DE3049532C2 - - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
- H01Q19/10—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
- H01Q19/12—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave
- H01Q19/15—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave the primary radiating source being a line source, e.g. leaky waveguide antennas
-
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- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
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- H01Q19/10—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
- H01Q19/12—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave
- H01Q19/13—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave the primary radiating source being a single radiating element, e.g. a dipole, a slot, a waveguide termination
- H01Q19/134—Rear-feeds; Splash plate feeds
Landscapes
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen selbsttragenden Primärerreger für
Spiegelantennen mit einer zentral durch den Spiegel geführten
Speiseleitung, einer die Speiseleitung konzentrisch umgebenden
und von ihr erregten Hohlleitung, die an dem dem Spiegel abge
wandten Ende metallisch abgeschlossen ist, und einem zwischen
Speiseleitung und offenem Hohlleitungsende angeordneten, die
Hohlleitung an ihrem dem Spiegel zugewandten Ende verlängernden
Isolierrohr aus dielektrischem Material.
Beim Einsatz selbsttragender Primärerreger sind die sonst zur
Erregerhalterung notwendigen drei oder vier Stützen nicht mehr
erforderlich. Dadurch entfällt die Abschattung der Spiegelstrah
lung durch die Stützen, wodurch die Strahlungscharakteristik des
Spiegels verbessert wird.
Es ist eine Reihe einfacher Erreger bekannt, die diesen Anfor
derungen genügen. Abgesehen von Dipolerregern mit Reflektor und
eventuell Direktor, die prinzipiell relativ ungeeignete Aus
leuchtcharakteristiken haben, wurden hierfür bisher Querstrah
ler als Erreger vorgeschlagen (R. Schwerdtfeger: A coaxial dual
mode feed system, 9th European Microwave Conference 1979
Brighton). Mit diesen lassen sich zwar geeignete Ausleuchtcha
rakteristiken erreichen, jedoch begrenzt die Spiegelabschattung
durch den Erreger die erreichbare Dämpfung der hauptkeulennahen
Seitenzipfel. Dieser Mangel wird besonders gravierend, wenn
Spiegel mit geringem Öffnungswinkel ausgeleuchtet werden sollen,
oder wenn eine sektorförmige Strahlungscharakteristik der Spie
gelantenne durch Ausleuchtung des Spiegelrandbereichs mit dem
ersten Nebenzipfel der Erregerstrahlung erreicht werden soll.
Aus der DE-OS 16 16 300 ist ein Primärerreger der eingangs be
schriebenen Art im wesentlichen bekannt. Es ist daraus eine
Dipolantenne für linear polarisierte elektromagnetische Wellen
mit einer Koaxialleitung bekannt, in deren Endabschnitt der
Außenleiter durch zwei diametral gegenüberliegende Längsschlitze
in zwei Segmente unterteilt ist, wobei die Länge der Längs
schlitze gleich der halben mittleren Betriebswellenlänge in
diesem Endabschnitt ist. Der Innenleiter der Koaxialleitung ist
mit dem einen Segment mittels einer induktiven Verbindung und
mit dem zweiten Segment mittels einer kapazitiven Verbindung
verkoppelt. Ein die Koaxialleitung mindestens über den Bereich
der Längsschlitze umschließender, auf der einen Seite der Kopp
lungsebene offener und auf der anderen Seite kurzgeschlossener
Hohlleiter läßt bei den Betriebsfrequenzen die Anregung einer
TE-Welle zu. Das äußere Hohlleiterrohr ist an seinem offenen
Ende durch ein Isolierrohr verlängert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen selbsttragenden
Primärerreger einfachen Aufbaus zu schaffen, mit dem eine hohe
Dämpfung der hauptkeulennahen Nebenzipfel und eine leichte An
paßbarkeit an gewünschte Ausleuchtwinkel möglich sind.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung in der Weise gelöst, daß
das Isolierrohr ein die koaxiale Apertur der Hohlleitung aus
füllender und um eine Länge L = 0,04 λ bis λ (λ = Freiraum
wellenlänge) aus dieser herausragender dielektrischer Strahler
mit einem Durchmesser von 0,7 g ist, der seinerseits von der
Hohlleitung erregt ist, und daß zur Verringerung der Rückstrah
lung des Erregers auf den aus der Apertur der Hohlleitung heraus
ragenden dielektrischen Rohrstrahler im Abstand von 0,08 g von
der Apertur ein metallischer Ring von 0,16 λ Breite aufgebracht
ist.
