bestimmte Antennenelemente selektiv einzuschalten und dadurch die Charakteristik zu ändern. Diese bekannten Maßnahmen sind mit fortschreitender technologischer Entwicklung immer teuerer und unzuverlässiger und begrenzen die Anzahl der möglichen Antennenoharakteristiken, auf die das System umschaltbar ist, weil derartige Anlagen sehr schnell unwirtschaftlich werden. Es läßt sich wohl eine Verringerung der Kosten durch die elektrische bzw. elektronische Umschaltung von Antennenelementen erzielen, jedoch bietet diese Methode keine Möglichkeit, die Variabilität der möglichen Aßtennencharakteristiken stark zu vergrößern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antennensystem zu schaffen, mit dem verschiedene Antennencharakteristiken unter Verwendung verschiedener Antennenelemente sehr schnell verändert werden können und bei dem eine große Anzahl unterschiedlicher Antennencharakterisuken einstell- · bar ist. Dae Antennensystem soll insbesondere für die Fahrzeug-Lokalisierung Verwendung finden und daher die Möglichkeit bieten, daß der durch Reflexionen und Mehrfachausbreiiung entstehende Fehler weitgehendst ausgeglichen werden kann, so daß eine eindeutige Standortposition zu ermitteln ist»
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die HF-Einrichtung an eine Leistungsaufteilungsechaltung angeschlossen :.st, die an zwei Ausgängen die auagangeeeitige Signalenergie anteilig zur Verfügung stellt, daß ein Antennenschalter am einen Eingang mit dem einen Ausgang
- 2 - der
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der Leistungsaufteilungsschaltung verbunden ist und mit seinem anderen Eingang über einen Phasenschieber am anderen Ausgang der Leistungsaufteilungsschaltung liegt, daß der Phasenschieber zwischen seinem Eingang und seinem Ausgang eine bestimmte Phasenverschiebung in Abhängigkeit von einem Steuersignal einstellt und aus einem Quadraturkoppler mit zwei Anschlüssen und zwei Ausgängen sowie einer an die Ausgänge angeschlossenen kurzschließbaren Übertragungsleitung besteht, wobei der eine Anschluß an die Leistungsaufteilungsschaltung und der andere Anschluß an den Antennenschalter angeschlossen ist, daß ausgangsseitig mit dem Antennenschalter eine Vielzahl von Antennenelementen verbunden sind, und daß eine Steuerschaltung vorhanden ist, die über den Antennenschalter eine bestimmte Auswahlder Antennenelemente an die Leistungaaufteilungsschaltung und den Phasenschieber anschließt und gleichzeitig Steuereignale an den Phasenschieber anlegt, um die Phasenverschiebung der an die Antennenelemente angelegten Signale zu ändern.
Weitere Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von weiteren Ansprüchen.
Die Erfindung wird besonders vorteilhaft für ein Fahrzeug-Lokalisierungssystem verwendet, wobei auf dem Dach der Fahrzeuge eine Violzahl von Antennenelementen ausLambda/4-Peitschenantennen montiert sind. Über eine elektronische Schalteinrichtung werden bestimmte Antennenekmente nacheinander an die HF-Einrichtungen, z.B. in Form eines Senders oder eines Empfängers, angeschlossen, wobei eine weitere Anzahl von Autennenelementen gleichzeitig über einen Phasenschieber an die HF-Einrichtungen angeschlossen ist, mit dem die Phase der angelegten Signale verändert wird. Durch die Änderung der Phase und die Zuschaltung geeigneter Antennenelemente lassen sich nacheinander unterschiedliche Antonnencharakteristi· ken einschalten, womit aufgrund der an verschiedenen Empfangsstationen empfangenen phasenverschobenen Signale der Standort eines Fahrzeuges er-
- 3 - rechenbar
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rechenbar ist,
Die Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung, Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeug-Lokalisierungs-
systems, das ein Antennensystem gemäß der Erfindung verwendet; 'j
Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform dee Aniennen-
systems gemäß der Erfindung; ;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Anordnung von Antennen-
elementen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Antennensystems gemäß der Erfindung, wobei die .jVntennenelemente auf dem Dach eines Fahrzeuges montiert-sind;
j *;
Fig. 4 ein Schaltbild des Phasenschiebers gemäß Fig. 2;
Fig. 5 das Schaltbild eines Antennenschalters zur Verwendung
in derSchaltung gemäß Fig. 2;
Fig. 6 verschiedene Formen einer StrahlungscharakterisLik, wie sie
sich mit dem Antennensystem in der Anordnung der Antennenelemente gemäß Fig. 3 herstellen lassen.
