DE2920781C2

DE2920781C2 - Reflektorantenne, bestehend aus einem Hauptreflektor, einem Primärstrahler und einem Subreflektor

Info

Publication number: DE2920781C2
Application number: DE19792920781
Authority: DE
Inventors: Anton Dipl.-Ing. 8136 Wangen Brunner; Wolfgang Dipl.-Ing. 8000 München Löw
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1979-05-22
Filing date: 1979-05-22
Publication date: 1984-07-12
Also published as: JPS55154803A; DE2920781A1; EP0019775A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reflektorantenne, bestehend aus einem Hauptreflektor, einem vorzugsweise durch einen Hornstrahler gebUdeten, vorgezogenen Primärstrahler und einem davor angeordneten Subreflektor, der mittels einer den Primärstrahler umhüllenden Kunststoffhaube (Radom) gehalten ist

Bei Antennenanwendungen auf dem Richtfunk-, Satellitenfunk- 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

Eine Reflektorantenne der eingangs beschriebenen Art ist durch die DE-OS 27 15 796 bekannt. Bei dieser ist die Kunststoffhaube in besonderer Weise als Schaumkörper mit einer niedrigen Dielektrizitätskonstanten und mit geringen Verlusten ausgebildet, wodurch eine geringere Beeinflussung des Strahlenganges hinsichtlich Reflexionen, Verlusten und Belegungsverzerrungen hinsichtlich Reflexionen, Verlusten und Belegungsverzerrungen erreicht wird. Durch eine entsprechende Gestaltung der Kunststoffhaube in Form und Dicke kompensieren sich Reflexionen an ihren Grenzschichten. Im Bereich der Innenfläche des Subreflektors, der vom Boden der flaschenförmig gestalteten Kunststoffhaube gebildet wird, sind als Metallis'erungsschicht Gitterstrukturen in bestimmtem Abstand zum Reflektor zur Erzeugung oder Unterdrückung bestimmter Polarisationen angebracht.

Durch die DE-OS 21 41 047 ist eine Cassegrain-Antenne mit begrenzter Überstrahlenergie bekannt, bei der seitlich hinter dem Subreflektor ein ebener Spiegel unter einem Winkel von etwa 45" angeordnet ist, an den die den Subreflektor nicht passierende und in Richtung des Erdbodens gerichtete Strahlung gegen den Raum h7w. den Himmel reflektiert wird. Auf diese Weise wird die Kopplung der Überstrahlenergie mit dem Erdboden vermieden. Der Sinn dieser Maßnahme besteht darin, den schädlichen Einfluß der Überstrahlenergie zu beseitigen, der sich als Verminderung des Gewinns der Antenne sowie als Beeinträchtigung des (^-Faktors abhängig von diesem Gewinn und der Rauschbezugstemperjitur von Erdboden und Raum darstellt

Ferner ist durch die FR-PS 15 84 348 eine Antennenanordnung mit zwei Reflektoren bekannt, nämlich mit einem parabolisch ausgebildeten und einem ebenen. Der parabolische Reflektor ist auf der kleineren öffnung eines Kegelstumpfes aufgesetzt in dessen Innerem der ebene Reflektor angeordnet ist. Die Strahlung der Speisequelle gelangt nach zweifacher Reflexion am parabolischen und am ebenen Reflektor durch die Wandung des Kegelstumpfes hindurch nach außen. Auf den einzelnen Reflektoren aufgebrachte metallische Strukturen dienen als sogenannte Polarisationsgitter der Polarisation der vom Strahler ausgesendeten Welle. Entsprechende metallische Leiterstrukturen sind auch an der Innen- und Außenwand des Kegelstumpfs längs des gesamten Umfangs aufgebracht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Antennenanordnung der eingangs beschriebenen Art eine Lösung anzugeben, durch die die Überstrahlung und damit die unerwünschten Nebenzipfel vermindert werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung in der Weise gelöst, daß das Radom im Winkelbereich von durch Überstrahlung bedingten unerwünschten Nebenzipfeln mit die Überstrahlung vermindernden, innen in die Wand des Radoms mit einer solchen Neigung eingesetzten Metallstiften versehen ist, daß sie zu dem am Anbringungsort durchgehenden, vom Subreflektor reflektierten Strahl wenigstens angenähert parallel liegen.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Anordnung einer rotationssymmetrisch aufgebauten Cassegrain-Antenne in einer schematischen Seitenansicht mit darin eingezeichneter Überstrahlung,

F i g. 2 eine vergrößerte Darstellung der Cassegrain-Antenne nach Fig. 1 mit im Radom eingesetzten Metallstiften.
In F i g. 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 Primärhornstrahler 3 geführt.

Der Hornstrahler 3 ist von einer flaschenförmigen Kunststoffhaube 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 FIaschenförmigen 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

bs Hauptreflektor 1 und nach erneuter Reflexion in den freien Raum abgestrahlt wird, mit ausgezogenen Linien dargestellt, die Überstrahlung 0 ist mil einem strichlicrten Pfeil eingetragen. Die Übcrstrahliing L) verlauft da-

bei vom Hornstrahler kommend außerhalb des Bereichs des Subreflektors 5 und gelangt direkt in den freien Raum.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Oberstrahlung O 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.

Bei der Betrachtung der horizontalen Ebene, welche in bezug ?uf Störung anderer Systeme auf Gestörtwerden 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 F i g. 2 dargestellt ist. Die Cassegrain-Antenne entspricht dabei der in F i g. 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, parallel stehende Stifte anzubringen, deren Richtung der mittleren Nutzstrahlung entspricht. Die abschirmende Wirkung in bezug auf Überstrahlung bleibt dabei praktisch erhalten und die störende Wirkung in bezug auf die Nutzstrahlung nimmt z. B. bei kleineren Stiftfeldern nur geringfügig zu.

Für die Stiftlänge 1 gibt es optimale Werte, beispielsweise etwas größer als /i/2. Stiftabstand und die Form und Größe des Stiftfeldes bieten die Möglichkeiten, die Wirkung für bestimmte Winkelberesche 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 Ursprung der reflektierten Strahlen ist, schwenkbare Vorrichtung eriolgen. 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.

Die Stifte lassen sich bei Bedarf auch im Bereich der vertikalen Ebene zusätzlich oder alternativ, oben und unten, sowie bei speziellen Peilmoden am ganzen Umfang verteilt anbringen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Reflektorantenne, bestehend aus einem Hauptreflektor, einem, vorzugsweise durch einen Hornstrahler gebildeten, vorgezogenen Primärstrahler und einem davor angeordneten Subreflektor, der mittels einer den Primärstrahler umhüllenden Kunststoffhaube (Radom) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Radom (4) im Winkelbereich von durch Überstrahlung bedingten unerwünschten Nebenzipfeln mit die Überstrahlung vermindernden, innen in die Wand des Radoms (4) mit einer solchen Neigung eingesetzten Metallstiften (8) versehen ist, daß sie zu dem am Anbringungsort durchgehenden, vom Subreflektor (5) reflektierten Strahl wenigstens angenähert parallel liegen.

2. Reflektorantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallstifte alle zueinander parallel sind und ihre Neigung der Richtung eines mittleren Strahles innerhalb des das Metallstiftefeld durchdringenden, vom Subreflektor reflektierten Strahlenfeldes entspricht

3. Reflektorantenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Stifte (8) etwas größer als Al₂ gewählt ist.