DE2807163B2

DE2807163B2 - Antenna for transmitting and / or receiving high-frequency electromagnetic and optical radiation

Info

Publication number: DE2807163B2
Application number: DE19782807163
Authority: DE
Inventors: Kurt 2000 Hamburg Eichweber
Original assignee: PRECITRONIC GESELLSCHAFT fur FEINMECHANIK und ELECTRONIC MBH 2000 HAMBURG
Current assignee: PRECITRONIC GESELLSCHAFT fur FEINMECHANIK und ELECTRONIC MBH 2000 HAMBURG
Priority date: 1978-02-20
Filing date: 1978-02-20
Publication date: 1980-05-29
Also published as: DE2807163C3; DE2807163A1; GB2015261A; GB2015261B

Description

Die Erfindung betrifft eine Antenne zum Senden und/oder Empfangen von hochfrequenter elektromagnetischer Strahlung, bestehend aus einem Hohlleiter, der in seiner Wandung mindestens einen Schlitz als Ein- und/oder Auskopplungsöffnung des Hohlleiters aufweist.The invention relates to an antenna for transmitting and / or receiving high-frequency electromagnetic radiation, consisting of a waveguide, which has at least one slot in its wall as a coupling-in and / or coupling-out opening of the waveguide.

Eine bekannte Antenne zum Senden und/oder Empfangen von hochfrequenter elektromagnetischer Strahlung, die aus einem Hohlleiter, in dessen Innerem ein Dielektrikum angeordnet ist und der in seiner Wandung mindestens einen Schlitz aufweist ist in US-PS 39 49 405 beschrieben. Das bevorzugte Anwendungsgebiet einer solchen Antenne liegt auf militärischem Gebiet Für modern ausgerüstete Armeen besteht ein zunehmender Bedarf, ihre Panzerfahrzeuge und andere Gefechtsteilnehmer mit Einrichtungen zum Empfangen und/oder Aussenden scwonl von Laserstrahlung, insbesondere im infraroten Bereich, als auch von Radarstrahlung auszurüsten. Unerläßlich sind Einrichtungen für Laser- und Radarwarnung, z. B. Warnung vor anfliegenden Flugzeugen, die ein Feuerleitradar benutzen, oder Warnung vor Gefechtsfeld-Überwachungsradar. Auch Feuerleitradars der Artillerie müssen, vorzugsweise mit Erfassung der Einfallsrichtung, erkannt werden können, um Reaktionszeit bei sich anbahnender Gefährdung zu gewinnen. Fähigkeit zur Detektion sowie zur Abstrahlung von infraroten Signalarten ist ebenfalls notwendig, denn im Gefechtsfeld werden Infrarot-Schießscheinwerfer, Laser-Zielbeieuchter, Laser-Enfernungsmesscr und insbesondere auch Laser-Abfragsignale für Freund/Feind-Erkennung (IFF) benutzt Wünschenswert sind auch Laser-Nachrichtenstrecken für Kommunikation und für zu Übungsund Ausbildungszwecken benutzte Laser-Waffensimulatoren.A known antenna for transmitting and / or receiving high frequency electromagnetic Radiation emanating from a waveguide, inside which a dielectric is arranged, and which inside its Wall has at least one slot is described in US Pat. No. 3,949,405. The preferred field of application of such an antenna is in the military field for armies with modern equipment There is an increasing need to equip their armored vehicles and other combatants with facilities Receiving and / or transmitting laser radiation, in particular in the infrared range, as well to equip of radar radiation. Facilities for laser and radar warning, e.g. B. Warning of approaching aircraft using fire control radar or warning of battlefield surveillance radar. Fire control radars of the artillery must also be able to be recognized, preferably with detection of the direction of incidence, in order to ensure reaction time to win the impending threat. Ability to detect and emit infrared Signal types is also necessary, because in the battlefield there are infrared shooting lights, laser aimers, laser range finders and in particular Laser interrogation signals are also used for friend / foe detection (IFF). Laser communication links for communication and for laser weapon simulators used for training purposes are also desirable.

Eine zunehmend größere Bedeutung erlangt die Kommunikation zwischen den im Gefechtsfeld frei geführten Verbänden. Für diese sind sowohl Mikrowel-Communication between those in the battlefield is becoming increasingly important led associations. For these, both microwave

!4. Antenne nach Anspruch !3, dadurch ^tTckenn- !cns!*^TDä!e im Zentimeter-! 4. Antenna according to claim 3, thereby ^tTckenn- ! Cns! * ^T Dä! E in centimeter-

interessant als auch Lasersignale der Wellenlängen 0,9 bis z. B. etwa 2 μ.interesting as well as laser signals of the wavelengths 0.9 to z. B. about 2 μ.

Die hoffnungslose Oberbelegung in den militärisch brauchbaren Funkfrequenzsignalen erfordert Ausweichlösungen für die direkte Kommunikation auf dem Gefechtsfeld. Die vermehrte Nutzung von Radar- und Laserfrequenzbändern für nahe Nachrichtenstrecken mit freier optischer Sicht ist deshalb erforderlich. In vielen Fällen ist es sowohl aus energetischen Gründen wie auch z. B. zur Vermeidung der Abhörbarkeit vorteilhaft sektoriell gerichtet zu senden und zu empfangen.The hopeless overcrowding in the militarily usable radio frequency signals requires alternative solutions for direct communication on the battlefield. The increased use of radar and Laser frequency bands for close communication links with a clear optical view are therefore necessary. In In many cases it is both for energetic reasons as well as z. B. to avoid eavesdropping advantageous to send and receive sectorally directed.

