DE2549363C2 - - Google Patents
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- DE2549363C2 DE2549363C2 DE19752549363 DE2549363A DE2549363C2 DE 2549363 C2 DE2549363 C2 DE 2549363C2 DE 19752549363 DE19752549363 DE 19752549363 DE 2549363 A DE2549363 A DE 2549363A DE 2549363 C2 DE2549363 C2 DE 2549363C2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/20—Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/24—Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave constituted by a dielectric or ferromagnetic rod or pipe
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/06—Waveguide mouths
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- Waveguide Aerials (AREA)
Description
Die Erfindung geht aus von einer Anordnung zur
Kompensation der Reflexion am strahlenden und kragungs
frei auslaufenden Ende einer Hohlleitung mittels
einer in einer axialen Entfernung von 0,1 bis 0,4 der
Hohlleitungswellenlänge (λ H ) vor diesem Ende der Hohl
leitung liegenden Unstetigkeit im Querschnitt.
Beim Aufbau von Hohlleitungsstrahlern (Querstrahlern)
oder von hohlleitungsgespeisten Längsstrahlern ergibt
sich am abrupten Ende der Hohlleitung eine Sprungstelle,
die zu einer merklichen und stark frequenzabhängigen
Reflexion führt. Strebt man geringe Querabmessungen an,
z. B. für Erreger tiefer Spiegelantennen oder für
Einzelstrahler von Gruppenantennen, so ist der zur
Reflexionsminderung übliche Weg der trichterförmigen
Aperturaufweistung nicht sinnvoll. Übliche Kompensations
maßnahmen innerhalb der eigentlichen Hohlleitung sind
meist nur schmalbandig wirksam.
Aus der DE-AS 10 28 631 ist ein offener Hohlleiter mit
einer Anordung zur Kompensation der Reflexion an seinem
Ende bekannt, wobei in einer axialen Entfernung von etwa
einem Viertel der Betriebswellenlänge - gemessen im Hohlleiter -
vor dem offenen Ende des Hohlleiters eine Querschnitts
unstetigkeit liegt, welche einen zur vorhandenen
Reflexion gegenphasigen Energieanteil bewirkt. Diese
Querschnittsunstetigkeit besteht in einer sprunghaften
Vergrößerung der Innenabmessungen in Form einer rotations
symmetrischen Sprungstelle der Rundhohlleitung. Durch
diese bekannte Anordnung zur Reflexionskompensation ist
es jedoch schwierig, die besten Reflexionseigenschaften
des Strahlers zu erreichen, da eine experimentelle
Optimierung von Fall zu Fall wegen der vorher festzu
legenden Querschnittsabstufungen nicht möglich ist.
Aus der DE-Patentanmeldung B 29 243 Kl. 21a4 Gr. 46/02,
ausgelegt am 16. 6. 1955, insbesondere Fig. 4, ist ein
Hohlleitungsstrahler bekannt, bei dem an seinem strah
lenden Ende rund um die Strahlungsöffnung ein ringför
miger, kragenartiger Hohlkörper mit einem Querschnitts
umfang von einer halben Wellenlänge angebracht ist. Innen
ist dieser ringförmige Hohlkörper mit einem umlaufenden
Schlitz versehen, an dessen beiden Rändern sich gegen
phasige Randströme gegenüberstehen, da zum einen Rand der
Strom direkt und zum anderen Rand der Strom über den eine
λ/2-Umwegleitung bildenden ringförmigen Hohlkörper
(Rohr) fließt. Die Felder der beiden gegenphasigen Ströme
kompensieren sich im Schlitz weitgehend. Dieser Schlitz
hat jedoch keine Reflexionen von einem Strahlerende zu
kompensieren, da solche Reflexionen am Aperturrand so gut
wie gar nicht wegen des dort rund auslaufenden Endes der
Hohlleitung entstehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, breitbandig und
ohne Querschnittsvergrößerung die an einer abrupt
endenden Hohlleitung entstehende Reflexion zu kompensieren.
Dabei sollte die Maßnahme möglichst polarisationsunab
hängig wirken.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer
Anordnung gemäß der eingangs genannten Art dadurch
gelöst, daß die Unstetigkeit als die Hohlleitung
auftrennender Querschlitz ausgebildet ist, der in
axialer Richtung eine Breite von höchstens 0,1 der
Hohlleitungswellenlänge (λ H ) aufweist.
