DE3150236C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Gruppenantennenanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Gruppenantennenanordnung ist beispielsweise bekannt aus dem Aufsatz von TRETTER, W.-D.: Radar für die Küsten- und Hafensicherung, in Funkschau 1976, H. 1, S. 9-12. Bei der bekannten Antenne sind die Strahler in einer linearen Zeile angeordnet und über eine mehrstufige Verzweigung mit einem Sender/Empfänger verbunden. Die Strahler sind in mehrere Gruppen unterteilt und zu jeder Strahlergruppe ist in der letzten Aufteilstufe der Verzweigung ein den Strahlern dieser Gruppe gemeinsames Triplate-Verzweigungsnetzwerk in Streifenleitungstechnik mit je einem Netzwerkausgang für jeden Strahler vorhanden.

Gruppenantennen weisen häufig auch eine flächige Verteilung von Strahlerelementen in zwei Dimensionen auf. Solche Flächen-Gruppenantennen sind beispielsweise durch MAILLOUX, R. J. et al: Microstrip Array Technology, in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Vol. AP-29, No. 1, Jan. 1981, S. 25-37 beschrieben. Dort sind auch Strahlerelemente beschrieben, die in Streifenleitungstechnik als von einer metallischen Trägerplatte durch ein dielektrisches Substrat getrennte Flächenstrahler ausgeführt sind.

Die Zuleitungen von einem Verzweigungsnetzwerk zu den Flächenstrahlern sind isoliert durch die metallische Trägerplatte und das dielektrische Substrat durchgeführt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Gruppenantennenanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Art so weiterzubilden, daß unter Verwendung von an sich bekannten Flächenstrahlern in Streifenleitungstechnik eine einfache und betriebssichere Verbindungsmöglichkeit zwischen Verteilungsnetzwerk und Strahlern geschaffen wird.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Gruppenantennenanordnung erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.

Gegenüber dem Anschluß der Strahler an das Verzweigungsnetzwerk über mit Hochfrequenz-Steckverbindungen versehene Kabel ist die Erfindung wesentlich kostengünstiger und platzsparender auszuführen. Gegenüber einer Verbindung durch direktes Anlöten der Strahler-Zuleitungen an die Netzwerk-Ausgänge besitzt die Erfindung vor allem den Vorteil leichterer Lösbarkeit bei eventuell auftretenden Funktionsstörungen.

Die Erfindung ist nachfolgend unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch veranschaulicht. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Frontansicht eines Ausschnitts aus einer Gruppenantennenanordnung,

Fig. 2 eine seitliche Schnittdarstellung dieses Ausschnitts in der Leitungsebene des Triplate-Verzweigungsnetzwerks mit gelösten Steckverbindungen,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung durch die Anordnung nach Fig. 1 in einer Ebene senkrecht zum Triplate-Verzweigungsnetzwerks,

Fig. 4 eine Frontansicht eines Ausschnitts aus einer Gruppenantennenanordnung, deren Einzelstrahler je zwei getrennte Anschlüsse aufweisen.

Die Größenverhältnisse der einzelnen Bauteile in den dargestellten Anordnungen sollen lediglich das Funktionsprinzip veranschaulichen und sind daher nicht unbedingt als maßstabsgetreu anzusehen.

Die Strahlerelemente 2 sind als kreisrunde metallische Flächen auf ein dielektrisches Substrat 1, beispielsweise PTFE, aufgebracht und bilden in mehreren parallelen linearen Gruppen die Gruppenantenne. Die Anordnung ist auf einer Metallträgerplatte 4 befestigt. Die Speiseleitungen 3 gehen durch das dielektrische Substrat und die Metallträgerplatte hindurch und sind durch dielektrisches Material 5 gegen die Metallträgerplatte isoliert. Die Bohrungen durch die Trägerplatte weisen an der von den Strahlern abgewandten Seite einen Außendurchmessersprung 6 auf, der zur Impedanzanpassung an die Triplate-Verteilung vorteilhaft sein kann. Das Verzweigungsnetzwerk 10 endet zur Strahlerplatte hin in Netzwerk-Ausgängen 11, die entsprechend der geometrischen Anordnung der Speiseleitungen 3 über die Längsseite verteilt sind. An den Stellen, wo sich die Netzwert-Ausgänge befinden, sind in der Leitungsebene der geschirmten Leitung Bohrungen 8 in die Ausgänge 11 des Verzweigungsnetzwerks eingebracht. In diese Bohrungen sind Buchsen 7 eingelötet. In Fig. 2 ist eine dieser Buchsen außerhalb der Bohrung dargestellt. Als Buchsen finden bevorzugt gebräuchliche Niederfrequenzbuchsen Verwendung. Solche Buchsen erfüllen in der erfindungsgemäßen Anordnung auch die Hochfrequenzanforderungen und sind im Vergleich zu Hochfrequenz- Steckverbindungen sehr billig. Durch das Einlöten wird ein guter elektrischer Kontakt zwischen dem Verteilernetzwerk und der Buchse gewährleistet.