Soweit bisher Sende- und Empfangseinrichtungen sowohl für optische wie auch für Radarsignale vorgesehen sind, sind sie grundsätzlich getrennt π voneinander ausgebildet Das ist nachteilig wegen des Platzbedarfs bzw. wegen der Schwierigkeit, z. B. an einem Panzerfahrzeug geeignete Stellen für die Anbringung der Sende- und Empfangseinrichtungen zu finden, wo diese Einrichtungen einerseits gegen _>o Beschädigung möglichst geschützt und andererseits der Signaleinfall und/oder -abgang möglichst unbehindert ist. Soll die Sende- und/oder Empfangseinrichtung auch noch eine Richtcharakteristik haben mit beliebig wählbarer Sende- und/oder Empfangsrichtung, so ist die r> Realisierung mit den bisher bekannten Mitteln noch schwieriger. Beispielsweise wurden für Radai empfang bisher drehbare Parabolantennen verwendet, die aber für den militärischen Einsatz zu schwer, zu teuer und zu empfindlich sind. Außerdem haben solche Antennen «> zwar eine Richtcharakteristik, müssen aber für den Empfang von aus beliebiger Richtung einfallenden Signalen und deren richtungsgleiche Beantwortung geschwenkt bzw. kontinuierlich gedreht werden, und da die hierzu erforderlichen Ausrichtezeiten um Größen- r> Ordnungen länger sind als die Dauer moderner impulscodierter Signale, sind sie für den Empfang derartiger Signale ungeeignetSo much for transmitting and receiving devices for both optical and radar signals are provided, they are basically separated π formed from each other This is disadvantageous because of the space required or because of the difficulty, z. B. at to an armored vehicle suitable places for the attachment of the transmitting and receiving devices find where these facilities are on the one hand protected against damage as much as possible and on the other hand the Signal entry and / or exit is as unimpeded as possible. Should the transmitting and / or receiving device also still have a directional characteristic with freely selectable transmission and / or reception direction, then the r> Realization with the means known up to now is even more difficult. For example, there were reception for Radai previously rotatable parabolic antennas used, but too heavy, too expensive and too heavy for military use are sensitive. In addition, such antennas have a directional characteristic, but must be used for the Reception of incoming signals from any direction and their responses in the same direction be swiveled or rotated continuously, and since the alignment times required for this by magnitudes r> Orders are longer than the duration of modern pulse-coded signals, they are used for reception unsuitable for such signals

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antenne zu schaffen, die die Sende- und/oder Empfangsmöglichkeit sowohl für optische Signale als auch für hochfrequente Signale in sich vereinigt und die von einfacher, billiger und robuster Konstruktion ist und deshalb vor allem für die geschilderten militärischen Anwendungszwecke geeignet ist. Die Antenne soll mit -Ti Richtcharakteristik ausgebildet werden können, und soll in weiterer Ausgestaltung die Ermittlung der Einfallsrichtung beliebig einfallender Signale und/oder eine Änderung der Aussenderichtung mit kürzesten Ausrichtezeiten ermöglichen, und zwar ebenfalls für beide so Strahlungsarten.The invention is based on the object of creating an antenna that has the transmission and / or Reception possibilities for both optical signals and high-frequency signals combined and the is of simple, cheap and robust construction and therefore especially for the military Applications is suitable. The antenna should start with -Ti Directional characteristics can be formed, and in a further embodiment, the determination of the direction of incidence is intended Any incoming signals and / or a change in the direction of emission with the shortest possible alignment times enable, also for both types of radiation.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Antenne der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß im Innern des Hohlleiters für den zusätzlichen Empfang und/oder das zusätzliche Senden von opti- v> scher Strahlung ein oder mehrere Lichtleiter angeordnet sind und jeder Schlitz als an den ober einen Lichtleiter optisch angekoppeltes Ein- und/oder Austrittsfenster für optische Strahlung ausgebildet ist.The object is achieved in an antenna of the type mentioned in that in the interior of the waveguide for the additional reception and / or the additional transmission of optical v> shear radiation one or more light conductors are arranged, and each slot than at the top a Light guide optically coupled entry and / or exit window for optical radiation is formed.

