DE2523800A1

DE2523800A1 - Ringreflektorantenne mit unterreflektor zur aberrationskorrektur

Info

Publication number: DE2523800A1
Application number: DE19752523800
Authority: DE
Inventors: Geoffrey Hyde
Original assignee: Comsat Corp
Current assignee: Comsat Corp
Priority date: 1974-05-31
Filing date: 1975-05-28
Publication date: 1975-12-11
Also published as: SE403855B; GB1513452A; FR2275901A1; US3922682A; NL7506474A; SE7505209L; IT1036133B; CA1039843A; JPS51863A

Description

Communications Satellite Corporation, Washington D.C. / USA

Ringreflektorantenne mit Unterreflektor zur Aberrationskorrektur

Die Brfindung betrifft einen Unterreflektor zur Aberrationskorrektur sowohl bei rechtwinkligen als auch, bei nicht rechtwinkligen Antehnensystemen und Anordnungen mit Ringreflektor.

Bei einfachen Reflektoren für Mehrfachstrahlenbündel macht sich im allgemeinen die Aberration nachteilig bemerkbar. Dadurch läßt sich eine punktförmige Quelle nicht so legen, daß eine ebene Wellenfront in der Reflektoröffnung senkrecht zu der gewünschten Richtung des Strahlenbündels entsteht, mit Ausnahme des axialen Strahlenbündels des Parabolreflektor s. Die Antennenleistung wird so durch die

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Aberration begrenzt.

Das Aberrationsproblem zeigt sich, auch bei Verbundreflektoren, wie etwa Ringreflektoren. Infolge der komplexen Geometrie dieser Ringreflektoren kam es bisher noch zu keiner Lösung des Problems. Sin Ringreflektor läßt sich als.Abschnitt einer Umdrehungsoberfläche definieren, wobej? die erzeugende Kurve ein konischer Abschnitt typisch ist. Wenn die Umdrehungsachse senkrecht zur Achse der erzeugenden Kurve ist, ist der Reflektor ein Abschnitt eines rechtwinkligen Torus, in anderen Fällen ein.Abschnitt eines nicht rechtwinkligen Torus. Die US-Patentschrift 3 852 763 vom 3. Dezember 197^ bezieht sich auf diese zuletzt genannten Fälle.

Zur Behandlung des Aberrationsproblems bei Ringantennen, insbesondere mit Parabeln als erzeugende Kurve, soll zunächst die Fokussierung bei einem Ringreflektor betrachtet werden. Bin Weg hierzu ist die getrennte Untersuchung der Fokussierungseigenschaften des erzeugenden Abschnittes und des Kreisbogens, um den der erzeugende Abschnitt schwingt, und die anschließende Betrachtung des Zusammenwirkens.

Wie bereits erwähnt, werden bei einem Parabolreflektor oder -spiegel die axialen Strahlen vollständig fokussiert. Bei Strahlen, die nicht ganz parallel zur Achse auftreffen, be-wegt eich der Brennpunkt in einer Richtung entgegen der Abweichung parallel zu den einfallenden Strahlen, so daß der Ort von Punkten beschrieben wird, die einen "besten" Fokussierungsbogen definieren. Dieser Bogen wiederum ist eine Parabel mit der halben Brennweite des Parabolabschnittes des Reflektors. Mit zunehmender Abweichung von der Parallelen breitet sich der Brennpunkt lappenförmig aus. Dies zeigt sich, auf weitem ?eld durch den Verlust des Antennengewinnes, durch die charakteristische Strahlungskeule auf

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der abgewandten Seite und durch die reduzierte Seitenkeule in der Nähe der Seite des von der Achse abweichenden Strahlenbündels der auftreffenden Strahlen.

