DE2629430A1

DE2629430A1 - Doppelrundstrahlantenne

Info

Publication number: DE2629430A1
Application number: DE19762629430
Authority: DE
Inventors: Anton Brunner; Nikolaus Willburger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-06-30
Filing date: 1976-06-30
Publication date: 1978-01-05
Also published as: DE2629430C2

Description

Doppelrundstrahlantenne
Die Erfindung bezieht sich auf eine längs einer gemeinsamen Achse in zwei Abschnitten aufgebaute Doppelrundstrahlantenne für zwei unterschiedliche Frequenzen und Polarisationen unter Verwendung einer von nur einer Seite aus erfolgenden Doppelkoaxialspeisung.
Zum gleichzeitigen Empfang und zur gleichzeitigen Abstrahlung elektromagnetischer Wellen unterschiedlicher Frequenzen im Mikrowellengebiet mit bestimmten Polarisationen, wobei in der horizontalen Ebene ein Rundstrahldiagramm und in der Vertikalebene ein breites Srahlungsdiagramm entsteht, ist es bekannt, nebeneinander aufgestellte, für die jeweils gewünschte Polarisation ausgewählte Rundstrahler zu verwenden. Bei dieser Anordnung treten jedoch zwischen den einzelnen Antennen gegenseitige Beeinflussungen und damit Störungen auf, die bei den meisten Anwendungsfällen, insbesondere jedoch bei der Verwendung im Rahmen von Sekundärradar-Transpondergeräten, die einen Kennungsbetrieb bei mehreren Frequenzen gleichzeitig durchführen sollen, nicht in Kauf genommen werden können.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 23 54 550 ist eine integrierte Doppelrundstrahlantenne mit Doppelkoaxialspeisung bekannt. Die beiden mit unterschiedlichen Frequenzen arbeitenden Antennen sind auf einer Achse übereinander in zwei Abschnitten in Doppelkoaxialleitungsbau weise aufgebaut, wobei je nach Wahl sowohl der untere als auch der obere Abschnitt entweder als Unipol für Vertikalpolarisation oder als mit einem Schlitz und einem Kurzschluß stift versehener Koaxialleitungsstrahler für horizontale Polarisation ausgebildet sein kann. Mit Hilfe dieser bekannten Integration lassen sich zwei Rundstrahlantennen für mehr oder weniger unterschiedliche Frequenzen bereits so zusammenfassen, daß ihr Rundstrahlverhalten aufgrund der gemeinsamen Achse nicht gestört wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Doppelrundstrahlantenne für elektromagnetische Wellen unterschiedlicher Frequenzen zu schaffen, die in der Lage ist, außer der Abstrahlung elektromagnetischer Wellen mit vertikaler Linearpolarisation auch die Abstrahlung zirkularpolarisierter Wellen zu bewerkstelligen. Gemäß der Erfindung, die sich auf eine Doppelrundstrahlantenne der eingangs genannten Art bezieht, wird diese Aufgabe in der Weise gelöst, daß der der Speiseseite zugekehrte Rundstrahler zur Abstrahlung vertikal linearpolarisierter elektromagnetischer Wellen als an sich bekannter Unipol ausgebildet ist, bei dem der Außenleiter der äußeren Koaxialspeiseleitung zu einer Grundplatte abgewinkelt und ein Bereich des dazugehörigen Innenleiters als Viertelwellenslängen-Stabstrahler ausgeformt worden ist, und daß der der Speise seite abgewandte Rundstrahler zur Abstrahlung zirkularpolarisierter elektromagnetischer Wellen als von der inneren, durch den Unipol-Stabstrahler durchgeführten Koaxialleitung gespeiste Wendel-oder Spiralantenne ausgebildet ist.
Die Wendel ist in vorteilhafter Weise auf einer isolierenden konischen Fläche aufgebracht, deren Spitze der Speise seite abgewandt ist. Durch die Kegelform der Wendel wird eine extrem große Frequenzbandbreite, z.B. f1 f2 = 1 : 10, erreicht.
In zweckmäßiger Weise ist der Unipol zur Abstrahlung der elektromagnetischen Wellen mit der niedrigeren Frequenz und die Wendel- bzw. Spiralantenne zur Abstrahlung der elektromagnetischen Wellen mit der höheren Frequenz vorgesehen.
Zur Verhinderung einer Anregung der oberen Antenne, d.h. der Wendelantenne, durch elektromagnetische Wellen des vom Unipol abgestrahlten Frequenzbandes sind im Unipol-Stabstrahler etwa eine Viertelwellenlänge der elektromagnetischen Wellen des Unipol-Frequenzbandes tiefe topfartige Ausweitungen vorgesehen, welche als Stromsperre wirken.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines in einer Fig gur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
In der Fig. ist in einer perspektivischen Ansicht eine aus zwei übereinander aufgebauten Rundstrahlantennen bestehende, durch eine Doppelkoaxialleitung gespeiste Doppelantenne zur Verwendung für einen Transponder, mit dem ein Kennungsbetrieb bei zwei Frequenzen durchgeführt werden soll, dargestellt. Die Rundstrahlantenne für das untore Frequenzband, beispielsweise das L-Band, wird dabei von einem die untere Antenne darstellenden Unipol 1 gebildet. Dieser Unipol 1 wird von einer äußeren Zuführungs-Koaxialleitung gespeist, welche aus einem Außenleiter 2 und einem Innenleiter 3 besteht. Der Innenleiter 3 geht über eine Schrägung 4 in den als Stabstrahler ausgeformten Unipol 1 über, während der Außenleiter 2 zu einer Grundplatte 5 ausgeformt ist. Die aus der Grundplatte 5 herausragende Länge des Unipols 1 beträgt etwa ein Viertel der Wellenlänge der elektromagnetischen Wellen des unteren Frequenzbandes. Die innere Koaxialleitung 6 der Doppelkoaxialleitung ist durch das Innere des hohl ausgebildeten Unipols 1 durchgeführt und speist eine am oberen Ende angebrachte zirkularpolarisierte Antenne. Die zirkulare Polarisation dieser oben angeordneten Rundstrahlantenne wird durch eine konisch geformte Spiralantenne 7 erzeugt, deren zwei Wendelleiter 8 auf einem Kegelförmigen Kunststoffkörper 9 in bestimmter Weise aufgewickelt sind. Durch die Kegelform der Wendelantenne 7 wird eine extrem große Frequenzbandbreite erreicht.
Über Koaxialkabel gespeiste Wendelantennen sind für sich u.a. aus Funkschau 1959, Heft 6, Seite 238 und Funkschau 1953, Heft 13, Seite 233 bekannt.
Zur Verhinderung einer Anregung der oben angeordneten Wendelantenne durch elektromagnetische Wellen des unteren Frequenzbandes ist im Unipol-Stabstralller 1 eine etwa eine Viertelwellenlänge der elektromagnetischen Wellen des unteren Frequenzbandes tiefe topfartige Ausweitung 10 vorgesehen, welche als Stromsperre wirkt.
7 Patentansprüche 1 Figur L e e r s e i t e

