DE3324529A1 - Multiple beam radar antenna with multiple propagation lines radiating directly from an open waveguide - Google Patents

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Jean Poitevin
Joseph Roger
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    • H01Q19/00Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
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Abstract

Zur einfachen Herstellung einer Mehrfachstrahl-Antenne von der Art einer Blass-Matrix, jedoch unter Vermeidung von sekundären Leitungen zur Ausbreitung der Energie zu den Strahlerelementen hin sowie unter Vermeidung der Verwendung von Richtkopplern zwischen den Hauptspeiseleitungen und den Sekundärleitungen, wird eine trogförmiger Wellenleiter mit zwei mittigen Platten oder Streifen (18, 20) zur Energiezuführung verwendet. Diese beiden Platten oder Streifen (18, 20) strahlen direkt in den Raum ab, und zwar jeweils mit unterschiedlichem Strahlungsdiagramm, was durch Erregerhindernisse (24, 26, 28, 30) erreicht wird, die paarweise angeordnet sind, um die gewünschte Richtwirkung zu erhalten. Es können gleichzeitig ein Summendiagramm und ein Differenzdiagramm oder unterschiedliche Bündelungsrichtungen erhalten werden.In order to easily fabricate a bland matrix type multi-beam antenna, but avoiding secondary lines for propagating the energy to the radiating elements and avoiding the use of directional couplers between the main and secondary lines, a trough-shaped waveguide with two central ones is obtained Plates or strips (18, 20) used for energy supply. These two plates or strips (18, 20) radiate directly into the room, each with a different radiation pattern, which is achieved by excitation obstacles (24, 26, 28, 30), which are arranged in pairs to obtain the desired directivity , At the same time, a sum diagram and a difference diagram or different directions of bundling can be obtained.

Description

Die Erfindung betrifft Radarantennen für das Senden oder Empfangen von Mikrowellenenergie, insbesondere sogenannte Mehrfachstrahl-Antennen, also Antennen, die imstande sind, mit mehreren verschiedenen Strahlungsdiagrammmen zu empfangen oder zu senden.The This invention relates to radar antennas for transmission or reception of microwave energy, in particular so-called multi-beam antennas, ie Antennas capable of having several different radiation patterns to receive or to send.

Derartige Mehrfachstrahl-Antennen werden z. B. verwendet, um gleichzeitig zueinander senkrechte Strahlungsdiagramme zu schaffen, z. B. ein "Summendiagramm" mit einer sehr schmalen Hauptkeule in einer gegebenen Richtung und ein "Differenzdiagramm" mit einer sehr hohen Dämpfung in der Richtung der Hauptkeule des Summendiagramms und mit zwei schmalen Seitenkeulen auf beiden Seiten dieser Richtung.such Multiple beam antennas are z. B. used to simultaneously to create mutually perpendicular radiation patterns, z. B. a "sum chart" with a very narrow Main lobe in a given direction and a "difference diagram" with a very high attenuation in the Direction of the main lobe of the buzz diagram and with two narrow ones Side lobes on both sides of this direction.

Diese verschiedenen Strahlungsdiagramme werden sehr oft angewendet, sind jedoch lediglich als Beispiel dafür angegeben, was mit einer Mehrfachstrahl-Radarantenne erreicht werden kann.These different radiation patterns are very often applied but merely as an example of what to do with a Multiple beam radar antenna can be achieved.