Bin Kreisbogen liefert dagegen über ein breites Winkelfeld eine gleichförmige Fokussierung, was jedoch bekanntlich auf Kosten der sphärischen Aberration geht. Der resultierende Fokussierungsbereich besitzt die Möglichkeit, daß durch einen gegebenen Punkt mehr als ein Strahl geht. Insbesondere geht in den Mehrfachstrahlenbereichen, d. h. in der durch die Randstrahlen begrenzten Region, der Brennebene und dem parachsialen Brennpunkt, mehr als ein Strahl durch den gegebenen Punkt. Wesentliche Punkte sind hier das Vorhandensein der sphärischen Aberration und die Einfallswinkelunabhängigkeit der Verteilung in der Fokussierungsregion. Im Unterschied zum parabolischen Abschnitt mit perfekter Fokussierung bei Strahlen parallel zur Abschnittsachse und unvollständiger Fokussierung für ein gerichtetes Strahlenbündel, das nicht parallel zur Achse ist, hat der Kreisabschnitt bei sämtlichen Richtungen des Strahlenbündels immer Aberration. Während jedoch die Aberration des parabolischen Abschnittes eine Funktion des Abweichungswinkels ist, ist die Aberration eines Kreisabschnittes richtungsunabhängig.

Durch Kombination der beiden Abschnitte, d. h. des erzeugenden, parabolischen Abschnittes und des kreisförmigen Umdrehungsabschnittes, läßt sich ein Konzept für die Fokussierung des Torus entwerfen. Bei einem solchen Reflektor befindet sich die optimale Lage des Brennpunktes des parabolischen Abschnittes innerhalb der Lage des parachsialen Brennpunktes des Kreisabschnittes. Weiterhin stellt sich heraus, daß die optimale Einspeiseposition direkt innerhalb des Brennpunktes des parabolischen Abschnittes liegt, wobei die wieder fokussierte Konfiguration zu einer geringeren

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Bahnlängenvariation in der üffnungsebene führt, als dies bei Einspeisung im Brennpunkt der Fall ist. Bei dieser Lage der optimalen Einspeiseposition erreicht der Phasenfehler um eine zur gewünschten Ausbreitungsrichtung senkrechten Öffnungsebene zwar ein Minimum, doch begrenzen die den Ringreflektoren eigenen Aberrationen stark den Wirkungsgrad bei der Konstruktion von Reflektoren mit elektrisch größeren Öffnungen, d. h. mit einem größeren Verhältnis D/X, wobei D der Öffnungsdurchmesser und X die Wellenlänge ist, in gleichen Einheiten gemessen.

Durch den Aberrationskorrekturunterreflektor gemäß der Erfindung für Antennensysteme mit Ringreflektor wird somit der Wirkungsgrad und die Leistungsfähigkeit des Antennensystems bei elektrisch großen Öffnungen gesteigert, während die Leistungsfähigkeit bei kleineren Öffnungen erhalten bleibt.

Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein neuartiges Einspeiseverfahren für Antennen mit Torusreflektor, wobei die Bahnlänge des auftreffenden Strahles so korrigiert wird, daß eine tatsächliche optische Fokussierung erfolgt, Aberrationen vermieden werden und der Wirkungsgrad derartiger Antennen von der Frequenz unabhängig wird.

Gemäß der Erfindung wird dies erreicht durch einen Korrekturunterreflektor, der bei Betrieb über ein Einspeisehorn die Energie auf den Hauptringreflektor so reflektiert, daß das Strahlenbündel in der gewünschten Richtung abgestrahlt wird. Umgekehrt werden beim Empfang auf den Hauptreflektor treffende Strahlen auf den Unterreflektor und von diesem auf das Einspeisehorn reflektiert und in einem Punkt so fokussiert, daß die Bahnlänge von einer Bezugsebene aus fürsämtliche Strahlen gleich ist. Die spezielle Form des Korrekturunterreflektors hängt zwar von der speziellen

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Geometrie des Hauptringreflektors ab, doch erfolgt die tatsächliche Ausführung des Unterreflektors durch numerische Berechnung der Punkte auf der Oberfläche des Unterreflektors gemäß den Bedingungen, daß erstens sämtliche Strahlen in einem einzigen Punkt fokussiert werden und daß zweitens die Bahnlänge aller Strahlen von einer Bezugsebene aus zum Brennpunkt konstant und gleich der gewünschten Bezugsbahnlänge ist.