Der Hohlleiter mit mindestens einem Schlitz stellt «> eine sogenannte Schlitzantenne dar, wie sie aus der Hochfrequenztechnik bekannt ist. Schlitzantennen können durch besondere Maßnahmen, z. B. Anbringung einer Vielzahl von Schlitzen auf nur einer Seite des Hohlleiters, sowie durch entsprechende Anordnung und ·>·'> Formung der Schlitze eine gute Richtcharakteristik mit Unterdrückung der Nebenkeulen aufweisen. Schlitzandar-Geräte für die Flugnavigaiion, Feuerleitradars und dgl. ErfindungsgemäD wird nun eine solche Schlitzantenne mit einer Antenne für optische Strahlung derart vereinigt daß auf einen Schlitz auttreffende Radarstrahlung in den Hohlleiter eingekoppelt wird und sich in diesem fortpflanzt während auf denselben Schlitz auftreffende optische Strahlung, z. B. Laserstrahlung, in den im Hohlleiter angeordneten Lichtleiter eingekoppelt wird und sich in diesem fortpflanzt Entsprechendes gilt umgekehrt für die Aussendung der Strahlung. Es wird auf diese Weise eine sehr kompakte und robuste Antenne für beide Strahlungsarten geschaffen, die wenig Platz einnimmt und leicht z. B. an einem Panzerfahrzeug nach Art einer üblichen Stabantenne angebracht weiden kann. Besonders vorteilhaft ist, daß die Schlitze als Ort des Strahlungseinfalls und/oder -abgangs über die ganze Länge der Antenne verteilt sein können, so daß die Antenne gegen Beeinträchtigung ihrer Sende- und/oder Empfangseigenschaften durch Verschmutzung, zufällige Abdeckung durch Pflanzen, Fahrzeugteile und dgl. anfällig istThe waveguide with at least one slot represents «> a so-called slot antenna, as it is known from high frequency technology. Slot antennas can through special measures, e.g. B. Providing a plurality of slots on only one side of the Waveguide, as well as by appropriate arrangement and ·> · '> Forming the slots have a good directional characteristic with suppression of the side lobes. Schlitzandar devices Such a slot antenna is now used for flight navigation, fire control radars and the like combined with an antenna for optical radiation in such a way that radar radiation impinging on a slot is coupled into the waveguide and propagates in this while on the same slot incident optical radiation, e.g. B. laser radiation, coupled into the light guide arranged in the waveguide becomes and propagates in this the same applies vice versa for the emission of radiation. It in this way a very compact and robust antenna is created for both types of radiation, the takes up little space and easily z. B. on an armored vehicle in the manner of a conventional rod antenna appropriate to graze. It is particularly advantageous that the slots are used as the location of the incidence of radiation and / or -abgangs can be distributed over the entire length of the antenna, so that the antenna against interference their transmission and / or reception properties due to contamination, accidental coverage Plants, vehicle parts and the like. Is susceptible

Der im Hohlleiter angeordnete Lichtleiter kann aus einem festen Körper, z. B. einem Quarzstab, oder auch z. B. aus einer Flüssigkeit bestehen, wobei im letzteren Fall die Schlitze mit strahlungsdurchlässigen Fenstern abgedichtet sind. Der Lichtleiter kann auch aus einer gebündelten Anordnung von einzelnen Lichtleitfasern oder -bändern bestehen, von denen jedes an einem der Schlitze endet. Im Bereich der Schlitze können optische Maßnahmen wie z. B. Aufrauhung oder schräges Anschleifen des Lichtleiters vorgesehen sein, um die in Querrichtung einfallende optische Strahlung in den Lichtleiter einzukoppeln und in dessen Längsrichtung umzulenken.The arranged in the waveguide light guide can consist of a solid body, for. B. a quartz rod, or z. B. consist of a liquid, in the latter case the slots with radiation-permeable windows are sealed. The light guide can also consist of a bundled arrangement of individual optical fibers or ribbons, each terminating at one of the slots. In the area of the slots optical Measures such as B. roughening or oblique grinding of the light guide can be provided to the in Coupling the transverse direction of incident optical radiation into the light guide and in its longitudinal direction redirect.

Wie bereits erwähnt, läßt sich durch Anbringung der Schlitze in nur einer Seite des z, B. rechteckigen Hohlleiters eine gute Richtcharakteristik erzie'en, und zwar nicht nur für die hochfrequente Strahlung, sondern auch für die optische Strahlung. In vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung können mehrere derartige, aus Hohlleiter mit darin angeordnetem Lichtleiter bestehende Einzelantennen mit Richtcharakteristik zu einer Rundum-Anordnung gebündelt werden derart, daß sie Strahlung aus allen Richtungen empfangen und/oder in alle Richtungen aussenden können, wobei jeder Einzelantenne ein bestimmter Winkelsektor zugeordnet ist. Durch selektive Ansteuerung bzw. Abfrage der Einzelantenne kann die Einfallsrichtung der empfangenen optischen oder Hochfrequenzstrahlung festgestellt und/oder die Aussendung der optischen und/oder Hochfrequenzstrahlung in eine bestimmte Richtung gerichtet werden, und zwar mit kürzesten Abfrage- bzw. Ausrichtzeiten, da keine mechanischen Teile bewegt werden müssen.As already mentioned, by attaching the slots in only one side of the, for example, rectangular Waveguide achieve a good directional characteristic, not only for high-frequency radiation, but also for optical radiation. In an advantageous further embodiment of the invention, several such, individual antennas with directional characteristics consisting of waveguides with light guides arranged therein an all-round arrangement are bundled in such a way that they receive radiation from all directions and / or can transmit in all directions, with each individual antenna having a specific angular sector assigned. The direction of incidence of the received optical or high-frequency radiation and / or the transmission of the optical and / or high-frequency radiation are directed in a certain direction, with the shortest Query and alignment times, as no mechanical parts have to be moved.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawings.

F i g. 1 zeigt perspektivisch einen Teil einer Antenne gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.F i g. 1 shows in perspective part of an antenna according to an embodiment of the invention.

F i g. 2 zeigt in ähnlicher Darstellung eine andere Ausführungsform.F i g. 2 shows another embodiment in a similar representation.