Eine üblicherweise angewendete Lösung zur Schaffung derartiger Antennen besteht darin, eine Gruppe von Strahlerelementen vorzusehen, die durch eine sogenannte Blass-Matrix gespeist werden. Eine solche Matrix enthält mehrere Hauptleitungen zur Energiezuführung und mehrere sekundäre Leitungen, die sich mit den erstgenannten kreuzen. Richtkoppler sind an jeder Kreuzungsstelle angeordnet, damit ein Bruchteil der auf einer Hauptleitung ankommenden Energie auf eine sekundäre Leitung in einer wohlbestimmten Richtung zu einem Strahlerelement an einem Ende dieser sekundären Leitung geleitet wird. Das andere Ende der sekundären Leitung ist mit einer absorbierenden Belastung versehen. Zwischen zwei Kreuzungen einer sekundären Leitung mit den verschiedenen Hauptleitungen, d. h. zwischen den diesen Kreuzungen entsprechenden Richtkopplern, sind in die sekundäre Leitung Phasenschieber eingefügt (bei denen es sich um Leitungsabschnitte handeln kann). Die Kopplungskoeffizienten der verschiedenen Koppler und die Phasenverschiebungswerte der verschiedenen Phasenschieber sind so berechnet (gleichgültig, ob sie konstant oder variabel sind), daß die gewünschten Strahlungsdiagramme erhalten werden, die je nachdem, ob die Energie über die eine oder die andere der Hauptleitungen ankommt, unterschiedlich sind. In der gesamten vorliegenden Beschreibung wird zur Vereinfachung nur von Sendeantennen gesprochen; selbstverständlich können diese Antennen aber auch als Empfangsantennen angesehen werden bzw. verwendet werden.A usual applied solution to create such antennas is to form a group of To provide radiator elements which are fed by a so-called pale matrix. Such a matrix contains several main power supply lines and several secondary lines, which intersect with the former. Directional couplers are on everyone Intersection arranged so that a fraction of the on a main line incoming energy on a secondary line in a well-defined Direction directed to a radiator element at one end of this secondary line becomes. The other end of the secondary Line is provided with an absorbing load. Between two junctions of a secondary line with the different main lines, d. H. between these Intersections corresponding directional couplers, are in the secondary line Phase shifter inserted (which may be line sections). The coupling coefficients the different couplers and the phase shift values of the different ones Phase shifters are calculated (regardless of whether they are constant or are variable) that the desired Radiation diagrams are obtained, which depend on whether the energy is above the one or the other of the mains arrives differently are. Throughout the present description will be for simplicity only spoken by transmitting antennas; Of course, these antennas but also as Reception antennas can be viewed or used.

Diese Ausbildung (Blass-Matrix), bei der die abstrahlenden Enden aller sekundären Leitungen eine Antenne bilden, die mit ebenso vielen unterschiedlichen Diagrammen abstrahlen kann wie verschiedene Hauptleitungen vorhanden sind, ist weit verbreitet; nachteilig sind aber ihre hohen Herstellungskosten, insbesondere wegen der Richtkoppler, die für jede Kreuzungsstelle vorgesehen werden.These Training (pale matrix), in which the radiating ends of all secondary Lines form an antenna with as many different ones Diagrams can radiate like various mains available are is widespread; but disadvantageous are their high production costs, in particular because of the directional couplers, which are provided for each intersection become.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine lineare bzw. linienförmige Mehrfachstrahl-Strahlergruppen-Antenne zu schaffen, die von wesentlich einfacherer Konstruktion ist und keine sekundären Leitungen, keine Richtkoppler und keine Phasenschieberelemente enthält, sondern direkt ausgehend von mehreren Energieausbreitungsleitungen eine Abstrahlung in den Raum ermöglicht, die eine gerichtete Ausbreitung auf nur einer Seite der Leitungen darstellt, mit einem entlang jeder der Leitungen variierenden Kopplungsgrad und einer ebenfalls entlang den Leitungen variierenden Phasenverschiebung, wobei die Variationskurven der Kopplung und der Phasenverschiebung für verschiedene Leitungen verschieden sind, so daß für verschiedene Leitungen unterschiedliche Strahlungsdiagramme erzeugt werden, z. B. ein Summendiagramm und ein Differenzdiagramm für dieselbe Frequenz oder zwei Summendiagramme, die zwei verschiedenen Frequenzen entsprechen.Of the Invention is based on the object, a linear or linear multi-beam emitter group antenna to create, which is of much simpler construction and no secondary lines, contains no directional coupler and no phase shifter elements, but directly from several energy propagation lines a radiation in the room, which represents a directional propagation on only one side of the lines, with a degree of coupling varying along each of the lines and also along the lines varying phase shift, wherein the variation curves of the coupling and the phase shift for different Lines are different, so different for different lines Radiation diagrams are generated, for. B. a sum chart and a difference diagram for the same frequency or two sum diagrams, the two different ones Correspond to frequencies.

Die Erfindung besteht insbesondere in der Schaffung einer Pseudo-Blass-Matrix, in der die körperlichen Verbindungen mit den sekundären Leitungen entfallen, wobei das Äquivalent dieser sekundären Leitungen und der Strahlerelemente, durch die sie abgeschlossen sind, durch eine direkte Abstrahlung in den Raum ausgehend von den Hauptleitungen gebildet ist. Diese Abstrahlung ist gerichtet und tritt praktisch nur auf einer einzigen Seite der Leitungen auf. Durch diese Maßnahmen wird eine besonders einfache Herstellung der Antenne ermöglicht.The Invention is in particular the creation of a pseudo-pale matrix, in the physical Connections with the secondary Lines account for the equivalent this secondary Lines and the radiator elements through which they completed are, by a direct radiation into the space starting from the Main lines is formed. This radiation is directed and enters practically only on a single side of the lines up. By these measures a particularly simple production of the antenna is made possible.