Die ausführlichere Erläuterung, der Erfindung erfolgt unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine bildliche Darstellung der Geometrie einer Torusantenne,

Fig. 2A und 2B den Wirkungsgrad in.Funktion des Antennendurchmessers in Wellenlängen mit der Einspeisung als Parameter für zwei Torusgeometrieformen,

Fig. JA und 3B graphische Darstellungen des Antennengewinnes bei parabolischem Torus als Funktion des Antenne ndurchmessers in Wellenlängen mit Einspeisung als Parameter für zwei Torusgeometrieformen gemäß Fig. 2A bzw. 2B,

Fig. 2A, 2B bzw. 3A und 3B den nachteiligen Einfluß der Aberration auf elektrisch größere Antennen (größeres Verhältnis (D/«i),

Fig. 4 das geometrische Grundmodell zur Konstruktion des Korrekturunterreflektors gemäß der Erfindung,

Fig. 5 ein weiteres geometrisches Modell für die Vektorgleiohungen zur Definition von Punkten auf der Oberfläche des erfindungsgemäßen Unterreflektors,

Fig. 6A, 6B und 6C einen Grundriß und Seitenansichten

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zweier zueinander senkrechter Achsen einer speziellen Unterreflektorform gemäß der Erfindung, "

Fig. 7-A. bzw. 7B einen Grundriß und eine Seitenansicht eines weiteren Unterreflektors, im folgenden als Unterreflektor nach Cassegorian bezeichnet, der durch sorgfältige Wahl der geometrischen Parameter gemäß der Erfindung ausgeführt ist, und

Fig. 8A bzw. 8B angenäherte Querschnitte des Unterreflektors nach Gassegorian gemäü Fig. 7 A bzw. TB.

Die Geometrie eines typischen, von vorn gespeisten Ringreflektors zeigt Fig. 1. Der dargestellte Reflektor ist mit ⁰¹ = 95»5 nicht rechtwinklig, wobei ot der Winkel ist, den die Drehachse z¹ in der gewünschten Ausbreitungsrichtung z' macht. Weitere Dimensionen zur Definition des dargestellten Ringreflektors sind das Offsetverhältnis d/D = 0,1, wobei d der vertikale Abstand unter dem Ringreflektor eines J3inspeisehornes und D die vertikale Abmessung des Ringreflektors ist, und 3— R/D^2L, wobei R der Umdrehungsradius ist und 0,48 ^ f/R — 0,49, wobei f die Brennweite des parabolischen Erzeugungsabschnittes ist. Außerdem ist 0_o als Blickwinkel der Antenne definiert. Der Abschnitt M über dem Scheitel Y ist typischerweise parabolisch, kann aber auch ein anderer konischer Abschnitt sein, wie etwa ein Kreis, eine Ellipse, oder eine Hyperbel.

Der Reflektor entsteht durch Drehen des Abschnittes M um die Achse z¹. Im dargestellten Beispiel ist zu beachten, daß die Achse des Abschnittes M die Achse ζ ist, die gewünschte Richtung des in der Region A erzeugten Strahles. Die optimale, projizierte Lage des Brennpunktes F des parabolischen Abschnittes M liegt innerhalb der Lage des parachsialen Brennpunktes P. Wie bereits erwähnt, hat sich herausgestellt, daß die optimale Einspeiseposition un-

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mittelbar innerhalb des Brennpunktes F liegt, wobei die wieder fokussierte Konfiguration eine geringere effektive Bahnlängenänderung in der Brennebene ergibt, als bei Anordnung der Einspeisung im Brennpunkt.

