DE2937251C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Richtfunkantenne, be­ stehend aus einem Hauptreflektor, einem Subreflektor und einem in den Scheitelbereich des Hauptreflek­ tors eingesetzten Hornstrahler sowie mehreren vor dem Scheitel des Subreflektors angeordneten kegelförmigen bzw. kegelstumpfförmigen Ele­ menten mit insgesamt konischer Spitze.

In Cassegrain-Antennen mit parabolischem Hauptreflektor und hyperbolischem Subreflektor wird die Scheitelzone des Subreflektors bei höheren Anforderungen an die Antenne korrigiert, um die Rückstrahlung vom Subreflektor in den Erreger (Hornstrahler) zu vermindern und um das sogenannte "Blocking" zu verringern.

Eine Antenne der eingangs genannten Art ist im wesentlichen durch die DE-OS 15 41 478 bekannt. Bei dieser sind vor dem Scheitel des Subreflektors mehrere kegelförmige bzw. kegel­ stumpfförmige oder plattenförmige Elemente (Zusatzreflektor) in einer festen Lage zum Subreflektor angeordnet.

Durch die US-PS 34 38 045 ist eine entsprechende Antenne mit einstellbarem Subreflektor bekannt. Dabei ist der Sub­ reflektor durch entsprechende Führungs- und Einstellele­ mente in seiner Lage gegenüber dem Hauptreflektor ver­ schiebbar.

Ferner ist es auch durch den Aufsatz "Application of Spherical Wave Theory to Cassegrainian Fed Paraboloids" von Potter, erschienen in Trans, IEEE Vol. AP-15, Nov. 1967, Seiten 727-735 bekannt, durch ein kegelförmiges spitzes Zulaufen des Subreflektors die Belegung der Hauptreflektor­ apertur hinsichtlich Gewinn- und Diagrammoptimierung zu ver­ ändern und damit auch eine verbesserte Anpassung der Antenne an die Speiseleitung zu erreichen. Die damit erreichbaren niederen Reflexionswerte setzen jedoch eine außerordent­ lich sensible mechanische Einstellung der Anordnung Subre­ flektor/Hornstrahler voraus, wie sie in einer serienge­ fertigten Antenne aufgrund von Fertigungstoleranzen und der Streuungen der Materialdaten schwerlich möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Richt­ funkantenne der eingangs beschriebenen Art eine Lösung an­ zugeben, durch die auch bei Serienfertigung eine genaue mechanische Einstellung und damit gute elektrische An­ passungswerte gewährleistet sind.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung in der im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Weise gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfin­ dungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

In der Figur ist der Übersichtlichkeit wegen die Cas­ segrainantenne lediglich in einer Teildarstellung ge­ zeigt. Der parabolische Hauptreflektor und der in dessen Scheitelbereich eingesetzte Hornstrahler sind weggelas­ sen; es ist also nur der hyperbolische Subreflektor 1 dargestellt, dessen Scheitelbereich in der erfindungs­ gemäßen Weise ausgebildet ist. Hierzu ist vor dem Sub­ reflektor 1 ein Kegel aus zwei Elementen, nämlich einem kegelförmigen 2 und einem kegelstumpfförmigen Element 3 angeordnet, deren Dachschrägen unter unterschiedlichem Winkel verlaufen können. Beide sind unter einem gegen­ seitigen Abstand und unter einem Abstand zum Subreflektor 1 angeordnet und in ihrer axialen Lage gegeneinander ver­ stellbar. Hierfür sind die Kegelelemente 2, 3 mit Ge­ windestangen 4, 5 versehen, die konzentrisch verlaufend in einer Gewindebohrung des Subreflektors 1 geführt sind und in dem an der Rückseite des Subreflektors 1 liegenden Endbereich Einstellräder 6, 7 aufweisen. Durch die Ein­ stellräder 6, 7 ist die Lage der beiden Elemente 2, 3 gleichzeitig mit beiden Händen einstellbar.

