DE2842298A1 - Richtantenne fuer sehr kurze elektromagnetische wellen - Google Patents

Description

• Richtantenne für sehr kurze elektromagnetische Wellen
• Die Erfindung bezieht sich auf eine Richtantenne für sehr kurze elektromagnetische Wellen, bestehend aus einem Parabolspiegel (Hauptreflektor), dessen Öffnung mit einer Abdeckung aus dielektrischem Material geschlossen ist und dessen Erreger ein Hornstrahler mit einem Hilfsreflektor ist.
• Für den Betrieb von analogen Richtfunksystemen mit sehr hoher Kanalzahl, z.B. 3600 Kanäle pro RF-Träger und mit mehr als der Hälfte der RF-Kanäle eines Frequenzrasters an einer Antenne und in zwei zueinander senkrechten Polarisationsebenen gleichzeitig werden Antennen benötigt mit sehr hoher Kreuzpolarisationsentkopplung.
• Der Frequenzmangel in stark ausgebauten Richtfunknetzen sowie eine wünschenswerte Steigerung der Wirtschaftlichkeit dieser Technik machen es dabei erforderlich, die zur Verfügung stehenden Radiofrequenzbereiche möglichst gut ausnutzen zu können. Geräuschberechnungen haben ergeben, daß für den Betrieb von Systemen mit beispielsweise 3600 Kanälen pro Radiofrequenzträger eine Kreuzpolarisationsentkopplung der Antennen von etwa 40 dB benötigt wird.
• Für den Betrieb von digitalen Richtfunksystemen werden Antennen mit möglichst hoher Winkeldämpfung und guter Kreuzpolarisationsentkopplung gefordert. Alle elektrischen Eigenschaften der Antennen sollen witterungsunabhängig und zeitlich stabil sein. Der Witterungseinfluß ist dabei im Frequenzbereich oberhalb von etwa 10 GHz besonders groß. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn die dielektrischen Eigenschaften des Regenwassers in unmittelbarer Nähe der Strahlaustrittsoffnung des Antennenstrahlersystems wirksam werden können.
• Zum Schutz gegen Witterungseinflüsse werden Antennen daher mit geeigneten, aus Kunststoff gefertigten Abdeckungen versehen, beispielsweise in Form ebener Abdeckungen aus glasfaserverstärktem Kunststoff (insbesondere bei Muschelantennen) oder abgespannter Folien oder in Form von Kugel- bzw. Kegelabschnittshauben, sogenannter Radome, in deren Innerem die gesamte Antennenanlage bzw.
• Richtfunkstation angeordnet ist (vgl. die FR-PS 1 370 611).
• Durch die DE-OS 1 516 015 ist eine Richtantenne der eingangs beschriebenen Art bekannt. Dabei ist die gesamte Richtantenne in einem Drehgestell angeordnet, das auf einem Grundsockel ruht und die Einstellung der Elevations- und Azimutlage der Richtantenne ermöglicht.
• Die Öffnung des Hauptreflektors ist durch eine nach außen ausgewölbte wellendurchlässige Schale aus dielek- trischem Material gegenWitterungseinflüsse abgedeckt, wobei der Hilfsreflektor unter Zwischenschaltung mechanischer Einstellvorrichtungen an der Innenseite der Schale verankert ist.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Rotations-Parabolspiegelantenne oder eine ähnliche Antenne unter Verwendung einer Abdeckung der Spiegelöffnung ein witterungsunempfindliches Erregersystem mit sehr hoher Symmetrie, d.h. sehr hoher Kreuzpolarisationsentkopplung zweier orthogonaler Polarisationen (Schwingungsebenen elektromagnetischer Wellen), zu schaffen, wobei gleichzeitig die Forderung nach möglichst hoher Winkeldämpfung und guter Anpassung in den gewünschten Polarisationsebenen erfüllt werden kann.
• Diese Aufgabe wird bei einer Richtantenne für sehr kurze elektromagnetische Wellen, bestehend aus einem Parabolspiegel (Hauptreflektor), dessen Öffnung mit einer Abdeckung aus dielektrischem Material geschlossen ist und dessen Erreger ein Hornstrahler mit einem Hilfsreflektor ist, gemäß der Erfindung in der Weise gelöst, daß ein metallisch leitender, zum Hauptreflektor hin ausgewölbter zentraler Teilbereich der Abdeckung den Hilfsreflektor bildet.
• Vorteilhafte Weiterbildungen des Anmeldungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.
• Nachstehend wird die Erfindung anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
• Bei den in einer Seitenansicht dargestellten Richtantennen nach den Fig. 1 und 2 sind für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet, wobei mit 1 der Parabolspiegel (Hauptreflektor), mit 2 der Hilfsreflektor, mit 3 der Strahler, mit 4 die Abdeckung und mit 5 ein Absorber bezeichnet sind. Der Hauptreflektor 1 besteht aus einem Rotationsparaboloid, in dessen Scheitelbereich ein Hornstrahler 3 eingesetzt ist. Dieser ragt durch den Scheitel des Hauptreflektors 1 hindurch und leuchtet über den im Aperturbereich des Hauptreflektors 1 befindlichen Hilfsreflektor 2 den Hauptreflektor aus. Der Hilfsreflektor 2 ist hierbei ein integraler Bestandteil der Abdeckung 4. Er wird von;einem metallisch leitenden, zum Hauptreflektor 1 hin ausgewölbten zentralen Teilbereich der Abdeckung gebildet.
• Die Abdeckung aus dielektrischem Material weist einen zylindrischen Ansatz 6 (Fig. 1) oder einen in Hauptstrahlrichtung kegelig verlaufenden Ansatz 7 (Fig. 2) auf, dessen hierbei für die Hochfrequenz metallisch leitende Innenfläche mit einem absorbierenden Material 5 versehen ist. Die so gebildete haubenförmige Abdeckung 4 liegt am abgewinkelten Rand des Hauptreflektors 1 an.
• Der Innendurchmesser der Ansätze 6 und 7 ist dabei um so viel größer gewählt als der Parabolöffnungsdurchmesser, daß der Absorber 5 die wirksame Öffnungsfläche des Hauptreflektors 1 nicht verkleinert. Durch die an der dem Strahlersystem zugewandten Seite mit HF-Absorbern belegten zylindrischen bzw. kegeligen metallisch leitenden Ansätze wird eine für hochwertige Richtfunkantennen geforderte gute Winkeldämpfung erreicht. Für eine optimale Strahlführung kann der Querschnitt der Abdeckung quer zur Strahlrichtung linsenförmig ausgebildet werden. Die Abdeckung 4 besteht vorzugsweise aus homogenem, geschlossenporigem Hartschaum geeigneter Dichte und geeignetem Materials, dessen mechanische Stabilität durch zusätzliche ein- oder beidseitige, faserverstärkte Deckschichten noch gesteigert werden kann. Darüber hinaus kann damit der Reflexionsfaktor für die durchgehende elektromagnetische Strahlung optimiert werden.
• 8 Patentansprüche 2 Figuren