Infolge dieser Einspeisungspositionierung erreicht man die beste punktförmige Fokussierung in einem System, das an sich nicht in einem Punkt fokussiert. In dem speziellen Beispiel nach Fig. 1 beträgt der Winkel zwischen der Rotationsachse z¹ und der gewünschten Ausbreitungsrichtung genau d β 95»5°> so daß bei Rotation ein sehr flacher, kreisförmiger Konus symmetrisch zum Reflektor entsteht, der im Blickfeld identische Strahlenbündel liefert. Das spezielle Anliegen der Erfindung ist es, die oben erwähnte Equiphasenoberfläche in eine Ebene zu drehen, wobei das Blickfeld des Antennensystems erhalten bleibt.

Die Schwierigkeit des durch die Erfindung gelösten Problems besteht darin, daß sich die Eigenschaften der nichtebenen Equiphasenoberflache des in einem Punkt gespeisten, unkorrigierten Torus hinsichtlich der physikalischen Abmessungen des Systems als invariant erweisen, während sich die Wellenlänge umgekehrt zur Frequenz ändert. Ein fixiertes Abweichen der Bahnlänge vom ebenen Zustand führt zu einem Phasenfehler, der mit der Frequenz ansteigt. Die Folgen zeigen die Fig. 2A, 2B bzw. JA, 3B für den Wirkungsgrad bzw. den Antennengewinn, abhängig von einem auf die Wellenlänge normalisierten Antennendurchmesser D/J für zwei Verhältnisse R/D. Für D/i. < 150 zeigt sich kaum ein Einfluß der Aberration, während für D/A > 500 die Aberration eindeutig überwiegt.

Das Problem der Unterreflektorkorrektur der Bahnlänge läßt sich einfach darlegen. Es sei ein ankommendes Strahlenbündel A gemäß Fig. 4- gegeben und ein Reflektor M, von dem das

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Bündel reflektiert wird. Es wird ein Unterreflektor S berechnet, der das reflektierte Bündel B bei H fokussiert. Obgleich, einfach darzulegen, sind die präzisen Beschränkungen nicht klar, unter welchen eine physikalische Lösung in allen Fällen realisierbar ist. Wenn man die Bedingung aufstellt, daß S so in einer Region liegt, daß keine zwei Strahlen, von M reflektiert, sich in einem Punkt dieser Eegion schneiden, so ist klar, daß die resultierende Fläche S physikalisch realisierbar ist.

Es wird eine ankommende, ebene Welle betrachtet, charakterisiert durch einen Poynting'sehen Einheitsvektor n., der auf einen Reflektor M auftrifft, wobei gilt:

M 3 M (x, y, z).

Das Koordinatensystem ist hierbei so gewählt, daß für eine ebene Welle einer entfernten Quelle in der gewünschten Richtung gilt:

n. » -ic.

Die allgemeine Anwendbarkeit wird dadurch nicht eingeschränkt, da für eine andere Richtung lediglich eine einfache Koordinatendrehung von M erforderlich ist. Die Einheitsnormale zu M (x, y, z) ist gegeben durch:

dm

= f air -ι- τ

V2 /r-V₃M\2\ 1/2

=x,y»z

wobei das Vorzeichen entsprechend der Normalen auf die Sei-' te des eintreffenden Strahles gewählt ist. Der reflektierte Vektor ist gegeben durch:

S09850/0767

ⁿrm " ⁿi -²ⁿm ⁽ⁿi * ⁿm> ^(2a)

Es stellt sich nun die Frage nach' der reflektierenden Fläehe, die die beiden folgenden Bedingungen erfüllt:

(i) Sämtliche Strahlen werden in einem einzigen Punkt H(x, y, z) fokussiert;

(ii) die Bahnlängenvon einer Bezugsebene aus nach H sind konstant und gleich der gewünschten Bezugsbahnlänge.

