DE2623755B2

DE2623755B2 - Symmetrical horn antenna

Info

Publication number: DE2623755B2
Application number: DE19762623755
Authority: DE
Inventors: Robert William Maldon Essex Ashton (Ver. Koenigreich)
Original assignee: Marconi Co Ltd
Current assignee: BAE Systems Electronics Ltd
Priority date: 1976-03-18
Filing date: 1976-05-26
Publication date: 1980-01-03
Also published as: GB1519552A; DE2623755A1

Description

Die Erfindung betrifft einen symmetrischen Hornstrahler mit einer Innenwandung, deren Querschnittsabmessungen in wenigstens einer durch seine Längsachse gelegten Ebene vom Einspeisungspunkt des Strahlers an zunächst schneller als die Entfernung vom Einspeisungspunkt, dann proportional zur Entfernung und schließlich langsamer als die Entfernung zunehmen.The invention relates to a symmetrical horn antenna with an inner wall whose cross-sectional dimensions in at least one plane laid through its longitudinal axis from the feed point of the radiator initially faster than the distance from the feed point, then proportional to the distance and finally slower as the distance increases.

Ein Hornstrahler dieser Art ist aus der DE-AS 10 10 123 bekannt. Bei diesem bekannten Hornstrahler für kurze und sehr kurze elektromagnetische Wellen sind zum Zwecke der Minimierung der Verluste im Hornstrahler senkrecht zur Richtung der elektrischen Feldlinien verlaufende und in Ausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Wellen im Hornstrahler sich erstreckende, metallische, dielektrische und/oder diamagnetische Leitflächen vorgesehen, die bis in die an den Hornstrahler angebaute Speiseleitung geführt sind. Durch diese Einbauten ergibt sich zusätzlich eine erwünschte Verkürzung der Baulänge des Hornstrahlers, der im übrigen so ausgelegt ist, daß er vor allem nur für die Abstrahlung eines engen Wellenlängenbereichs in Betracht kommt.A horn antenna of this type is known from DE-AS 10 10 123. With this known horn antenna for short and very short electromagnetic waves are for the purpose of minimizing the losses in Horn radiators running perpendicular to the direction of the electric field lines and in the direction of propagation of the electromagnetic waves extending in the horn, metallic, dielectric and / or diamagnetic Guiding surfaces are provided that extend into the feed line attached to the horn. These internals also result in a desired shortening of the length of the horn antenna, which is designed so that it is primarily only for the emission of a narrow wavelength range comes into consideration.

Aus der DE-PS 8 16 424 ist ein Trichterstrahler für Sendung und Empfang elektrischer Wellen bekannt, dessen Querschnittsabmessungen über seine Gesamterstreckung nach einem exponentiellen Gesetz zunehmen. Die Innenflächen dieses Trichterstrahlers sind stufenförmig gestaltet, wobei jede Stufe aus einem senkrecht zur Trichlerachse verlaufenden und einem in Richtung der Trichterachse verlaufenden Teil besteht. Dieser Trichterstrahler ist zur Aussendung oder zum Empfang eines schmalen Strahlenbündels bestimmt, wobei die Vergrößerung der Querschnittsabmessungen aufgrund der speziellen Ausgestaltung auf kürzerem Wege vorgenommen werden kann, als dies normalerweise bei einem Trichter erforderlich wäre, dessen Impedanzanpassung an die Wellenführung die gleiche ist.From DE-PS 8 16 424 is a funnel emitter for Transmission and reception of electrical waves known, the cross-sectional dimensions of which over its entire extent increase according to an exponential law. The inner surfaces of this funnel radiator are step-shaped designed, each stage from a perpendicular to the Trichler axis and one in the direction the funnel axis extending part consists. This funnel emitter is for sending or receiving a narrow bundle of rays determined, the increase in cross-sectional dimensions due to the special design can be done in a shorter way than is normally the case a funnel would be required whose impedance matching to the wave guide is the same.

Aus der DE-OS 25 09 619 ist ein Hornstrahler für eine Funkantenne bekannt, der aus einem äußeren Trageblech und einer großen Anzahl von Ringen besteht, von denen jeder aus einem äußeren Teil, mit dem er sich eng an die benachbarten Ringe anlegt und auf die Innenfläche des Trageblechs gedrückt wird sowie einem inneren Teil mit geringerer Stärke besteht, der mit dem Kopf des benachbarten Rings eine Rille bildet. Die Durchmesseränderung dieses Hornstrahler? kann linear oder nicht-linear sein. Spezielle Angaben über mögliche nicht-lineare Verläufe der Durchmesseränderung enthält diese Druckschrift nicht, und es wird auch nichts darüber ausgesagt ob sich bei Wahl eines nicht linearen Verlaufs der Durchmesseränderung auch eine Änderung der relativ großen Länge dieses bekanntenFrom DE-OS 25 09 619 is a horn antenna for a Radio antenna known, which consists of an outer support plate and a large number of rings, of each of which has an outer part with which it fits tightly to the neighboring rings and to the Inner surface of the support plate is pressed as well as an inner part with less strength, which is with the Head of the adjacent ring forms a groove. The change in diameter of this horn antenna? can be linear or be non-linear. Contains special information about possible non-linear courses of the change in diameter this publication does not, and nothing is said about whether a non-linear In the course of the change in diameter, there is also a change in the relatively great length of this known

