DE2920781A1 - Antennenanordnung, insbesondere cassegrain-antennenanordnung - Google Patents
Antennenanordnung, insbesondere cassegrain-antennenanordnungInfo
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Description
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen: Berlin und München VPA 79 P 6 5 8 5 BRD
Antennenanordnung, insbesondere Cassegrain-Antennenanordnung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Antennenanordnung, insbesondere Cassegrain-Antennenanordnung, bestehend aus
einem Hauptreflektor, einem vorzugsweise durch einen Hornstrahler gebildeten, vorgezogenen Primärspeisestrahler
und einem davor angeordneten Subreflektor, der mittels einer den Primärspeisestrahler umhüllenden
Kunststoffhaube (Radom) gehalten ist. Eine derartige Anordnung ist durch die DE-OS 27 15 796 bekannt.
Bei Antennenanwendungen auf dem Richtfunk-jSatellitenfunk-
und Radargebiet sind wegen der Dichte der Netze und der Verminderung von Stör- bzw. Störereinflüssen nur
sehr kleine Nebenzipfel zulässig. Der Nebenzipfelpegel wird bei Cassegrainantennen im vorderen Winkelbereich
mit Ausnahme des achsennahen Bereichs stark von der Überstrahlung am Fangreflektor bestimmt.
KIu 1 Shy / 18.5.1979
030048/0381
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Antennenanordnung
der vorstehend "beschriebenen Art eine Lösung anzugeben, durch die die Überstrahlung und damit
die unerwünschten Nebenzipfel sowie die Wirkung der beugenden Subreflektorkante vermindert werden. Diese
Aufgabe wird gemäß der Erfindung in der Weise gelöst, daß das Radom im Bereich von durch Überstrahlung bedingten,
unerwünschten Nebenzipfeln mit die Überstrahlung vermindernden metallischen Teilen versehen ist, bestehend
aus im Radom angebrachten Metallstiften, am Radom innen oder außen aufgebrachten metallischen Streifen
oder seitlich am Radom bzw. Fangreflektor angeordneten Blenden.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 und 2 die Anordnung jeweils einer rotationssymmetrisch
aufgebauten Cassegrain-Antenne in einer schematischen Seitenansicht mit
darin eingezeichneter Überstrahlung,
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Cassegrain-Antenne nach Fig. 1 mit im Radom eingesetzten
Metallstiften,
Fig. 4 den Subreflektor einer Cassegrain-Antenne
Fig. 4 den Subreflektor einer Cassegrain-Antenne
in der Draufsicht mit seitlich angeordneten Blenden und
Fig. 5 und 6 eine vergrößerte Darstellung der Cassegrain-Antenne nach Fig. 1 mit Metallstreifen in
Längsrichtung bzw. in Umfangsrichtung des
Radoms.
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S- - 1 - VPA 79 P 6 5 8 5 BRD
In Fig. 1 ist in einer schematischen Seitenansicht die Anordnung einer rotationssymmetrisch ausgelegten Cassegrain-Antenne
ohne Polarisationsdrehung dargestellt. Durch den Scheitel eines im wesentlichen parabolischen
Hauptreflektors 1 ist eine als Hohlleiter 2 ausgebildete Führung zu einem Primarhornstrahler 3 geführt. Der Hornstrahler
3 ist von einer flaachenformigen Kunststoffhaübe 4 (Radom) umhüllt. Der Hornstrahler 3 ist dabei
im Bereich nahe dem Flaschenhals angeordnet, während im Bereich der Bodenfläche der Subreflektor 5 angeordnet
ist, der auch von der Bodenfläche der flaschenförmigen Kunststoffhaube selbst gebildet werden kann, die zu
diesem Zweck an ihrer Innenseite mit einer Metallisierungsschicht versehen ist. In der Figur ist die Nutzstrahlung
N, die vom Hornstrahler 3 ausgeht, zum Subreflektor 5 verläuft, von diesem reflektiert zum Hauptreflektor
1 und nach erneuter Reflexion in den freien Raum abgestrahlt wird, mit ausgezogenen Linien dargestellt,
die Überstrahlung U ist mit einem strichlierten Pfeil eingetragen. Die Überstrahlung Ü verläuft dabei
vom Hornstrahler kommend außerhalb des Bereichs des Subreflektors 5 und gelangt direkt in den freien Raum.