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Längs einer gemeinsamen Achse in zwei Abschnitten aufgebaute Doppelrundstrahlantenne für zwei unterschiedliche Frequenzen und Polarisationen unter Verwendung einer von nur einer Seite aus erfolgenden Doppelkoaxialspeisung, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der der Speise seite zugekehrte Rundstrahler zur Abstrahlung vertikal linearpolarisierter elektromagnetischer Wellen als an sich bekannter Unipol ausgebildet ist, bei dem der Außenleiter (2) der äußeren Koaxialspeiseleitung zu einer Grundplatte (5) abgewinkelt und ein Bereich des dazugehörigen Innenleiters (3) als Viertelwellenlängen-Stabstrahler (1) ausgeformt worden ist, und daß der der Speiseseite abgewandte Rundstrahler zur Abstrahlung zirkularpolarisierter elektromagnetischer Wellen als von der inneren, durch den Unipol (1) durchgeführten Koaxialleitung (6) gespeiste Wendel- oder Spiralantenne (7) ausgebildet ist.
2. Doppelrundstrahlantenne nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Wendel (8) auf einer isolierenden konischen Fläche (9) aufgebracht ist, deren Spitze der Speiseseite abgewandt ist.
3. Doppelrundstrahlantenne nach Anspruch 1 oder 2, g e k e n n -z e i c h n e t durch die Verwendung einer Doppelwendel.
4. Doppelrundstrahlantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß im Stabstrahler (1) eine oder mehrere topfartige Ausweitungen (10) vorgesehen sind, welche eine Tiefe von etwa einer Viertelwellenlänge der vom Unipol abzustrahlenden elektromagnetischen Wellen aufweisen.
5. Doppelrundstrahlantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Unipol (1) zur Abstrahlung der elektromagnetischen Wellen mit der niedrigeren Frequenz und die Wendel- bzw. Spiralantenne (7) zur Abstrahlung der elektromagnetischen Wellen mit der höheren Frequenz vorgesehen ist.
6. Doppolrundstrahlantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e -i c h n e t , daß die isolierende konische Fläche (9), auf welche die Wendel (8) aufgebracht ist, durch die Oberfläche eines Kegels aus Kunststoffmaterial gebildet ist.
7. Doppelrundstrahlantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h die Verwendung bei Sekundärradar-Transpondergeräten, die einen Kennungsbetri eb gleichzeitig bei mehreren Frequenzen durchführen.