Die erfindungsgemäße Antenne enthält einen gestreckten offenen Wellenleiter, der mit parallelen Seitenwänden versehen ist, welche einen gestreckten, auf einer Seite praktisch über seine gesamte Länge offenen Hohlraum bilden; die Öffnung ist vorzugsweise als Sendehorn ausgebildet, welches eine linienförmige Emissionsquelle bildet. Eine absorbierende Belastung ist über die gesamte Länge des Wellenleiters zwichen den Seitenwänden parallel zur Längsrichtung des Wellenleiters und im Abstand von seiner Öffnung angeordnet. Wenigstens zwei leitfähige, dünne und gestreckte Platten oder Streifen sind zwischen der Belastung und der offenen Seite des Wellenleiters angeordnet, und zwar beide in einer Mittelebene zwischen den Seitenwänden und auf der im wesentlichen gesamten Länge des Wellenleiters. Diese Platten oder Streifen dienen als Ausbreitungsleitungen für die zugeführte Energie im elektrischen Transversalmode. Asymmetrische Hindernisse sind in dem Hohlraum entlang dem Wellenleiter zwischen jeder Platte bzw. jedem Streifen und einer Seitenwand angeordnet, wobei die Hindernisse aus der im elektrischen Transversalmode auf jeder Platte bzw. jedem Streifen ankommenden Energie eine Abstrahlung eines Bruchteils dieser zugeführten Energie im elektromagnetischen Transversalmode verursachen und wobei die Hindernisse ferner derart ausgebildet sind, daß diese Abstrahlung zur Öffnung des Hohlraumes hin gerichtet erfolgt.The antenna according to the invention comprises a stretched open waveguide provided with parallel side walls forming an elongate cavity open on one side over virtually its entire length; the opening is preferably formed as a transmitting horn, which forms a linear emission source. An absorbing load is disposed along the entire length of the waveguide between the sidewalls parallel to the longitudinal direction of the waveguide and spaced from its opening. At least two conductive, thin and elongated plates or strips are disposed between the load and the open side of the waveguide, both in a median plane between the sidewalls and on substantially the entire length of the waveguide. These plates or strips serve as propagation lines for the supplied energy in the electrical transverse mode. Asymmetrical obstacles are in the cavity along the waveguide between each plate and each strip and a Sidewall arranged, wherein the obstacles from the energy arriving in the transverse electrical mode on each plate or strip cause radiation of a fraction of this energy supplied in the electromagnetic transverse mode and wherein the obstacles are further formed such that this radiation is directed towards the opening of the cavity ,

Bei einer praktischen Ausführungsform sind die asymmetrischen Hindernisse entlang jeder Platte bzw. jedem Streifen paarweise angeordnet, wobei jedes Paar zwei gleiche Hindernisse enthält, von denen eines nahe einem ersten Längsrand der Platte bzw. des Streifens angeordnet ist und das andere sich in der Nähe des anderen Längsrandes derselben befindet.at a practical embodiment are the asymmetric obstacles along each plate or each Strips arranged in pairs, each pair having two equal obstacles contains one of which is near a first longitudinal edge of the plate or the Strip is arranged and the other is close to the other longitudinal edge is the same.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description of exemplary embodiments and from the drawing to which reference is made. In the drawing demonstrate:

1 eine Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Antennen; und 1 a cross-sectional view of the antennas according to the invention; and

2 eine Perspektivansicht, welche die Form der leitfähigen Platten bzw. Streifen und der asymmetrischen Hindernisse, welche die Abstrahlung verursachen, zeigt. 2 a perspective view showing the shape of the conductive plates and the asymmetric obstacles that cause the radiation.

Die beschriebene Antenne ist eine Zweistrahl-Sendeantenne, die einen Summenkanal und einen Differenzkanal aufweist.The described antenna is a two-beam transmitting antenna, the one Has sum channel and a difference channel.

Gesendet wird aus einem gestreckten Hohlraum, der auf einer Seite im wesentlichen über seine gesamte Länge offen ist. Dieser Hohlraum, der in 1 im Querschnitt gezeigt ist, ist gebildet aus einem offenen Wellenleiter, der einen waagerechten Boden 10 und parallele senkrechte Seitenwände 12 und 14 aufweist. Die Bezeichnungen "horizontal" und "vertikal" sind willkürlich gewählt und beziehen sich auf die in 1 gezeigte Orientierung, ohne die tatsächliche Orientierung der Antenne im Raume festzulegen oder einzuschränken.Sent from an elongated cavity which is open on one side over substantially its entire length. This cavity, in 1 Shown in cross-section is formed by an open waveguide having a horizontal bottom 10 and parallel vertical sidewalls 12 and 14 having. The terms "horizontal" and "vertical" are arbitrary and refer to those in 1 shown orientation, without the actual orientation of the antenna in space set or limit.