In Fig. 1 ist ein Fahrzeug-Lokalisierungssystem dargestellt, bei dem die Lokalisierung des Fahrzeugs mit Hilfe von Phasen unterschieden erfolgt. Ein Fahrzeug 10 sendet Signale an eine Vielzahl von lokalen Empfangsstationen aus, die z.B. durch die Türme 12, 14 und 16 angedeutet werden,
- 4 - Die
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Die Phasen der an den einzelnen Empfangsstationen 12, 14 und IG empfangenen Signale werden miteinander verglichen und daraus der Standort des Fahrzeugs 10 errechnet. Im praktischen Einsatz erfahren die Sendesignale Reflexionen, z.B. an einem Gebäude 18, so daß die Empfangsstationen 12ä 14 und 16 auch reflektierte Signale empfangen. Diese reflektierten Signale haben eine abweichende Phasenverzögerung im Vergleich mit direkt empfangenen Signalen und können daher eine fehlerhafte Berechnung des Standorts des Fahrzeugs 10 auslösen.
Man hat durch experimentelle Versuche festgestellt, daß der Fehler im errechneten Standort des Fahrzeugs aufgrund einer Vielzahl von reflektierten Signalen minimalisiert werden kann, indem die Strahlungschreikteristik der Sendeantenne am Fahrzeug 10 während des Sendevorgangs geändert wird. In Fig„ 2 ist eine solche Schaltung dargestellte mit der sich die Strahlungscharakteristik der Antenne ändern läßt, um eine genauere Errechnung des Standortes des Fahrzeugs 10 möglich zu machen. Obwohl das Antennensystem gemäß der Erfindung an den Einsatz für die Standortbestimmung von Fahrzeugen angepaßt ist, ist es für den Fachmann ohne weiteres erkennbar, daß dieses System auch für eine Vielzahl anderer Anwendungsiälle zur Standortbestimmung verwendbar ist. Die Schaltung gemäß Fig.. 2 umfaßt einen Sender 20, der· ausgangsseitig an eine Leistungsaufteilurigsschaltung angeschlossen ist. Diese Leistungsaufteilungsschaltung 22 hat zwei Ausgangsklemmen, von welchen die eine mit dem Antennenschalter 24 und die andere mit einem Phasenschieber 26 verbunden ist. Der Phasenschieber 26 liegt ebenfalls am-Antennenschalter 24 und ist gleichzeitig mit einer Steuerschaltung 28 verbunden. Die Steuerschaltung liegt auch am Antennenschalter 24O Eine Vielzahl von Antennenelementen 30, 32 und 34 werden über den Aotennenschalter 24 angesteuert, '
Im Betrieb liefert der Sender 20 ein Signal an die Leistungeaufteilungsschaltung 22, welche ihrerseits einen Teil dieser Leistung dem Antennen-
- 5 - . schalter 24
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schalter 24 und einen weiteren Teil dem Phasenschieber 26 zuiuhrt. Die Leistungsaufteilungsschaltung kann in herkömmlicher Weiiie ausgeführt sein und besteht vorzugsweise aus einem 3 db-Wilkinson-Koppler, der jeweils eine Hälfte der eingangsseitig empfangenen Leistuig an den beiden Ausgangsklemmen zur Verfügung stellt. Die dem Antennenschalter 24 zugeführte Leistung braucht jedoch nicht gleich der dem Phasen-
ZU
schieber 28 zugeführten Leistungi sein, vielmehr kann ein beliebiges Teilungsverhältnis vorgesehen werden, um verschiedene unterschiedliche Antennencharakteristiken auszulösen. Die dem Antennen schalter im vorliegenden Fall von der Leistungsaufteilungsschaltung 22 zugeführte Leistung wird an ein Antennenelement, im vorliegenden Fall an das Antennenelement 30 oder das Antennenelement 32 angelegt, woge- ' gen die über den Phasenschieber 26 zugeführte Leistung an ein anderes, z.B. an das Antennenelement 32 bzw. 34 angelegt wird. Die S:euerschaltung 28 liefert an den Phasenschieber 26 die erforderlichen Signale, um eine periodische Phasenverschiebung auszulösen, wobei gleichzeitig auch Steuersignale an den Antennenschalter 24 angelegt werder., um entsprechend diesen umzuschalten, d. h. z. B. das Antennenelement 30 an die Leistungsaufteilungsschaltung 22 und das Antennenelement 32 im den Phasenschieber 26 anzulegen. Es sei in diesem Zusammenhang erwähnt, daß, obwohl im vorliegenden Auaführungsbeispiel das Antennensystem an einen Sender 20 angeschlossen ist, das erfindungsgemäße .System auch für andere Zwecke in Verbindung mit einem Empfänger oder anderen HF-Geräten entsprechend verwendet werden kann» Auch ist es möglich, die Leistungsaufteilungsschaltung 22 und den Phasenschieber 26 abwechselnd an eines der Antennenelemente 30, 32 und 34 anzuschließen, um weitere Antennencharakteristiken zu erzeugen.