F i g. 3 zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindi'ngsgemäße Antenne.F i g. 3 shows a longitudinal section through an inventive Antenna.

F i g. 4 zeigt schematisch in perspektivischer Darstellung eine Antenne mit selektiv ansteuerbarer Richtcharakteristik. F i g. 4 shows schematically in a perspective representation an antenna with selectively controllable directional characteristics.

Fig. 1 zeigt ein Stück einer Antenne, die aus einem im Querschnitt rechteckigen Hohlleiter 10, z. B. aus Kupfer,Fig. 1 shows a piece of an antenna consisting of an im Cross section of rectangular waveguide 10, for. B. made of copper,

icnnen finden bereits Anwendung /-. B. für Doppier-Ru- besteht, dessen durchgehender !nnenriium vollI can already apply / -. B. for Doppier Ru-, whose continuous inner space is full

mit einem für die optische Strahlung, insbesondere Infrarotstrahlung, transparenten Material 12 von homogener Dielektrizitätskonstante ausgefüllt ist. Dieses Material 12 besteht insbesondere aus einem festen Körper mit einem Brechungsindex η > 1, wie z. B. --, Acrylharz, Epoxydharz, Glas, vorzugsweise Quarz, und stellt einen Lichtleiter dar. Der Hohlleiter 10 weist auf einer Seite in seiner Wandung in regelmäßigen Abständen Schlitze 14 auf, in deren Bereich die Oberfläche des transparenten Materials 12 freiliegt. iuis filled with a material 12 which is transparent to optical radiation, in particular infrared radiation, and has a homogeneous dielectric constant. This material 12 consists in particular of a solid body with a refractive index η> 1, such as. B. -, acrylic resin, epoxy resin, glass, preferably quartz, and represents a light guide. The waveguide 10 has on one side in its wall at regular intervals slots 14, in the area of which the surface of the transparent material 12 is exposed. iu

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 hat der Hohlleiter 10 trapezförmigen Querschnitt. Ferner sind seine Schlitze 14 nicht quer zur Stabachse, sondern schräg dazu zickzackförtnig angeordnet. Das lichtleitende transparente Material 12 innerhalb des Hohlleiters besteht in diesem Fall aus einer Flüssigkeit mit geeignetem Brechungsindex. Jeder Schlitz 14 ist mit einem für die optische Strahlung durchlässigen Fenster 16 abgedichtet. Hierfür eignen sich z. B. künstliche oder natürliche Mischkristalle und Einkristalle, z. B. Streifen aus künstlichem Saphir, Germanium u. dgl.In the embodiment according to FIG. 2, the waveguide 10 has a trapezoidal cross section. Furthermore are its slots 14 are not arranged at right angles to the rod axis, but rather at an angle to it in a zigzag shape. The light-guiding transparent material 12 within the waveguide consists in this case of a liquid with suitable refractive index. Each slot 14 is provided with a window that is transparent to the optical radiation 16 sealed. For this purpose, z. B. artificial or natural mixed crystals and single crystals, e.g. B. Stripes made of artificial sapphire, germanium and the like.