Dieses Problem kann durch Vektoranalysis gelöst werden. Aus Fig. 4 folgt:

= V^n-_rmi wobei C₁ = konstant; (3)

« mTsT + sTh (4)

= C^,n + C_on , wobei C₀ =■ konstant (4a) ι rm d rs d

Schließlich ist:

G₁₊C_{2 +} (M₁A₁I = ^₀, (5)

wobei / die gewünschte Bahnlänge ist, d. h. es gilt:

+ C₂ - /_o - IM₁A₁I, und (5a)

^firs ⁼ V ~^2ts ⁽ⁿs *

Aus Gleichung (1) läßt sich die Einheitsnormale ή zur Oberfläche M ableiten. Die Gleichung (2) gibt an, wie man bei bekannter Einheitsnormale und gegebener Richtung des einfallenden Strahles die Richtung des von der Oberfläche M reflektierten Strahles finden kann. Unbekannt ist C₁. Aus

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Gleichung (4-) ergibt sich, da H, der gewünschte Brennpunkt, und M-, der Auftreffpunkt, bekannt sind, die Ebene der beiden Strahlensegmente, wobei der erste bei M. von M reflektiert wird und bei S. auf S auftrifft, d. h. M.S., und das zweite Segment die Reflektion von S an S. nach H ist, d. h. S.H.. Impliziert ist die Bedingung, daß lediglich ein Strahl auf jeden Punkt S₁ auf S auftrifft.

I¹Ur die auf treffenden Strahlen, definiert durch den "Vektor n. = -£, und die Bezugsebene, definiert durch ζ = O, durchdringt der Strahl i di.e Bezugsebene bei A, = A. (x. , y. , 0) und trifft auf den Reflektor M bei M₁ = M₁ (χ_±, y^, z_mi), wobei ζ . die Lösung von M für χ = x., y = y. ist und somit bekannt ist. Der Punkt H ist beliebig und muß vorgegeben werden. Für diesen Zweck gilt:

H=H (x_H, y_H, z_H), woraus

M_±H = ί (x_H - X₁) + j O_H - J₁) + £ (z_H - z_mi), was ohne weiteres bestimmt werden kann. Es wird Gleichung (6) in Gleichung (4a) eingesetzt:

!ς!= (C_{1 +}C₂) fi_rm - 2C₂n_a (n_a .

Unter Bildung des skalaren Produktes M₁H · η und unter Verwendung der Gleichung (5) erhält man nacheinander:

^Ärm * ^Mi^H = C_{1 +} G₂ - 2C₂(fi_s . Ä^)*, und

,5 09850/0767

^Mi^H -

i ^v ο ' mi" ' rm ή . η

s rm

Es gilt:

^fis "o - '^zmi' ^)firm "³V

Hfl" IT \ f J

/o - |^Zmil "

XU' + V ' +KW

Mit η als Einheitsvektor erhält man

Schließlich ergibt sich:

₀Mr_m I _(7a)

^ KD² Ml² (^?HVW^

womit sich sämtliche Vektoren des Systems auffinden lassen.

Durch Einsetzen von Gleichung (8) in die Gleichung (5b) kann man G₂ ermitteln. Unter Berücksichtigung, daß jM.A.j = |^zmi|' ^^{ann man} unter Verwendung von Gleichung (5a) C^, berechnen, so daß nun der Punkt auf dem Unterreflektor vollständig ermittelt ist.

Bei geometrischer Betrachtung von Gleichung (7) gemäß Fig, 5 erkennt man die offensichtliche Einfachheit des Schemas, Wenn £_Q die Bezugsbahnlänge ist, dann ist £ -jz .| der

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übrige Teil, wenn der Strahl, der in der Öffnungsebene bei A. auftrifft, den Hauptreflektor bei M₁ erreicht. MTI" ist ein Vektor der Länge £_Q - z_ffil in der Eeflexionsrichtung

ή des auftreffenden Vektors n.. Außerdem gilt: rm ι

HE^ = MTI" - ITh.
Daraus ergibt sich:

^i ' "rm^o - l^zmil⁾ " ¹I⁵'

Dies ist der Zähler von Gleichung (7a), wobei der Uenner einfach eine Konstante ist. Damit sind HE. und η parallel

1 S

bzw. antiparallel. Dies ergibt sich sofort aus der Geometrie von Fig. 5· Aus den Gesetzen der geometrischen Optik ergibt sich, daß A.M., η und M.E. in der gleichen Ebene liegen. Ebenso liegen M.S., η und S.H in der "gleichen Ebe-

X-Lo X.

ne. Mit:

K^sil
I^MAI

erhält man:

Somit ist 4 HS.E. und die gleichen Winkel sind gleich den Einfalls- und Reflexionswinkeln bei S-. Daraus folgt, daß die Linie HE. parallel zu fi_o ist.