In vorteilhafter Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist
vorgesehen, daß der Durchmesser des Rohrstrahlers am zum Spie
gel weisenden freien Ende stufenförmig abgesetzt ist und dabei
der ursprüngliche Durchmesser auf einer Länge von 0,2 λ auf
einen Durchmesser von 0,6 λ reduziert ist.
Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Erregers läßt sich die
abgeschattete Spiegelfläche in bezug auf den gewünschten Aus
leuchtwinkel minimieren und damit die störende Anhebung der
hauptkeulennahen Seitenzipfel wesentlich mindern. Durch die Wahl
der freien Länge des Dielektriums läßt sich in weiten Grenzen
der Ausleuchtwinkel bzw. der erzielte Randabfall variieren. Zur
weiteren Verbesserung der Richtcharakteristik des Erregers kann
in der durch die DE-OS 26 07 809 bekannten Weise die Strahlung
eines Ringschlitzes mit einbezogen werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines je nach der ge
wünschten Diagrammform abwandelbaren Ausführungsbeispiels näher
erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 das Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 das Erregerdiagramm des Ausführungsbeispiels,
Fig. 3 Richtdiagramm eines mit einem Erreger nach Fig. 1
ausgeleuchteten Parabolspiegels,
Fig. 4 das Richtdiagramm mit dem gleichen Parabolspiegel,
aber einem im Rahmen der Erfindung veränderten Erreger.
In Fig. 1 kommt die koaxiale TEM-Speiseleitung 1 aus dem in der
Figur links zu denkenden Spiegel heraus. Die Speiseleitung 1
ragt mit ihrem Ende in eine kreisförmige metallische Hohllei
tung 6 hinein, die an dem vom Spiegel abgewandten Ende metal
lisch abgeschlossen ist. In dieser Hohlleitung 5 wird mit Hilfe
eines mit einem Schlitzübertrager symmetrierten Dipols 2 eine
H11-Welle angeregt. Zweckmäßige Durchmesser der Hohlleitung 5
liegen bei D = 0,7 λ (λ = Freiraumwellenlänge). Die im linken
Teil der Hohlleitung 5 angeregte H11-Welle speist nun ihrer
seits einen die koaxiale Apertur der Hohlleitung ausfüllenden
dielektrischen Rohrstrahler 3, der um eine Länge L = 0,4 λ bis λ
(λ = Freiraumwellenlänge) aus der Hohlleitung 5 an ihrem dem
Spiegel zugewandten Ende herausragt.
Die Speiseleitung 1 dient gleichzeitig als tragendes Element
des Erregers. Zur Erhöhung der mechanischen Stabilität
(insbesondere bei flachen Spiegelschalen) kann vorteilhaft der
Außenmantel der Speiseleitung zur Speiseschale hin konisch
oder sprungweise verdickt ausgeführt werden.
Die H11-Welle speist den rohrförmigen dielektrischen Strahler 3
der Länge L. Hierbei ist zur Verringerung der Rückstrahlung ein
metallischer Ring 4 von 0,16 λ - Breite im Abstand von 0,08 λ
vor der koaxialen Hohlleiterapertur vorgesehen. Außerdem ist der
Durchmesser d des Strahlerendes über eine Länge von 0,2 λ auf
einen Durchmesser von 0,6 λ reduziert, um die Anpassung zu ver
bessern.
In Fig. 2 sind die bei einer Frequenz von 12 GHz gemessenen
Richtdiagramme eines Strahlers nach Fig. 1 mit einer Länge L
von 0,4 λ wiedergegeben.