In Fig« 3 ist eine bevorzugte Anordnung der Antennenelemente 30, 32 und 34 dargestellt. Es werden dabei drei Antennenelemente in Form einer Lambda/4-Peitschenantenne verwendet, wie sie im Kraftfahrzeugbereich bereite als Standardantennen bekannt sind. Diese drei Peitschenantennen 30,
- β - 32 und
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32 und 34 sind an den Eckpunkten eines gleichseitigen Dreieckes angeordnet, wobei die KantenlängeLambdt/2 beträgt. Die Masseebene 36 wird im vorliegenden Fall vom Dach des Fahrzeugs gebildet. Wenn zwei dieser Antennenelemente gleichzeitig erregt werden, und zwar das eine mit dem Signal von der Leistungsaufteilungs schaltung 22 und das andere mit dem phasenverschobenen Signal vom Phasenschieber 26, kann eine große Vielzahl von Antennencharakteristiken durch die Änderung der Phasenverschiebung zwischen den erregten Antennen ausgelöst werden. Es ist offensichtlich, daß die Anzahl der möglichen Antennencharakteristiken noch weiter vergrößert werden kann, wenn weitere Antennen Verwendung finden bzw. wenn die geometrische Anordnung der Antennen geändert wird.
Der Phasenschieber 26 gemäß Fig. 2 läßt sich durch eine Schaltung gemäß Fig. 4 realisieren. In dieser Schaltung wird ein Quadraturkoppler am einen Eingang A mit der Leistungsaufteilungsschaltung verbunden, wogegen ein isolierter Eingang B mit dem Antennenschalter 24 verbunden ist. Die beiden Ausgänge C und D des Quadraturkoppler 37 sind an jeweils eine 3/8Lambda-Übertragungsleitung 38 bzw. 40 angeschlossen. An die Übertragungsleitung 38 sind an jeweils umLambda/8 gegeneinander verschobene Punkte Dioden 41, 42 und 43 mit ihrer Kathodenseite; angeschlossen. Entsprechend sind auch an der Übertragungsleitung 40 Dioden 44, 45 und 46 mit ihren Kathoden mit umLambda/8 gegeneinander versetzte Punkten verbunden. Die Anoden der Dioden 41 bis 46 liegen über jeweils einen Kondensator 51 bis 56 an Masse. Mit diesen Kondensatoren wird die Leitungsinduktivität der Dioden 41 bis 46 kompensiert. Die Anoden der Dioden 41 und 44 sind an den Ausgang X einer Diodentreiber stufe 58 angeschlossen, die einen Teil der Steuerschaltung 28 gemäß Fig. 2 umfaßt. Der Anschluß erfolgt über Drosselspülen 61 und 63. In entsprechender Weise sind die Anoden der Kathoden 42 und 45 an den Ausgang Y der Diodentreiberstufe 58 über Drosselspulen 65 und 67 und die Anoden der Dioden und 46 an den Ausgang Z der Diodentreiberstufe 58 über Drosselspulen 69 und 71 angeschlossen. Obwohl eine bestimmte Anzahl von Dioden und be-
- 7 - stimmte
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stimmte Leitungslängen im vorliegenden Fall erläutert wurden, ist es offensichtlich, daß eine Vielzahl von abweichenden Kombinationen vorgesehen sein können, entsprechend der gewünschten Phasenverschiebung.