Ferner ist:

HE. M.E,

^{C0S e} - » ^Und

1/2 /HE₁I² / (1 + cos 2ε)

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Die obige Analyse zeigt, daß die Wahl der Auftreffwelle η., des·Hauptreflektors M, der Lage H des Einspeisehorns und die Referenzbahnlänge £ eine Bestimmungssituation ergibt, für die immer ein Punkt 3. gefunden werden kann. Ss ist Ie^ diglich noch sicherzustellen, daß ein und nur ein reflektierter Strahl durch jeden Punkt 3. gehen kann. Dies laßt sich erreichen durch Aussieben der Strahlen von A in den Bereich S, entweder von Hand oder durch den Computer, und durch Beobachtung, ob sich Strahlen vor der Erreichung von S kreuzen. Gleichermaßen wirkungsvoll ist die Erzeugung von S und die Feststellung, oo es eine Oberfläche mit nur einer Schicht ist. In der Praxis wird der letztere Weg befolgt. Insbesondere können durch geeignete Programmierung eines Mehrzweckrechners zur Ausführung der oben angegebenen numerischen Berechnungen die Punkte S- in genügender Anzahl auf der Oberfläche des Unterreflektors ermittelt werden, damit diese Fläche genau definiert ist. Die Punkte werden dann als Eingangswerte für eine numerisch gesteuerte Fräsmaschine zur Herstellung des Unterreflektors verwendet.

Die Fig. 6A, 6B und 6C zeigen einen speziellen Unterreflektor, der gemäß der Erfindung für ein nicht-rechtwinkliges Ringantennensystem mit einer Öffnung von 304-,8 cm und Abmessungsverhältnissen von f/R ·«*■ 0,487 und R/D -* 2 ausgeführt wurde. Der Unterreflektor ist entlang der x-Achse (Symmetrieachse) hyperbolisch und geht von dieser Achse aus. Bei einem Versuch mit 29,95 GHz verbesserte dieser Unterreflektor den durch konventionelle Mittel erzielten Antennengewinn um 2 dB von 5^· dB auf 56 d.B und den Wirkungsgrad von ca. 28 % auf etwa 4-5 % üffnungswirkungsgrad.

Die mit dem Unterreflektor nach den Fig. 6A, 6B und 6C erzielten Resultate können weiter verbessert werden durch Veränderung der Abmessungsparameter des Hauptringreflektors, wobei eine optimale Antennenkonfiguration realisiert wird,

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die einen Wirkungsgrad von mehr als 80 }b hat. Für einen Hauptringreflektor mit dem Abmessungsverhältnis f/E « 0,54-erhält man einen Unterreflektor nach Cassegorian für das Konstruktionsverfahren gemäß der Erfindung. Die Fig. 7A und 7B zeigen einen solchen Unterreflektor. Der Käme Cassegorian für den Unterreflektor wurde gewählt, da sein Querschnitt einem Unterreflektor gleicht mit einem hyperbolischen Abschnitt gemäß Fig. 8A, der in Systemen nach Gassegorian verwendet wird, und ein Unterreflektor einen elliptischen Abschnitt gemäß Fig. 8B hat, der in Gregorianischen Systemen verwendet wird. Die Form ergibt sich nach einer sorgfältigen Wahl der Parameter f/E > 0,5 (im gezeigten Ausführungsbeispiel· 0,56) und der Scheitel bahnlänge des Unterreflektors derart, daß die Scheitellinien zwischen F und P liegen. Bei sorgfältiger Wahl dieser Parameter und des Einspeisepunktes H ist der resultierende Unterreflektor (für eine kreisförmige Öffnung vom Durchmesser D) einem Kreis ausreichend eng angenähert, von H her gesehen, was für wirksame Einspeisung erforderlich ist.