F i g. 3 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch eine Antenne nach Fig. 1 oder 2. Im Bereich des Schlitzes 14 des Hohlleiters 10 hat das lichtleitende transparente Material 12 und/oder das den Schlitz 14 ausfüllende Fenster 16 eine Aufrauhung 18 bzw. 19. Hierdurch wird die in Querrichtung der Antenne einfallende optische Strahlung 20 gestreut und dadurch teilweise in eine schräg zur Stabachse verlaufende Richtung umgelenkt Zu einer solchen Umlenkung der jo optischen Strahlung trägt auch die bei 22 angedeutete scharfkantige Ausbildung des Schlitzes 14 bei. Am einen Ende des transparenten lichtleitenden Materials 12 ist eine für die optische Strahlung reflektierende Schicht 24 vorgesehen, die entweder auf dem Lichtleiter 12 oder an der Innenseite einer den Hohlleiter 10 abschließenden Wandung 26 aufgebracht ist. Die Wandung 26 kann Teil des Hohlleiters 10 sein oder gegenüber diesem isoliert sein bzw. aus isolierendem Material bestehen. Auch die Seitenflächen des lichtleitenden transparenten Materials 12 bzw. die Innenflächen des Hohlleiters 10 können mit einem für die optische Strahlung reflektierenden Belag versehen sein, obwohl bereits der ausreichend hohe Brechungsindex des lichtleitenden Materials 12 ausreichen wird, daß die aus der Querrichtung teilweise in die Längsrichtung der Antenne umgelenkte optische Strahlung entsprechend den eingezeichneten Pfeilen durch Totalreflexion sich in Längsrichtung des Lichtleiters 12 fortpflanzt und schließlich zum andern Ende der Antenne gelangt, wo sie durch einen optischen Sensor 28, z. B. eine Photodiode, empfangen und einem Detektorgerät 30 zugeführt werden kann.. Ebenfalls an diesem Ende kann an den Hohlleiter 10 ein Sendegerät 32 zur Einkopplung der hochfrequenten elektromagnetischen Wellen im cm- oder mm-Bereich vorgesehen sein, und diese hochfrequente Strahlung, die sich in Längsrichtung des Hohlleiters fortpflanzt, wird an den Schlitzen 14 ausgekoppelt und in Querrichtung der Antenne abgestrahlt. Selbstverständlich kann an das Ende des lichtleitenden Materials statt eines Sensors für t>o optische Strahlung auch ein Erzeuger für optische Strahlung, z. B. ein Laser angeschlossen werden, so daß diese optische Strahlung über die Schlitze 14 ausgestrahlt wird. Ebenso kann statt des Senders 32 für hochfrequente elektromagnetische Strahlung auch ein b5 Empfänger für die über die Schlitze 14 empfangene Radarstrahlung od. dgl. angekoppelt sein. Die Ankopplung kann statt an einem Ende der Antenne auch z. B. in der Mitte oder an beiden Enden erfolgen.F i g. 3 shows a schematic longitudinal section through an antenna according to FIG. 1 or 2. In the area of The slot 14 of the waveguide 10 has the light-conducting transparent material 12 and / or the slot 14 Filling window 16 a roughening 18 or 19 respectively. This becomes the transverse direction of the antenna Incident optical radiation 20 is scattered and thus partially in an inclined to the rod axis Direction deflected The direction indicated at 22 also contributes to such a deflection of the optical radiation sharp-edged formation of the slot 14. At one end of the transparent light-conducting material 12 is a layer 24 that reflects the optical radiation is provided, either on the light guide 12 or on the inside of a wall 26 closing off the waveguide 10 is applied. The wall 26 can be part of the waveguide 10 or be insulated from this or consist of insulating material. Also the Side surfaces of the light-conducting transparent material 12 or the inner surfaces of the waveguide 10 can be provided with a covering that reflects the optical radiation, although that is sufficient high refractive index of the light-guiding material 12 will be sufficient that the out of the transverse direction partially Optical radiation deflected in the longitudinal direction of the antenna according to the arrows shown by total reflection propagates in the longitudinal direction of the light guide 12 and finally to the other end of the Antenna arrives where it is determined by an optical sensor 28, e.g. B. a photodiode, received and one Detector device 30 can be fed. A transmitter device can also be connected to waveguide 10 at this end 32 for coupling in the high-frequency electromagnetic waves in the cm or mm range be, and this high-frequency radiation, which is propagated in the longitudinal direction of the waveguide, is sent to the Slits 14 decoupled and emitted in the transverse direction of the antenna. Of course, the At the end of the light-conducting material, instead of a sensor for t> o optical radiation, also a generator for optical radiation Radiation, e.g. B. a laser can be connected so that this optical radiation is emitted through the slots 14. Likewise, instead of the transmitter 32 for high frequency electromagnetic radiation also a b5 Receiver for the radar radiation received via the slots 14 or the like. Be coupled. The coupling can instead of one end of the antenna also z. B. in the middle or at both ends.

Statt eines lichtleitenden transparenten Materials 12 mit über den ganzen Querschnitt homogenem Brechungsindex kann auch ein Lichtleiter verwendet werden, der in seinem Randbereich eine Schicht 34 mit niedrigerem Brechungsindex aufweist (ausgenommen im Bereich der Schlitze 14), so daß die Fortpflanzung der schräg zur Antennenachse verlaufenden optischen Strahlung durch Totalreflexion an dieser Randschicht 34 erfolgen kann. Beispielsweise kann ein Quarzstab mit einem Brechungsindex η = 1,5 mit einem Material mit geringerem Brechungsindex, z.B. n= 13, beschichtet werden. Diese Technik ist bei Faserlichtleitern allgemein bekannt.Instead of a light-conducting transparent material 12 with a homogeneous refractive index over the entire cross-section, a light guide can also be used which has a layer 34 with a lower refractive index in its edge area (except in the area of the slots 14), so that the propagation of the optical Radiation can take place by total reflection at this edge layer 34. For example, a quartz rod with a refractive index η = 1.5 can be coated with a material with a lower refractive index, for example n = 13. This technique is well known in fiber optics.

Eine vorteilhafte Möglichkeit, eine Antenne gemäß F i g. 1 bis 3 herzustellen, besteht darin, den Hohlleiter als metallische Beschichtung unmittelbar auf dem Lichtleiierstab aufzubringen. Nach diesem Verfahren wird z. B. ein optisch polierter Quarzstab, dessen Querschnitt der gewünschten angepaßten Hohlleiterdimension des gewünschten Wellenlängenbereichs entspricht, zunächst chemisch leitend für die galvanische Behandlung präpariert, und dann z. B. mit Silber oder Gold oder sonstigem, die gewünschte optische Wellenlänge gut reflektierenden Material beschichtet Eine zusätzliche dickwandige Beschichtung mit Nickel und/oder Kupfer liefert dann den Rohkörper des Hohlleiters, in welchem die Schlitze angebracht werden können, z. B. durch Ausfräsen. Die Schlitze lassen sich aber auch in an sich bekannter Weise nach einem Photoätzverfahren ausbilden oder durch partielle Abdeckung während des galvanischen Prozesses erzeugen. Die Schlitze besitzen die für die Radarfrequenz, die empfangen oder gesendet werden soll, erforderliche Dimensionierung.An advantageous possibility of using an antenna according to FIG. Making 1 to 3 consists in making the waveguide to be applied as a metallic coating directly on the light guide rod. According to this procedure is z. B. an optically polished quartz rod, the cross section of which has the desired adapted waveguide dimension of the desired wavelength range, initially chemically conductive for the galvanic Treatment prepared, and then z. B. with silver or Gold or other material that is well reflective at the desired optical wavelength is coated additional thick-walled coating with nickel and / or copper then supplies the raw body of the Waveguide in which the slots can be made, e.g. B. by milling. The slots can be but also train in a manner known per se according to a photo-etching process or by partial Create cover during the galvanic process. The slots have those for the radar frequency, the is to be received or sent, required dimensioning.