Fig. 2 zeigt eine Cassegrain-Antennenanordnung mit PoIarisationsdrehung.
Der Hornstrahler 3 ist hierbei unmittelbar in einer Öffnung des Hauptreflektors 1 eingesetzt.
Der gitterförmig ausgebildete Subreflektor 6, der die am Hauptreflektor gedrehte Polarisation durchläßt,
ist über eine Kunststoffhülle 7 (Radom) mit dem Hauptreflektor 1 verbunden. Die Nutzstrahlung N wird
nach zweifacher Reflexion am Subreflektor 6 und Hauptreflektor 1 in den freien Raum abgestrahlt, während die
Überstrahlung Ü im Bereich zwischen den Reflektoren 1, durch das Radom 7 hindurch direkt in den freien Raum gelangt
und die im Radom laufende Welle R in der Nähe des Subreflektorrandes in den freien Raum gestreut wird.
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VPA 79 P 6 5 8 5 BRD
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Überstrahlung Ü unterdrückt wird, ohne daß die am Subreflektor reflektierte
Nutzstrahlung N beeinflußt wird. Da die Überstrahlung häufig polarisationsabhängig ist, werden für verschiedene
Polarisationen verschiedene Maßnahmen getroffen, die nachstehend anhand der Ausführungsformen nach
den Fig. 3 bis 6 erläutert werden.
Bei der Betrachtung der horizontalen Ebene, welche in bezug auf Störung anderer Systeme bzw. gestört werden
von anderen Systemen sowohl bei Richtfunk als auch bei Radar besonders wichtig ist, liegt die kritische, senkrecht
auf der beugenden Kante stehende Polarisation horizontal. Für diese Polarisation läßt sich die Überstrahlung
mittels einer Ausführungsform reduzieren, wie
sie in Fig. 3 dargestellt ist. Die Cassegrain-Antenne entspricht dabei der in Fig. 1 dargestellten Form, wobei
zur Vereinfachung der Darstellung der Hauptreflektor weggelassen wurde. Hierbei sind an der Innenseite des
Radoms 4 im Bereich möglicher Überstrahlung Metallstifte 8 angeordnet, wobei sie mit solcher Neigung in das
Radom 4 eingesetzt sind, daß sie parallel zu dem am Anbringungsort durchgehenden reflektierten Strahl der
Nutzstrahlung liegen. Dadurch beeinflussen sie die Nutzstrahlung N nicht, stellen jedoch für die Überstrahlung
Ü und auch für die im Radom laufende Leitungswelle R ein reflektierendes Hindernis dar.
Aus fertigungstechnischen Gründen kann es von Vorteil sein, parallelstehende Stifte anzubringen, deren Richtung
der mittleren Nutzstrahlrichtung entspricht. Die abschirmende Wirkung in bezug auf Überstrahlung bleibt
dabei praktisch erhalten und die störende Wirkung in bezug auf Nutzstrahlung nimmt z.B. bei kleineren Stiftfeldern
nur geringfügig zu.
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VPA 79P 6 5 85 BRD
Für die Stiftlänge 1 gibt es optimale Werte, beispielsweise etwas größer als λ/2. Stiftabstand und die Form
und Größe des Stiftfeldes bieten Möglichkeiten, die Wirkung für bestimmte Winkelbereiche bei minimaler
Stiftzahl zu steuern.
Das Einsetzen der wegen der reflektierten Strahlen unterschiedlich
geneigten Stifte kann durch eine um den gemeinsamen Ausrichtpunkt F, der der Urpsrung der reflektierten
Strahlen ist, schwenkbare Vorrichtung erfolgen. Das Einsetzen der Stifte von innen bietet dabei den Vorteil,
daß die äußere Radomhaut nicht durchbohrt werden muß und somit der klimatische und mechanische Schutz
bestehen bleibt. Ein Vorstehen der Stifte auf der Innenseite gegenüber dem in seiner Dicke d ebenfalls optimierten
Sandwich-, Integralschaum- oder homogenen, dielektrischen Radom ist problemlos.
Fig. 4 zeigt in einer Draufsicht den Subreflektor einer Cassegrain-Antenne, der zur Verminderung der Überstrahlung
seitliche Blenden 9 aufweist. Diese Blenden, deren Wirkung auf einer Kompensation der Kantenbeugung beruht,
sind für den Fall vorgesehen, daß auch die Überstrahlung der vertikalen Polarisation vermindert werden soll. Die
relativ kleinen Blenden haben eine Breite b in der Größenordnung von λ/3 und eine Höhe h in der Größenordnung
von 3 λ.