Die vorgeschlagenen Maßnahmen lassen sich sowohl bei
ungefüllten, wie auch bei dielektrisch gefüllten
Hohlleitungen anwenden. Bei größeren Hohlleiteraperturen
(Betrieb außerhalb des Eindeutigkeitsbereichs) kommt es
durch die Randreflexion zur Anregung höherer, meist
unerwünschter Moden (z. B. E01-Welle im Rundhohlleiter).
Dieser Effekt läßt sich ebenfalls durch die Erfindung
weitgehend unterdrücken.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen sind
in den Unteransprüchen beschrieben.
Im nachfolgenden werden anhand von Fig. 1 bis 3 Aus
führungsformen der Erfindung beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 eine erste Ausführungsmöglichkeit der Erfindung,
Fig. 2 eine Weiterbildung mit zusätzlicher, mehrfach
gestufter Vergrößerung der lichten Weite,
Fig. 3 Meßergebnisse für die Ausführungsform der
Erfindung nach Fig. 1 für einen dielektrisch gefüllten
Rundhohlleiter im X-Band.
Fig. 1 zeigt als Hohlleitung einen Rundhohlleiter 1, 2,
dessen Querschnitt in der gezeigten Ausführungsform mit
einem homogenen Dielektrikum 4 gefüllt ist, welches sich
über das strahlerseitige Ende a des Rundhohlleiters
fortsetzt. Der Rundhohlleiter wirkt hier also in bekann
ter Weise als Erreger eines Längsstrahlers.
Die am aperturseitigen Ende a des Rundhohlleiters auf
tretende Reflexion wird bei dieser Ausführungsform durch
den gegenphasigen Energieanteil kompensiert, den ein Quer
schlitz 3 bewirkt, welcher hierzu in einer axialen Entfer
nung l von 0,1 bis 0,4 der Hohlleitungswellenlänge λ H
vor dem Ende a als Unstetigkeit des Hohlleiters 1, 2 ange
ordnet ist und diesen in zwei Teile auftrennt.
Dieser Querschlitz weist in axialer Richtung eine Brei
te b von höchstens 0,1 der Hohlleitungswellenlänge λ H
auf, um den Betrag der Kompensation ausreichend zu be
messen. Der Querschlitz 3 kann vorzugsweise mit einem
dielektrischen Distanzkörper gefüllt sein, der als Ring
ausgebildet ist. Über einen solchen Distanzkörper können
die getrennten Teile 1 und 2 des Rundhohlleiters
miteinander mechanisch verbunden werden.
Dies gilt insbesondere auch für den Fall, daß der Rund
hohlleiter nicht dielektrisch gefüllt ist, also als
Querstrahler wirkt.
Eine mechanische, distanzierte Halterung des abgetrenn
ten, als Reflektor wirkenden Teils 2 der Hohlleitung ist
auch durch eine äußere dielektrische Hülse mit oder ohne
Distanzkörper möglich. Als Hohlleitung kommen nicht
nur Rundhohlleiter, sondern auch alle sonst üblichen Hohl
leitungs- und Strahlerformen in Betracht.
Wie Fig. 2 zeigt, kann zur weiteren Erhöhung der Breit
bandigkeit der mit der Erfindung breitbandig erzielten
Kompensationswirkung die lichte Weite über die axiale
Länge 1 zum Ende a hin mehrfach abgestuft vergrößert
sein.
Fig. 3 zeigt im oberen Teil eine Ausführungsform der
Erfindung bei Rundhohlleitern bestimmter Abmessungen.
Diese Ausführungsform arbeitet im sogenannten X-Band und
regt dielektrisch gefüllt einen Längsstrahler an.
Im unteren Teil zeigt ein Diagramm gemessene Werte des
Reflexionsfaktors (in %) in Abhängigkeit von der Frequenz
(in GHz). Die obere Kurve wurde für nichtkompensierte,
die untere Kurve dagegen für den nach der Erfindung
kompensierten Rundhohlleiter gemessen.
Wie hieraus unschwer zu erkennen ist, tritt durch die
Kompensationsmaßnahmen nach der Erfindung eine erhebliche
Verminderung des Reflexionsfaktors über einen breiten
Teil des X-Bandes ein.