Eine Antenne gemäß F i g. 1 bis 3 hat durch die Anbringung der Schlitze 14 in nur einer der Rechteckseiten eine Richtcharakteristik nach der entsprechenden Seite hin, wobei die Breite der Sende- oder Empfangskeule und die Unterdrückung der Nebenkeulen sowohl für die Radarfrequenz als auch für die optische Frequenz durch entsprechende Gestaltung und Anordnung der Schlitze beeinflußt werden kann.An antenna according to FIG. 1 to 3 has due to the attachment of the slots 14 in only one of the sides of the rectangle a directional characteristic towards the corresponding side, the width of the transmit or receive lobe and the suppression of the side lobes both for the radar frequency as well as for the optical frequency through appropriate design and arrangement the slots can be influenced.

Gemäß F i g. 4 kann aus mehreren derartigen Einzelantennen eine Antenne mit Rundum-Charakteristik und selektiver Ansteuerung der einzelnen Winkelsektoren gebildet werden. Gemäß Fig.4 sind z. B. acht Einzelantennen 1, jede bestehend aus Hohlleiter 10, Lichtleiter 12 und Schlitzen 14, zu einer gebündelten Anordnung vereinigt, derart daß jeder Einzelantenne 1 ein bestimmter Winkelsektor zugeordnet ist Die Einzelantennen 1 können trapezförmigen Querschnitt entsprechend Fig.2 haben, so daß sie sich lückenlos aneinanderfügen. Es können aber auch rechteckige Einzelantennen gemäß F i g. 1 verwendet werden, wobei dann die entstehenden dreieckförmigen Zwischenräume mit geeignetem Material ausgefüllt werden können. Das Ganze kann auch mit einer äußeren Umhüllung oder einem Schlauch aus für die beiden Strahlungsarten durchlässigem Material umschlossen und dadurch vor Witterungseinflüssen und Beschädigungen geschützt sein. Diese gebündelte Anordnung der Antennen 1 bildet insgesamt eine stabförmige Antenne, die an ihrem Fußpunkt in einer Halterung 40 befestigt ist die z. B. über eine Feder 42 und/oder ein Universalgelenk mit einer Basisplatte 44 verbunden ist mittels der die Antenne z. B. an einem Panzerfahrzeug od. dgL nach Art einer üblichen Stabantenne befestigt werden kann.According to FIG. 4, an antenna with all-round characteristics can be made up of several such individual antennas and selective control of the individual angular sectors are formed. According to Figure 4 z. B. eight Individual antennas 1, each consisting of waveguide 10, light guide 12 and slots 14, bundled into one Combined arrangement in such a way that each individual antenna 1 is assigned a specific angular sector Individual antennas 1 can have a trapezoidal cross-section as shown in FIG. 2, so that they are seamless join together. However, it is also possible to use rectangular individual antennas as shown in FIG. 1 can be used, where then the resulting triangular spaces can be filled with suitable material. That The whole thing can also be made with an outer covering or a hose for the two types of radiation Enclosed in permeable material and thus protected from the elements and damage be. This bundled arrangement of the antennas 1 forms a total of a rod-shaped antenna that is attached to its Base in a bracket 40 is attached to the z. B. is connected via a spring 42 and / or a universal joint to a base plate 44 by means of which the Antenna z. B. on an armored vehicle or similar according to Art a conventional rod antenna can be attached.

Innerhalb der Halterung oder Fassung 40 ist jeder einzelne Hohlleiter 10 über ein geeignetes Ankopplungselement 46 an eine Leitung 48 angeschlossen, und die Leitungen 48 aller Hohlleiter 10 sind durch die Fassung zu einem Steuergerät 50 geführt, durch das jeder einzelne Hohlleiter 10 selektiv ansteuerbar ist. An das Steuergerät 50 kann ein Empfänger 52 für die Radarstrahlung und/oder ein Erzeuger 54 für Radarstrahlung angeschlossen sein.Within the holder or holder 40, each individual waveguide 10 is connected to a line 48 via a suitable coupling element 46, and the lines 48 of all waveguides 10 are led through the socket to a control unit 50, through which each individual waveguide 10 is selectively controllable. A receiver 52 for the Radar radiation and / or a generator 54 for radar radiation can be connected.

Ebenfalls in der Halterung 40 sind die unteren Enden der Lichtleiter 12, die etwas über die Hohlleiter 10 hinaus verlängert sein können, an Lichtempfangselemente 60, z. B. Photodioden, angeschlossen, von denen jede über eine Leitung 62 mit einem gemeinsamen Steuergerät 64 verbunden ist an welches wiederum ein Empfangs- und Auswertegerät 66 angeschlossen ist.The lower ends of the light guides 12, which extend slightly above the waveguides 10, are also in the holder 40 can also be extended to light receiving elements 60, z. B. photodiodes connected, of which each is connected via a line 62 to a common control unit 64 to which in turn a Receiving and evaluation device 66 is connected.