Die Eigenschaften des Quadraturkopplers 37 sind derart, daß, sobald der Eingang A und die Ausgänge C, D aneinander angepaßt sine! bzw. auf mit der Impedanz des Quadratorkopplers übereinstimmende Impedanzen arbeiten, die an den Eingang A angelegte Leistung gleichmäßig auf die beiden Ausgänge C und D verteilt wird und dem Eingang B keint- Leistung zufließt. Wenn jedoch einer der beiden Ausgänge C oder D nicht angepaßt ist, wird auch an den Eingang B Leistung angelegt. Die Amplitude und die Phase der an dem Eingang B wirksamen Leistung hängt von dem Grad ' der Fehlanpassung an den Ausgängen C und D ab. Als Folge davon kann die Phase, welche der Quadraturkoppler 37 zwischen den Eingängen A und B hat, durch Abstimmen der Lastimpedanz verändert werden, welche an den Ausgängen C und D wirksam ist.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 wird die veränderliche Lastimpedanz für die Ausgänge C und D durch die 3/8Lambda-Übertragungsleitungen 38 und 40 bewirkt. Die charakteristische Impedanz jeder der beiden Übertragungsleitungen 38 und 40 ist gleich der Impedanz der entsprechenden Ausgänge C und D. Dabei ist das freie Ende der Übertragungsleitungen C und D kurzgeschlossen bzw. an Masse angelegt. Wenn daher keine der Dioden 41 bis 46 leitend gemacht wird, entspricht die Last am jeweiligen Ausgang C und D der einer kurzgeschlossenen 3/8Lambda-Übertragungsleitung. Dadurch ergibt sich eine Phasenverschiebung von 270 zwischen den Eingängen A und B. Wenn über die Diodentreiberslufe 58 die Dioden 43 und 46 leitend gemacht werden, wird die Übertragungsleitung über die Diode 43 und den Kondensator 53 und die Übertragungsleitung 40 über die Diode 46 und den Kondensator 56 an Masse angeschlossen. Daraus ergibt sich, daß die Übertragungsleitung auf Lambda/8 oder 45 verkürzt wird. Daraus ergibt sich eine Verringerung der. Phasenverschiebung zwischen
- 8 - den
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den Eingängen A und B um 90 , d. h. die Phasenverschiebung zwischen diesen beiden Eingängen beträgt 180 . In entsprechender Weiso wird durch die leitend gemachten Dioden 42 und 45 die Übertragungsleitung um weitere Lambda/8 verkürzt, womit die Phasenverschiebung zwischen den Eingängen A und B auf 90 verringert wird. Schließlich wird durch
die leitenden Dioden 41 und 44 der Leitungskurzschluß weiter zu den Ausgängen C und D verschoben; womit die Phasendrehung zwischen den Eingängen A und B auf 0 verringert wird.
In Fig. 5 ist ein Antennenschalter 24 in Form eines einpoligen HF-Doppelschalters 24a dargestellt. Der Ausgang der Leistungsaul teilungsschaltung 22 wird über zwei Lambda /4-Übertragungsleitungen 60 bzw. 62 an die Antennenelemente 30 bzw. 32 angeschlossen. An das Ende der Übertragungsleitung 60 ist eine Diode 64 angeschlossen, die über einen Kondensator 66 an Masse liegt und dem Kompensieren der Leitungsinduktivität der Diode 64 dient. Entsprechend ist am Ende der Übertragungsleitung 62 eine Diode 68 über einen Kondensator -70 mit Masse verbunden. An die beiden Dioden 64 und 68 werden über zwei HF-Drosseln 72 und 74 jeweils die Umschaltspannungen angelegt. Eine weitere HF-Drossel 76 liegt am Verbindungspunkt der Übertragungsleitungen 60 und 62 und ist nach Masse geführt* um den Stromweg für die Steuerspannung zu schließen.