Dem Diagramm nach Fig. 3 liegt ein dielektrisch gefüllter
Rundhohlleiter mit einer lichten Weite von 23 mm und
einem Außendurchmesser von 28 mm zugrunde, bei dem zur
Kompensation der Reflexion ein Ring mit einer axialen
Länge von 5,6 mm und dem Querschnitt des Rundhohlleiters
vor diesem in 0,7 mm Abstand angeordnet ist. Als
Dielektrikum dient Polystyrol mit einer relativen Dielektrizitäts
konstante von 2,5.
Die durch die Erfindung über das gesamte Nutzband
bewirkte Absenkung des Reflexionsfaktors erfolgt, wie
weitere Messungen ergeben haben, in gewünschter Weise
polarisationsunabhängig und bewirkt eine merkliche oder
störende Beeinflussung der Richtcharakteristik. Die
Erfindung verringert darüber hinaus, wie bereits erwähnt,
die Anregung unerwünschter Moden.
Die konstruktiv sehr einfach ausführbaren Kompensations
maßnahmen nach der Erfindung sind gemäß ihrer Lehre ohne
weiteres auch auf andere Hohlleitungsformen, wie z. B.
Rechteckhohlleiter und -strahler mit gleichem Erfolg
anwendbar.
Claims (5)
1. Anordnung zur Kompensation der Reflexion am strahlen
den und kragungsfrei auslaufenden Ende einer Hohlleitung
mittels einer in einer axialen Entfernung von 0,1 bis 0,4
der Hohlleitungswellenlänge (λ H ) vor diesem Ende der Hohl
leitung liegenden Unstetigkeit im Querschnitt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Un
stetigkeit als die Hohlleitung (1, 2) auftrennender Quer
schlitz (3) ausgebildet ist, der in axialer Richtung eine
Breite (b) von höchstens 0,1 der Hohlleitungswellenlänge
(λ H ) aufweist.
2. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß vom Quer
schlitz (3) an über die axiale Länge bis zum strahlenden
Ende die lichte Weite der Hohlleitung (1, 2) unter ent
sprechender Verringerung ihrer Wandstärke vergrößert ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die lichte
Weite über die genannte Länge zum strahlenden Ende der
Hohlleitung (2) hin mehrfach abgestuft ist.
4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Quer
schlitz (3) mit einem dielektrischen Distanzkörper gefüllt
ist, der die Teile der aufgetrennten Hohlleitung (1, 2)
mechanisch miteinander verbindet.
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die als Rund
hohlleiter ausgebildete Hohlleitung (1, 2) mit einem Dielek
trikum (4) gefüllt ist, welches sich über das Ende der
Hohlleitung hinaus erstreckt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752549363 DE2549363A1 (de) | 1975-11-04 | 1975-11-04 | Anordnung zur kompensation der reflexion am ende einer direkt abstrahlenden oder zur anregung eines laengsstrahlers dienenden hohlleitung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752549363 DE2549363A1 (de) | 1975-11-04 | 1975-11-04 | Anordnung zur kompensation der reflexion am ende einer direkt abstrahlenden oder zur anregung eines laengsstrahlers dienenden hohlleitung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2549363A1 DE2549363A1 (de) | 1977-05-12 |
DE2549363C2 true DE2549363C2 (de) | 1988-04-21 |
Family
ID=5960839
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19752549363 Granted DE2549363A1 (de) | 1975-11-04 | 1975-11-04 | Anordnung zur kompensation der reflexion am ende einer direkt abstrahlenden oder zur anregung eines laengsstrahlers dienenden hohlleitung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2549363A1 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3007150A1 (de) * | 1980-02-26 | 1981-09-03 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Mikrowellen-richtantenne zur erzeugung einer sektorgeformten strahlungskeule |
DE102009034429B4 (de) * | 2009-07-23 | 2013-06-27 | Kathrein-Werke Kg | Flachantenne |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1028631B (de) * | 1956-08-29 | 1958-04-24 | Siemens Ag | Richtantenne fuer sehr kurze elektromagnetische Wellen |
DE1185669B (de) * | 1958-09-17 | 1965-01-21 | Siemens Ag | Richtantenne fuer sehr kurze elektromagnetische Wellen |
FR1562149A (de) * | 1968-02-13 | 1969-04-04 |
-
1975
- 1975-11-04 DE DE19752549363 patent/DE2549363A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2549363A1 (de) | 1977-05-12 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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D2 | Grant after examination | ||
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