Diese Antenne kann z. B. so betrieben werden, daß, wenn aus beliebiger Richtung optische Strahlung, z. B. IR-Laserstrahlung einfällt und von dem Lichtleiter 12, der dem entsprechenden Winkelsektor zugeordnet ist, aufgenommen und seiner Photodiode 60 zugeleitet wird, das Steuergerät 64 den zugehörigen Winkelsektor feststellt und z. B. an einem Anzeigegerät 68 zur Anzeige bringt, so daß die Besatzung des Fahrzeugs eine Warnung vor der einfallenden Strahlung, unter Angabe der Einfallsrichtung, erhält Wenn außerdem die Auswertung dieser empfangenen Strahlung im Auswertegerät 66 ergibt, daß es sich z. B. um die IFF-Anfrage eines befreundeten Fahrzeuges handelt, dann kann das Steuergerät 64 über eine Verbindungsleitung 69 das Steuergerät SO derart ansteuern, daß die gleicheThis antenna can e.g. B. operated so that when from any direction optical radiation, z. B. IR laser radiation is incident and is recorded by the light guide 12, which is assigned to the corresponding angular sector and fed to its photodiode 60, the control unit 64 determines the associated angular sector and z. B. on a display device 68 for display, so that the crew of the vehicle receives a warning of the incident radiation, indicating the direction of incidence. B. is the IFF request of a friendly vehicle, then the control unit 64 can control the control unit SO via a connecting line 69 in such a way that the same Einzelantenne 1, die die einfallende Strahlung empfangen hat, nun mit einem vom Sender 54 erzeugten Radar-Empfangssignal beaufschlagt wird, so daß dieses dann durch die Schlitze 14 austretende Radar-Antwortsignal in genau die gleiche Richtung ausgesendet wird,Individual antenna 1, which received the incident radiation, now with one generated by the transmitter 54 Radar received signal is applied so that this radar response signal then exiting through the slots 14 is sent out in exactly the same direction,

ίο aus der das Anfragesignal kam. Auf diese Weise ist Kommunikation zwischen Gefechtsverbänden oder Gefechtsteilnehmern in einem engen Winkelsektor möglich, wodurch die Gefahr einer feindseitigen Entdeckung oder Abhörung dieser Kommunikation ίο from which the request signal came. In this way, communication between battle groups or combatants is possible in a narrow angular sector, reducing the risk of enemy detection or eavesdropping on this communication

is stark reduziert wird. Selbstverständlich kann das Steuergerät 50 auch so ausgebildet sein, daß es analog zu dem Steuergerät 64 eine Warnung vor aus beliebiger Richtung einfallender Radarstrahlung unter entsprechender Anzeige der Einfallsrichtung am Empfangsge-is is greatly reduced. Of course it can Control unit 50 can also be designed in such a way that, analogously to control unit 64, it issues a warning of any Direction of incident radar radiation with a corresponding display of the direction of incidence on the receiving rät 52 bewirkt. Die Richtcharakteristik der Antenne nach F i g. 4 für die optische Strahlung kann z. B. noch dadurch verbessert werden, daß Abschirmungsstreifen aus leitendem oder vorzugsweise nichtleitendem Material angebracht werden, wie bei 70 gestricheltadvises 52 causes. The directional characteristic of the antenna according to FIG. 4 for the optical radiation can, for. B. still can be improved by applying shielding strips of conductive or, preferably, non-conductive material, as at 70 in phantom angedeutet, die radial von der Antenne abstehen und die den Einzelantennen zugeordneten Winkelsektoren voneinander abgrenzen.indicated, which protrude radially from the antenna and the angular sectors assigned to the individual antennas differentiate from each other.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Antenne zum Senden und/oder Empfangen von hochfrequenter elektromagnetischer Strahlung, bestehend aus einem Hohlleiter, der in seiner Wandung mindestens einen Schlit7 als Ein- und/oder Auskopplungsöffnung des Hohlleiters aufweist dadurch gekennzeichnet, daß für den zusätzlichen Empfang und/oder das zusätzliche Senden von optischer Strahlung im Inneren des Hohlleiters ein oder mehrere Lichtleiter angeordnet sind und jeder Schlitz als an den oder einen Lichtleiter optisch angekoppeltes Ein- und/oder Austrittsfenster für optische Strahlung ausgebildet ist1. Antenna for sending and / or receiving high-frequency electromagnetic radiation, consisting of a waveguide in its wall thereby has at least one Schlit7 as a coupling-in and / or coupling-out opening of the waveguide characterized in that for the additional reception and / or the additional transmission of optical radiation in the interior of the waveguide one or more light guides are arranged and each Slot as an entry and / or exit window optically coupled to the or a light guide optical radiation is formed

2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Hohlleiter (10) eine Vielzahl von über seine Länge verteilten Schlitzen (14) aufweist2. Antenna according to claim 1, characterized in that the waveguide (10) has a plurality of has slots (14) distributed over its length

3. Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Schlitze (14) quer zur Längsachse des Hohlleiters angeordnet sind.3. Antenna according to claim 2, characterized in that the slots (14) transverse to the longitudinal axis of the waveguide are arranged.

4. Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Schlitze (14) schräg zur Achse des Hohlleiters (10), insbesondere zickzackförmig, angeordnet sind.4. Antenna according to claim 2, characterized in that the slots (14) obliquely to the axis of the Waveguide (10), in particular in a zigzag shape, are arranged.

5. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 2> dadurch gekennzeichnet daß der Lichtleiter (12) als fester Körper ausgebildet ist.5. Antenna according to one of claims 1 to 4, 2> characterized in that the light guide (12) is designed as a solid body.

6. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter (12) aus einer Flüssigkeit besteht und daß die Schlitze (14) ju des Hohlleiters (10) mit einer flüssigkeitsdichten, für die optische Strahlung durchlässigen Abdeckung (16) versehen sind.6. Antenna according to one of claims 1 to 4, characterized in that the light guide (12) from a liquid and that the slots (14) ju of the waveguide (10) with a liquid-tight cover permeable to the optical radiation (16) are provided.

7. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich jedes r> Schlitzes (14) optische Mittel zum Umlenken eines Teils der optischen Strahlung in die Längsrichtung des Lichtleiters (12) vorgesehen sind.7. Antenna according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the region of each r> Slit (14) optical means for deflecting part of the optical radiation in the longitudinal direction of the light guide (12) are provided.

8. Antenne nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß im Bereich jedes Schlitzes (14) die 4« Oberfläche des Lichtleiters (12) und/oder der durchlässigen Abdeckung (16) des Schlitzes aufgerauht bzw. mattiert ist.8. Antenna according to claim 7, characterized in that in the region of each slot (14) the 4 " Surface of the light guide (12) and / or the permeable cover (16) of the slot is roughened or matted.

9. Antenne nach einem der Ansprüche I bis 8, dadurch gekennzeichnet daß der Lichtleiter (12) <r> innerhalb des Hohlleiters (10) von einer Reflexionsschicht (24,34) umgeben ist.9. Antenna according to one of claims I to 8, characterized in that the light guide (12) <r> is surrounded within the waveguide (10) by a reflective layer (24, 34).

10. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß an mindestens einem Ende des Lichtleiters (12) eine Reflexionsschicht (24) w vorgesehen ist.10. Antenna according to one of claims 1 to 9, characterized in that at least one At the end of the light guide (12) a reflective layer (24) w is provided.

11. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlleiter (10) als metallische Beschichtung des Lichtleiters (12) ausgebildet ist. v, 11. Antenna according to one of claims 1 to 10, characterized in that the waveguide (10) is designed as a metallic coating of the light guide (12). v,

12. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis II, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungswände jedes Schlitzes (14) eine am Lichtleiter (12) anliegende scharfe Kante (22) zur Beugung der optischen Strahlung bilden. wi12. Antenna according to one of claims 1 to II, characterized in that the boundary walls of each slot (14) have one on the light guide (12) Form adjacent sharp edge (22) for diffraction of the optical radiation. wi

13. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankopplung des Hohlleiters (10) an einen Sender oder Empfänger für die hochfrequente Strahlung sowie die Ankopplung des Lichtleiters (12) an einen Sender und/oder h'i Empfänger für optische Strahlung an dem einen Ende der Antenne (1) vorgesehen ist.13. Antenna according to one of claims 1 to 12, characterized in that the coupling of the Waveguide (10) to a transmitter or receiver for the high-frequency radiation and the coupling of the light guide (12) to a transmitter and / or h'i Receiver for optical radiation is provided at one end of the antenna (1).

zeichnet daß sie von einer am Ankopplungsende vorgesehenen Halterung (4G) frei nach oben ragend ausgebildet istshows that it protrudes freely upwards from a bracket (4G) provided at the coupling end is trained

15. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet daß der Hohlleiter (10) polygonal, insbesondere rechteckig ausgebildet ist und daß die Schlitze (14) in nur einer Außenfläche des Hohlleiters (10) angeordnet sind.15. Antenna according to one of claims 1 to 14, characterized in that the waveguide (10) is polygonal, in particular rectangular, and that the slots (14) in only one outer surface of the waveguide (10) are arranged.

16. Antenne nach Anspruch 15 in Rückbeziehung auf Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet daß mehrere Einzelantennen (1) in solcher paralleler, gebündelter Anordnung vorgesehen sind, daß die Gesamtanordnung Strahlung im gesamten Azimutwinkelbereich empfangen und/oder senden kann und daß der mit Schlitzen versehenen Ein- und/oder Austrittsseite jeder Einzelantenne (1) ein bestimmter Azimutwinkelsektor zugeordnet ist.16. The antenna of claim 15 in dependency according to claim 14, characterized in that several individual antennas (1) in such parallel, bundled arrangement are provided that the overall arrangement can receive and / or transmit radiation in the entire azimuth angle range and that the entry and / or exit side of each individual antenna (1) provided with slots is a specific one Azimuth angle sector is assigned.

17. Antenne nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet daß die Hohlleiter (10) und/oder Lichtleiter (12) der Einzelantennen (1) selektiv ansteuerbar bzw. abfragbar sind.17. Antenna according to claim 16, characterized in that the waveguide (10) and / or light guide (12) of the individual antennas (1) can be selectively controlled or queried.

18. Antenne nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet daß die Hohlleiter (10) und/oder die Lichtleiter (12) wahlweise auch gemeinsam ansteuerbar bzw. abfragbar sind.18. Antenna according to claim 17, characterized in that the waveguide (10) and / or the Light guides (12) can optionally also be controlled or queried together.