In Fig. 3 ist das Richtdiagramm eines, mit diesem Erreger
(Länge L = 0,4 λ) ausgeleuchteten, 80°-Parabolspiegels von 60
Wellenlängen Durchmesser wiedergegeben. Die für geringe haupt
keulennahe Seitenzipfel ausgelegte Antenne erreicht eine Neben
zipfeldämpfung von -34 dB. Im Bereich der Überstrahlung liegt
der Pegel durch die Vermeidung der Stützen bei -53 dB. Wegen
des koaxialen Aufbaus genügt zum Einbau des Erregers in die
Spiegelschale das Einhalten der Brennpunktentfernung, ohne daß
weitere sonst übliche Justierarbeiten erforderlich wären.
Bei einer Strahlerlänge von L = λ läßt sich mit der gleichen
Spiegelschale eine sektorförmige Richtcharakteristik realisieren.
Fig. 4 zeigt die Meßergebnisse einer praktischen Ausführung bei
12 GHz. Obwohl es in diesem Fall besonders schwierig ist, nied
rige hauptkeulennahe Nebenzipfel zu erreichen, ergibt sich ein
unter 21 dB liegender Nebenzipfelpegel.
Die mit dem vorgeschlagenen Erreger erzielbaren Vorteile liegen
insbesondere in der Vergrößerung der erzielbaren Dämpfung der
hauptkeulennahen Nebenzipfel. Daneben ist der einfache Aufbau
und die leichte Anpaßbarkeit an gewünschte Ausleuchtwinkel von
Vorteil.
Claims (2)
1. Selbsttragender Primärerreger für Spiegelantennen mit einer
zentral durch den Spiegel geführten Speiseleitung, einer die
Speiseleitung konzentrisch umgebenden und von ihr erregten Hohl
leitung, die an dem vom Spiegel abgewandten Ende metallisch ab
geschlossen ist, und einem zwischen Speiseleitung und offenem
Hohlleitungsende angeordneten, die Hohlleitung an ihrem dem
Spiegel zugewandten Ende verlängernden Isolierrohr aus dielek
trischem Material,
dadurch gekennzeichnet, daß das Isolier
rohr (3) ein die koaxiale Apertur der Hohlleitung (5) ausfüllen
der und um eine Länge L = 0,4 λ bis λ (λ = Freiraumwellenlänge)
aus dieser herausragender dielektrischer Strahler (3) mit einem
Durchmesser von 0,7 λ ist, der seinerseits von der Hohllei
tung (5) erregt ist, und daß zur Verringerung der Rückstrahlung
des Erregers auf den aus der Apertur der Hohlleitung (5) heraus
ragenden dielektrischen Rohrstrahler (3) im Abstand von 0,08 g
von der Apertur ein metallischer Ring (4) von 0,16 λ Breite auf
gebracht ist.
2. Selbsttragender Primärerreger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Durch
messer des Rohrstrahlers (3) am zum Spiegel weisenden freien
Ende stufenförmig abgesetzt ist und dabei der ursprüngliche
Durchmesser auf einer Länge von 0,2 λ auf einen Durchmesser
von 0,6 λ reduziert ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803049532 DE3049532A1 (de) | 1980-12-31 | 1980-12-31 | Selbsttragender primaererreger fuer spiegelantennen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803049532 DE3049532A1 (de) | 1980-12-31 | 1980-12-31 | Selbsttragender primaererreger fuer spiegelantennen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3049532A1 DE3049532A1 (de) | 1982-07-29 |
DE3049532C2 true DE3049532C2 (de) | 1988-01-07 |
Family
ID=6120573
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19803049532 Granted DE3049532A1 (de) | 1980-12-31 | 1980-12-31 | Selbsttragender primaererreger fuer spiegelantennen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3049532A1 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0304722B1 (de) * | 1987-08-12 | 1992-10-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Richtfunkantenne |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH466383A (de) * | 1967-12-01 | 1968-12-15 | Patelhold Patentverwertung | Antenne für linear polarisierte Wellen |
-
1980
- 1980-12-31 DE DE19803049532 patent/DE3049532A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3049532A1 (de) | 1982-07-29 |
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