Aus Fig. 1 ist zu erkennen, daß das Triplate-Verzweigungsnetzwerk parallel zu der linearen Strahlergruppenanordnung verläuft und die Leitungsebene direkt hinter den Einspeisungspunkten entlangläuft. Die dielektrischen Platten 9, welche die Leitungsebene einschließen, sind außen ganzflächig mit einer Metallschicht 12, der Abschirmung beschichtet.

Metallische Winkelleisten 13 sind so auf beiden Seiten des Triplate-Verzweigungsnetzwerkes angeordnet, daß sie sowohl guten Kontakt zu den metallischen Abschirmschichten als auch zur metallischen Trägerplatte 4 haben. Mit Hilfe dieser metallischen Leisten kann beispielsweise durch Verschraubung ein zuverlässiger mechanischer und elektrischer Kontakt zwischen Triplate-Verzweigungsnetzwerk und Trägerplatte hergestellt werden. An dem der Strahlerplatte abgewandten Ende der senkrecht auf der Trägerplatte stehenden Triplate-Verzweigungsnetzwerkes wird die Sendeenergie eingespeist, beispielsweise über eine Steckverbindung 14.

In Fig. 4 ist in gleicher Ansicht wie bei Fig. 1 eine Anordnung für eine Gruppenantenne zur Erzeugung beliebiger Polarisationen dargestellt. Die beliebigen Polarisationen können erzeugt werden, indem an zwei verschiedenen Speisepunkten 3, 3′ pro Strahler, deren Verbindungslinien (gestrichelt) zum Strahlermittelpunkt einen Winkel von 90° einschließen, die Sendeenergien mit entsprechend zu wählender relativer Phasenlage und Amplitudenverteilung eingespeist werden. Entsprechend zwei getrennten Einspeisepunkten pro Strahler sind zur Speisung auch zwei getrennte Verteilernetzwerke vorgesehen. Diese sind mit den zueinanderweisenden Abschirmungen aneinandergefügt. Die beiden getrennten Leitungsebenen entsprechend den zwei Anschlußbuchsen 7, 7′ pro Strahler liegen dann direkt hinter den parallelen, die jeweils gleichartigen Einspeisepunkte verbindenden Linien. Dieses doppelte Triplate-Verzweigungsnetzwerk ist durch gemeinsame Befestigungsmittel, wie die bereits beschriebenen Winkelleisten wiederum auf der Metallträgerplatte befestigt.

Claims (6)

1. Gruppenantennenanordnung mit mindestens einer Gruppe von gleich beabstandeten, linear angeordneten Strahlenelementen (2), die jeweils mit je einem Ausgang (11) eines in Streifenleitungstechnik ausgeführten Innenleiters eines gemeinsamen Triplate-Verzweigungsnetzwerks (10) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenelemente (2) in Streifenleitungstechnik als von einer metallischen Trägerplatte (4) durch ein dielektrisches Substrat (1) getrennte Flächenstrahler mit isoliert durch die Trägerplatte (4) und das Substrat (1) geführten Zuleitungen (3) ausgeführt sind, daß die mit den Strahlerelementen (2) verbundenen Zuleitungen (3) über die Trägerplatte (4) hinausragen und biegefest ausgebildet sind, daß an den Ausgängen (11) des Triplate-Verzweigungsnetzwerks (10) in der Ebene des Innenleiters des gemeinsamen Triplate-Verzweigungsnetzwerkes (10) Buchsen (7) eingesetzt sind, die nur mit dem Innenleiter des Triplate-Verzweigungsnetzwerkes (10) verlötet sind und mit den biegefesten Zuleitungen (3) Steckverbindungen bilden, und daß die beidseitigen Abschirmungen (12) des Triplate-Verzweigungsnetzwerkes (10 lösbar und leitend mit der Trägerplatte (4) verbunden sind.

2. Gruppenantennenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Triplate-Verzweigungsnetzwerk (10) über beidseitig an seinen Abschirmungen (12) anliegende und befestigte metallische Winkelleisten (13) mit der Trägerplatte (4) verbunden ist.

3. Gruppenantennenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungen (3) durch ein Dielektrikum (5) bei der Durchführung durch die Trägerplatte (4) gegen diese isoliert und mechanisch stabilisiert sind.

4. Gruppenantennenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Durchführung durch die Trägerplatte (4) auf der Netzwerkseite ein Sprung im Durchmesser zur Impedanzanpassung ausgebildet ist.

5. Gruppenantennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Strahlenelementen (2) mit zwei getrennten Zuleitungen (3, 3′) für verschiedene Polarisationen die beiden zugehörigen Verteilernetzwerke als zwei direkt aneinandergefügte und mechanisch verbundene, in Streifenleitungstechnik ausgeführte Triplate-Verzweigungsnetzwerke verwendet sind (Fig. 4).

6. Gruppenantennenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Buchsen (7) gebräuchliche Niederfrequenzbuchsen verwendet sind.