Die Fig. 5 und 6 zeigen eine Cassegrain-Antenne in einer schematischen Teildarstellung, bei der zur Verminderung
der überstrahlung Metallstreifen auf dem Radom aufgebracht
sind, deren Dimensionierung ähnlich wie die der Stiftfelder erfolgen kann. Ihre Wirkung auf die Überstrahlung
entspricht der der Stiftfelder. Eine von ihnen verursachte Wirkung auf die vom Subreflektor reflektierte
Nutzstrahlung in Form einer Gewinnreduzierung von etwa
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VPA 79 P 6 5 8 5 BRD
0,1 bis 0,2 dB bei einer Nebenzipfelxmterdrückung im betrachteten Winkelbereich von z.B. 5 dB kann in vielen
Fällen zugelassen werden. Das Anbringen von metallischen Streifen auf dem Radom stellt eine fertigungstechnisch
besonders einfache Lösung dar. Die Metallstreifen werden aus mechanischen Gründen am besten innen, bei stärkerer
Leitungswelle im Radom jedoch am besten außen angebracht, wie dies bei den Ausführungsformen nach Fig. 5 und 6 der
Fall ist. Dabei sind in Fig. 5 die Streifen 10 unterschiedlicher Länge parallel nebeneinander liegend in
Längsrichtung verlaufend auf dem Radom 4 aufgebracht. Diese Anordnung ist für horizontale Polarisation vorgesehen,
während für vertikale Polarisation Metallstreifen 11 in Umfangsrichtung parallel nebeneinanderliegend
in den betreffenden Winkelbereichen auf dem Radom aufgebracht sind.
Streifen und Stifte lassen sich bei Bedarf auch im Bereich der vertikalen Ebene zusätzlich oder alternativ,
oben und unten, Stifte bei speziellen Peilmoden am ganzen Umfang verteilt anbringen.
8 Patentansprüche
6 Figuren
6 Figuren
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Claims (8)
- PatentansprücheVPA 79 P 6 5 8 5 BRDAntennenanordnung, insbesondere Cassegrain-Antennenanordnung, bestehend aus einem Hauptreflektor, einem vorzugsweise durch einen Hornstrahler gebildeten, vorgezogenen Primärspeisestrahler und einem davor angeordneten Subreflektor, der mittels einer den Primärspeisestrahler umhüllenden Kunststoffhaube (Radom) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Radom (4) im Winkelbereich von durch Überstrahlung bedingten unerwünschten Nebenzipfeln mit die Überstrahlung vermindernden metallischen Teilen versehen ist, bestehend aus in der Innenwand des Radoms angebrachten Metallstiften (8), am Radom (4) innen oder außen aufgebrachten metallischen Streifen (10, 11) oder seitlich am Radom (4) bzw. Fangreflektor angeordneten Blenden (9).
- 2. Antennenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Metallstifte (8) innen in die Wand des Radoms (4) eingesetzt sind mit einer solchen Neigung, daß sie jeweils parallel liegend zu dem am Anbringungsort durchgehenden, vom Subreflektor (5) reflektierten Strahl liegen.
- 3. Antennenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Metallstifte (8) innen in die Wand des Radoms (4) in paralleler Lage zueinander eingesetzt sind, deren Richtung der mittleren Nutzstralrichtung entspricht.
- 4. Antennenanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Stifte (8) etwas größer als λ/2 gewählt ist.
- 5. Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch030048/0381ORIGINAL INSPECTED- 2 - VPA 79 P 6 5 8 5 BROStiftabstand und Form und Größe des Stiftfeldes die Minderung der Überstrahlung für bestimmte Winkelbereiche bei minimaler Stiftzahl steuerbar ist.
- 6. Antennenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die metallischen Streifen (10) an der Rädomwand in Längsrichtung nebeneinander verlaufend aufgebracht sind.
- 7. Antennenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Streifen (11) an der Radomwand in Umfangsrichtung nebeneinander verlaufend aufgebracht sind.
- 8. Antennenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die seitlich am Radom (4) angebrachten Blenden (9) eine Breite b von etwa λ/3 und eine Länge h in Umfangsrichtung von etwa 3 λ aufweisen.030048/0381
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