ίο Homstrahlers ergeben soll.ίο Homstrahlers should yield.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen symmetrischen Hornstrahler der eingangs definierten Art zu schaffen, der bei kurzer Baulänge an das jeweilige Betriebsband so angepaßt werden kann, daß er in allen Richtungen ein relativ konstantes Phasenzentrum aufweist und seine Strahlung ein relativ geringes kreuzpolarisiertes Feld enthält.The object of the invention is to create a symmetrical horn antenna of the type defined at the beginning, which can be adapted to the respective operating band with a short overall length so that it can be used in all directions has a relatively constant phase center and its radiation has a relatively small cross-polarized field contains.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Hornstrahler mit Riffelungen ausgestattet ist und daß die Innenflächen dieser Riffelungen die gekrümmt verlaufende Innenwandung bilden.This object is achieved according to the invention in that the horn antenna is equipped with corrugations and that the inner surfaces of these corrugations form the curved inner wall.

Durch die Verwendung von Riffelungen und das Ausnutzen der innenliegenden Endflächen der einzelnen Riffelelemente zur Bildung der speziell gekrümmten Innenwand können ohne weitere zusätzliche Maßnahmen die bei kurzen Hornstrahlern sonst sehr stark auftretenden kreuzpolarisierten Felder und die je nach Richtung störend in Erscheinung tretenden verschobenen Phasenzentren weitestgehend ausgeschaltet und beseitigt werden.Through the use of corrugations and the utilization of the inner end faces of the individual Corrugated elements to form the specially curved inner wall can be used without further additional measures the cross-polarized fields that otherwise occur very strongly with short horn radiators and the depending on Direction disruptive shifting phase centers largely switched off and be eliminated.

Besonders vorteilhaft ist es, dem Hornstrahler senkrecht zu seiner Längsachse einen kreissymmetrischen Querschnitt zu geben, da auf diese Weise sich in Bezug auf alle Abstrahlrichtungen gleiche Verhältnisse erzielen lassen.It is particularly advantageous for the horn antenna to have a circular symmetry perpendicular to its longitudinal axis To give a cross-section, since in this way the same relationships with respect to all radiation directions can be achieved.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die aus einer einzigen Figur bestehenden Zeichnung beschrieben. The invention is explained below using an exemplary embodiment with reference to the from a single figure existing drawing described.

Der Hornstrahler weist eine Innenfläche 1 auf, deren Durchmesser vom Speisepunkt 2 in Richtung der Mündung 3 anwächst. Diese Innenfläche 1 ist mit Riffelur.gen 4 versehen.The horn antenna has an inner surface 1, the diameter of which from the feed point 2 in the direction of Mouth 3 grows. This inner surface 1 is provided with Riffelur.gen 4.

Während die Querschnittsgestalt der Innenfläche 1 des Homstrahlers an jedem Punkt kreisförmig bleibt, wächst der Durchmesser ausgehend vom Speisepunkt 2 in Richtung Mündung 3 zunächst in einem Abschnitt 5 an, bleibt dann in einem Abschnitt 6 linear und sinkt dann längs eines Abschnitts 7 wieder ab.While the cross-sectional shape of the inner surface 1 of the Hom emitter remains circular at every point, the diameter increases, starting from the feed point 2 in the direction of the mouth 3, initially in a section 5 on, then remains linear in a section 6 and then drops again along a section 7.

Die Innenform des Hornstrahler kann im Bereich der Abschnitte 5 und 7 als kreisbogenförmig bezeichnet werden, wobei diese beiden Kreisbögen im Bereich des Abschnitts 6 durch eine gerade Linie verbunden sind.The inner shape of the horn antenna can be referred to as a circular arc in the area of sections 5 and 7 these two arcs are connected by a straight line in the area of section 6.

Die Abmessungen der Riffelungen werden entsprechend bekannter Praxis festgelegt.The dimensions of the corrugations are determined according to known practice.

Der exakte Verlauf des Innendurchmessers des Homstrahlers zwischen Speisepunkt 2 und Mündung 3 ist nicht kritisch und kann empirisch bestimmt werden.
Ein Hornstrahler von der in der Zeichnung dargestellten Art ist verhältnismäßig kurz und besitzt im Vergleich zu bekannten kreissymmetrischen Hornstrahlern ein geringes abgestrahltes kreuzpolarisiertes Feld und weist dennoch ein Phasenzentrum auf, das in allen Richtungen und bei allen Frequenzen im Betriebsband praktisch konstant ist.The exact course of the inner diameter of the horn radiator between feed point 2 and mouth 3 is not critical and can be determined empirically.
A horn antenna of the type shown in the drawing is relatively short and, compared to known circularly symmetrical horn antennae, has a low radiated cross-polarized field and yet has a phase center that is practically constant in all directions and at all frequencies in the operating band.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Symmetrical horn antenna with an inner wall whose cross-sectional dimensions are at least a plane laid through its longitudinal axis from the feed point of the radiator at first faster than the distance from the feed point, then proportional to the distance and finally slower as the distance increases, thereby characterized in that the horn antenna is equipped with corrugations (4) and that the Inner surfaces (1) of these corrugations (4) form the curved inner wall.

2. Horn antenna according to claim 1, characterized in that the horn antenna is perpendicular to its longitudinal axis has a circularly symmetrical cross-section.