Im Betrieb wird der Klemme 77 die Ausgangsleistung der Leisiungsaufteilungsschaltung 22 zugeführt und eine positive Spannung an die Klemme 178 angelegte um die Diode 64 leitend zu machen und die Übertragungsleitung 66 über die Diode 64 und den Kondensator 66 kurzzuschließen. Dadurch wird die Antennenleistung an die Antenne 32 übertragen. Der Kurzschluß wird über dieLambd^4-übertragungsleitung 60 derart an den Verbindungspunkt der beiden Übertragungsleitungen übertragen, daß dort eine offene fozw„ leerlaufende Schaltung erscheint. Damit wirkt keines der an del? Klemme 77 wirksamen Signale über die Übertragungsleitung 60 auf
- 9 - das
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das Antennenelement 30 bzw. die ganze Signalenergie wird üben· die Übertragungsleitung 62 dem Antennenelement 32 zugeführt. Entsprechendes gilt umgekehrt, wenn die Antenne 30 erregt werden soll. In diesem Fall wird die Diode 68 leitend gemacht und die Übertragungsleitung 02 am Ende kurzgeschlossen. Dies erfolgt durch das Anlegen eines entsprechenden
Steuersignals an die Klemmen 170 und 179 von der Steuerschaltung 28 aus. Diese Steuerschaltung kann z.B. in Form einer digitalen Logik schaltung aufgebaut sein, um die Dioden in einer bestimmten P'olge einzuschalten bzw. leitend zu machen und damit die gewünschte Folge der Abstrahlungscharakteristik zu erzeugen. Ein der Darstellung gemäß Fig. 5 entsprechender Schalter wird dazu benutzt, um die Antennenelemente 32 und 34 mit dem Phasenschieber zu verbinden und die Umschaltfunktionen für die Abstrahlungscharakteristik zu übernehmen. Die Dioden in den Schaltungen gemäß den Fig. 4 und 5 können von beliebiger Art sein, jedoch müssen sie mit den Amplituden und Frequenzen der verwendeten Signale kompatibel sein. Für eine ausgeführte Schaltung haben sich PIN-Dioden als besonders vorteilhaft erwiesen.
In Fig. 6 sind zwei verschiedene Strahlungscharakteristiken dargestellt, die man durch das Anlegen verschiedener Phasonsignale an zwei Antennenelemente erhalten kann. Die Darstellung ist eine Draufsicht auf zwei Antennenelemente, z. B. die Antennenelemente 30 und 32, die durch kleine Kreuze gekennzeichnet sind. Die Kurve a gemäß Fig. 6 kennzeichnet die Abstrahlungscharakteristik, wenn zwei Antennenelemente gleichphasig gespeist werden. Wenn dagegen die beiden Antennenelemente mit um 180 gegeneinander verschobenen Signalen gespeist werden, ergibt sich eine Drehung der Abstrahlungscharakteristik um 90 entsprechend der Kurve b. Der kardioidenförmige Kurvenverlauf c für die Abstrahlungscharakteristik
ο stellt sichein, wenn die den beiden Antennen zugeführten Signale um 90 gegeneinander phasenverschoben sind, wogegen sich die kardioidenförmige Abstrahlungscharakteristik' d einstellt, wenn die Phasendrehung 270° beträgt. Aus diesen Erläuterungen erkennt man, daß bereits vier
- 10 - Abstrahlungs-
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Abstrahlungscharakteristiken durch unterschiedliche Erregung von zwei aus drei Antennenelementen möglich sind. Wenn drei gleich weit voneinander entfernte Antennen gemäß Fig. 3 verwendet werden und zwei dieser drei Antennen gleichzeitig erregt sind, kann jedes Antennenpaar jede der Abstrahlungscharakteristiken gemäß Fig. 6 erzeugen. Damit ist <js bereits möglich, zwölf verschiedene Abstrahlungscharakteristiken her?,ustellen, und zwar vier durch die Antennenelemente 30 und 32, vier durch die Antennenelemente 32 und 34, wobei die Abstrahlungscharakteristiken um 120 gegenüber den von den Antennenelementen 30 und 32 verdreht sind, und vier weitere Antennencharakteristiken von den Antennen elementen 30 und 34, die gegenüber den ursprünglichen Abstrahlungschärakteristiken um 240 verdreht sind. Es sind drei Rundcharakteristiken möglich, indem jedes der drei Antennenelemente 30, 32 und 34 individuell erregt wird, womit man insgesamt 15 verschiedene Antennencharakteristiken erhalten kann, jedoch würde für diesen Fall eine etwas komplexere Schaltung notwendig sein. Aus der vorstehenden Erläuterung geht hervor, daß eine beliebige Anzahl weiterer Abstrahlungscharakteristiken möglich ist, indem zusätzliche Antennenelemente Verwendung finden. Es wurde jedoch festgestellt, daß die Verwendung von drei Antennenelementen einen guten Kompromiß zwischen einem möglichst einfachen Antennensystem und einer möglichst großen Vielzahl von Abstrahlungscharakteristiken ist. Selbstverständlich können auch andere Abstrahlungscharakteristiken dadurch erzielt werden, daß die Phasenverschiebung nicht 90 , sondern ein Bruchteil davon ist. In der Diodentreiberstufe können zum Schwingungsformen Netzwerke z.B. in Form von Tiefpaß filtern oder Kondensatoren vorgesehen sein, um ein abruptes Umschalten der Dioden zu vermeiden und einen graduellen Übergang von einer Abstrahlungscharakteristik auf eine andere vorzusehen. Dadurch werden Interferenzen verringert, die durch rasche Umschaltung ausgelöst werden.