Da bei dem erfindungsgemäßen Einspeiseverfahren die Bahnlänge so korrigiert wird, daß eine echte optische Fokussierung erreicht wird, hat das Antennensystem keine Aberration und der Wirkungsgrad ist von der Frequenz unabhängig. Dies gestattet die Entwicklung von Antennen mit hohem Wirkungsgrad unabhängig von der Frequenz. Beispielsweise kann ein Eingreflektorantennensystem unter Verwendung geeigneter Einspeisehörner ohne Veränderung der Optik des Systems für 4-, 6, 12, 14, 20 und 30 GHz ausgelegt werden.

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Claims

Patentansprüche

Ringreflektorantennensystem mit einem Hauptreflektor in Form eines Oberflächenabschnittes eines Umdrehungstorus und mit einem Speisehorn für den Hauptreflektor zur Erzeugung eines Strahlenbündels in der gewünschten Ausbreitungsrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Hauptreflektor und dem Speisehorn ein Unterreflektor angeordnet ist, dessen Oberfläche so ausgeführt ist, daß auf jeden Oberflächenpunkt nur ein Strahl auftrifft, daß alle Strahlen in einem einzigen Brennpunkt des Speisehorns fokussiert werden und daß die Bahnlänge sämtlicher Strahlen von einer Bezugsöffnungsebene zu dem Brennpunkt hin konstant und gleich einer vorgegebenen Bezugsbahnlänge ist, derart, daß das System aberrationsfrei und unabhängig von der Frequenz ist.

2. Antennensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umdrehungstorus einen konischen Abschnitt als erzeugende Kurve hat.

5. Antennensystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erzeugende Kurve eine Parabel ist.

M-. Antennensystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptreflektor ein Oberflächenabschnitt eines nicht-rechtwinkligen Torus ist.

5. Antennensystem nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen der Drehachse des Torus und der Strahlrichtung 95,5° beträgt.

6. Antennensystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptreflektor das Abmessungsverhältnis

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f/R «"0,5 und R/D <*? 2 hat, wobei f die Brennweite des parabolischen Erzeugungsabschnittes, R der Radius der Umdrehung und D die Öffnung des Hauptreflektors ist, gemessen parallel zur Umdrehungsachse, und daß der Unterreflektor entlang der Symmetrieachse hyperbolisch ist und von der Hyperbel der Symmetrieachse so abgeht, daß die beiden wesentlichen Eigenschaften zur Fokussierung sämtlicher Strahlen am gewünschten Brennpunkt mit der gewünschten Bahnlänge erhalten bleiben.

7. Antennensystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abmessungsverhältnis f/R <·' 0,5 ist,

8. Antennensystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abmessungsverhältnis f/R > 0,5 ist und daß der Scheitel des Unterreflektors so gewählt ist, daß er zwischen der Projektion von P und F liegt,.und daß der Einspeisepunkt so gewählt ist, daß der von einem kreisförmigen Strahlenstift, auf die Öffnung D auffallend, gebildete Unterreflektor vom Einspeisepunkt her gesehen einem Kreis annähert.

9. Antennensystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptreflektor das Abmessungsverhältnis f/R ** ■ = 0,56 und R/D ** 2 hat, wobei f die Brennweite des Parabelerzeugungsabschnittes, R der Radius der Umdrehung und D die Länge des Hauptreflektors ist, gemessen parallel zur Umdrehungsachse, und daß der Unterreflektor im Querschnitt einem elliptischen Abschnitt entlang einer Achse, senkrecht zur Symmetrieachse gewählt, ähnelt.

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