Die Abmessung der korrigierten Scheitelzone liegt etwa in der Größenordnung einer Wellenlänge. Die Abstände der getrennten Zonen und ihre Lageverschiebung sind klein gegen die Wellenlänge. Somit läßt sich durch ge­ ringe Lageveränderungen der einmal optimierten Zonen (Element 2 und Element 3) eine Amplituden- und Phasen­ verteilung des Feldes im Bereich der Scheitelzone des Subreflektors bewirken, die der einer entsprechend den Toleranzabweichungen optimierten korrigierten Verfor­ mung der Scheitelzone entspricht, ohne daß die geome­ trische Form exakt erreicht werden muß. Weicht z. B. der Abstand des Subreflektors zum Erreger (Hornstrahler) vom Sollwert etwas ab, so gibt sich für die optimierte Zone eine geringfügig andere Steigung, die leicht nach­ justiert werden kann. Durch Variation der Abstände zum Subreflektor 1 und der Kegelelemente 2, 3 gegeneinander um Werte «λ ist ein Abgleich des Reflektionsfaktors auf Werte r < 2% möglich, ohne daß sich dies auf die optimierte Belegung störend auswirkt.

Es hat sich gezeigt, daß im allgemeinen eine Untertei­ lung der kegelförmig korrigierten Scheitelzone - das schraffierte Feld 8 zeigt den Variationsbereich der optimierten Scheitelzone - in zwei Bereiche ausreicht. Die sich dabei ergebenden, in der Figur gezeigten Kegel­ elemente 2, 3 können von der Rückseite des Subreflektors 1 eingestellt werden, ohne daß der Abgleichende das System störend beeinflußt.

Geht man von dem bezüglich Gewinn und Nebenstrahlung günstigen üblichen Durchmesserverhältnis von D/d ≈ 10 aus, wobei D der Durchmesser des parabolischen Haupt­ reflektors und d der des hyperbolischen Subreflektors ist, so wird für den Durchmesser des geformten Scheitel­ bereichs auf dem Subreflektor ein Wert von ^d /₁₀ bis ^d /₇ gewählt. Für das Durchmesser­ verhältnis der beiden Kegelelemente ergibt sich ein besonders günstiges Verhältnis von 1 : 3 bis 1 : 4, wobei das größere Kegelelement die gewünschte Optimierung der Antennenbelegung bewirkt. Das größere Kegelelement (Kegelstumpf) wird im Vergleich zur Kegelspitze nur geringfügig axial verschoben.

Claims (3)

1. Richtfunkantenne, bestehend aus einem Hauptreflektor, einem Subreflektor und einem in den Scheitelbereich des Hauptreflektors eingesetzten Horn­ strahler sowie mehre­ ren vor dem Scheitel des Subreflektors angeordneten kegel­ förmigen bzw. kegelstumpfförmigen Elementen mit insgesamt konischer Spitze, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Durchmesser des aus einem kegelförmigen (2) und einem kegelstumpfförmigen Element (3) bestehen­ den Kegels ¹/₁₀ bis ¹/₇ des Durchmessers des Subreflektors (1) beträgt, daß die Elemente (2, 3) des Kegels axial gegeneinander und gegenüber dem Subreflektor (1) verstellbar sind über Gewindestangen (4, 5), die konzen­ trisch verlaufend in einer in der Achse des Subreflektors (1) verlaufenden Gewindebohrung geführt sind, und daß die Lage der einzelnen Kegelelemente (2, 3) mittels auf den Gewinde­ stangen (4, 5) aufgebrachter Einstellräder (6, 7) an der Rückseite des Subreflektors (1) einstellbar ist.

2. Richtfunkantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze des kegelförmigen Elementes (2) einen von dem kegelstumpfförmigen Element (3) verschiedenen Winkel aufweist.

3. Richtfunkantenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Durchmesser der zwei Kegelele­ mente (2, 3) 1 : 3 bzw. 1 : 4 beträgt.