Claims (8)

1. Patentansprüche 9 Richtantenne fUr sehr kurze elektromagnetische Wellen, bestehend aus einem Parabolspiegel (Hauptreflektor), dessen Öffnung mit einer Abdeckung aus dielektrischem Material geschlossen ist und dessen Erreger ein Hornstrahler mit einem Hilfsreflektor ist, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein metallisch leitender, zum Parabolspiegel (1) ausgewölbter zentraler Teilbereich der Abdeckung (4) den Hilfsreflektor (2) bildet.
2. 2. Richtanteene 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 Abdeckung (4) einen zylindrischen Ansatz (6) aufweist, dessen Innendurchmesser gleich oder größer als der Parabolöffnungsdurchmesser ist.
3. 3. Richtantenne 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 Abdeckung (4) einen in Hauptstrahlrichtung kegelig ausgebildeten Ansatz (7) aufweist, dessen Innendurchmesser gleich oder größer als der Parabolöffnungsdurchmesser ist.
4. 4. Richtantenne nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Innenfläche des zylindrischen bzw. kegelig ausgebildeten Ansatzes (6 bzw. 7) mit einer Metallisierung versehen ist.
5. 5. Richtantenne nach Anspruch 4, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t , daß der zylindrische bzw.

   kegelige Ansatz (6 bzw. 7) an seiner Innenseite mit elektromagnetische Anergie absorbierendem Material (5) versehen ist.
6. 6. Richtantenne nach einem der vorhergehenden Anspruche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Querschnitt der Abdeckung (4) quer zur Strahlrichtung linsenförmig ausgebildet ist.
7. 7. Richtantenne 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 Abdeckung (4) aus homogenem, geschlossenporigem-Hartschaum geeigneter Dichte besteht.
8. 8. Richtantenne nach Anspruch 7, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Hartschaum ein- oder beidseitig mit einer faserverstärkten Deckschicht versehen ist.