- 11 - Patentansprüche
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Claims (1)

  1. MO149P-1179
    Patentansprüche
    Antennensystem für eine HP-Einrichtung zur Erzeugung ^ verschiedener Antennencharakteristiken unter Verwendung
    verschiedener Antennenelemente, dadurch gekennzeichnet, daß die HF-Einrichtung an eine Leistungsaufteilungsschaltung (22) angeschlossen ist, die an zwei Ausgängen die ausgang-iseitige Signalenergie anteilig zur Verfügung stellt, daß ein Antennenschalter
    (24) am einen Eingang mit dem einen Ausgang der Leisitungsauf-
    ist
    teilungsschaltung verbunden! und mit seinem anderen Eingang über einen Phasenschieber (26) am anderen Ausgang der Leistungsaufteilungsschaltung liegt, daß der Phasenschieber (2(3) zwischen seinem Eingang und seinem Ausgang eine bestimmte Phasenverschiebung in Abhängigkeit von einem Steuersignal eins teilt und aus einem Quadraturkoppler (37) mit zwei Anschlüssen (A, B) und zwei Ausgängen (C, D) sowie einer an die Ausgänge angeschlossenen kurzschließbaren Übertragungsleitung (38, 40) besteht, wobei der eine Anschluß (A) an die Leistungsaufteilungsschaltunj' (22) und der andere Anschluß (B) an den Antennenschalter (24) angeschlossen ist, daß ausgangsseitig mit dem Antennenschalter (24) eine Vielzahl von Antennenelementen (30, 32, 34) verbunden sind, und daß eine Steuerschaltung (28) vorhanden ist, die über den Antennenschalter eine bestimmte Auswahl der Antennenelemente an die Leistungsaufteilungsschaltung (22) und den Phasenschieber (26) anschließt und gleichzeitig Steuersignale an den Phasenschieber anlegt, um die Phasenverschiebung der an die Antennenelemente angelegten Signale zu ändern.
    2, Antennensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Übertragungsleitung aus zwei Leitungen besteht, deren
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    1·» MO149P-1179
    Längen durch elektrische Schaltungseinrichtungen (41 bis 46, 51 bis 56) elektrisch veränderbar sind.
    3. Antennensystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Übertragungsleitungen in bestimmten vorgegcjbenen Punkten eine Vielzahl von Dioden (41 bis 46)" angeschlossen sind, die mit einer Diodentreiberschaltung (58) in Verbindung s.tchen, wobei jede Diode in Abhängigkeit von dem Steuersignal derart einschaltbar ist, daß die Übertragungsleituhgen an den Anschlußpunkten der Dioden elektrisch im Kurzschluß oder im Loerlauf zu betreiben sind.
    4. Antennensystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
    3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antennensc'ialter (24) eine Übertragungsleitung (60, 62) und Dioden (64, 68) umfaßt, wobei die Dioden mit der Steuerschaltung derart verbunden sind, daß der Impedanzzustand der Übertragungsleitung veränderbar ist.
    5. Antennensystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
    4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsaufteilungsschaltung einen 3 db-Koppler umfaßt.
    6. Antennensystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (28) Einrichtungen umfaßt, um die Antennenelemente in einer bestimmten Folge an die Leistungsaufteilungsschaltung sowie den Phasenschieber anzuschließen, um in dieser Folge die StrahlungscharaUteristik der Antenne entsprechend zu ändern.·
    7. Antennensystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenelemente Lambda/4-Antennen sind und voneinander im Lambda/ 2 -Abstand angeordnet sind.
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    MO149P-1179
    8. Antennensystemnach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
    daß drei Antennenelemente Verwendung finden, die in Eckpunkten eines gleichseitigen Dreieckes angeordnet sind.
    509810/0682
    /δ"
    Leers eite
DE19742436647 1973-07-30 1974-07-30 Antennensystem fuer eine hf-einrichtung zur erzeugung verschiedener antennencharakteristiken Withdrawn DE2436647A1 (de)

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