Die offene Seite des trogförmigen Wellenleiters ist als linienförmiges bzw. lineares Sendehorn gestaltet, was durch eine Erweiterung der Seitenwände 12 und 14 erreicht wird. Eine Belastung 16, welche die Wellen auf der Betriebsfrequenz absorbiert, erstreckt sich am Boden des Wellenleiters im wesentlichen über die gesamte Länge desselben.The open side of the trough-shaped waveguide is designed as a linear or linear transmission horn, which by an extension of the side walls 12 and 14 is reached. A burden 16 , which absorbs the waves at the operating frequency, extends at the bottom of the waveguide over substantially the entire length thereof.

Die Mikrowellenenergie breitet sich entlang des Wellenleiters im elektrischen Transversalmode aus, und zwar über zwei Speiseleitungen, die im Inneren des Wellenleiters in der Mittelebene zwischen den parallelen Wänden 12 und 14 angeordnet sind. Diese Leitungen sind leitfähige, dünne Platten oder Streifen 18, 20, die sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Wellenleiters erstrecken und an einem Ende an eine Energiequelle angekoppelt sind (z. B. über einen Koaxialkabel-Wellenleiter-Übergang, welcher jeweils den Innenleiter eines Koaxialkabels an eine der Platten bzw. einen der Streifen anschließt), während das andere Ende in einer absorbierenden Belastung eingebettet ist, die vorgesehen ist, um die Restenergie abzuführen, die über die Leitung übertragen und nicht abgestrahlt wurde. Die Enden der Leitungen sind nicht dargestellt.The microwave energy propagates along the waveguide in the transverse electrical mode via two feeders located inside the waveguide in the midplane between the parallel walls 12 and 14 are arranged. These lines are conductive, thin plates or strips 18 . 20 which extend substantially the entire length of the waveguide and are coupled at one end to a power source (e.g., via a coaxial cable-waveguide junction connecting each of the inner conductors of a coaxial cable to one of the plates and one of the strips, respectively ) while the other end is embedded in an absorbing load designed to dissipate the residual energy transmitted through the conduit and not radiated. The ends of the lines are not shown.

Die beiden Platten 18 und 20 sind in der Mittelebene z. B. durch Einsätze 22 gehalten, die entlang dem Wellenleiter von Stelle zu Stelle angeordnet sind. Diese Einsätze sind aus einem verlustarmen dielektrischen Material gebildet (z. B. Polytetrafluoräthylen). Ihre Form ist an die Breite des Hohlraums angepaßt, damit sie eng in diesem sitzen und gleichzeitig als Verstrebungen wirken, welche die Seitenwände 12 und 14 parallel zueinander halten. Die Einsätze 22 können in ihrer Mitte gespalten sein und geeignete Ausschnitte zur Aufnahme der Platten 18 und 20 aufweisen.The two plates 18 and 20 are in the middle plane z. B. by inserts 22 held, which are arranged along the waveguide from place to place. These inserts are formed of a low-loss dielectric material (eg polytetrafluoroethylene). Their shape is adapted to the width of the cavity, so that they sit tightly in this and at the same time act as struts, which the side walls 12 and 14 hold parallel to each other. The stakes 22 can be split in their middle and suitable cutouts for receiving the plates 18 and 20 exhibit.

Die Dicke der Platten 18 und 20 ist sehr gering, verglichen mit der Breite des Hohlraumes. Ihre Breite beträgt vorzugsweise etwa ein Viertel der Wellenlängen der Betriebsfrequenzen. Die Breite des Hohlraums zwischen den Wänden 12 und 14 ist ihrerseits vorzugsweise von derselben Größenordnung oder kleiner.The thickness of the plates 18 and 20 is very small compared to the width of the cavity. Its width is preferably about one quarter of the wavelengths of the operating frequencies. The width of the cavity between the walls 12 and 14 For its part, it is preferably of the same order or smaller.

Die Platten bzw. Streifen empfangen die Mikrowellenenergie, die sich im elektrischen Transversalmode ausbreitet. Asymmetrische, leitfähige Hindernisse, die transversal in dem Hohlraum zwischen jeweils einer Platte und einer Seitenwand angeordnet sind, erregen einen abstrahlenden elektromagnetischen Transversalmode der Wellenausbreitung.The Plates or strips receive the microwave energy that is propagates in electrical transverse mode. Asymmetrical, conductive obstacles, the transversal in the cavity between each plate and a side wall are arranged, excite a radiating electromagnetic Transverse mode of wave propagation.

Diese Hindernisse sind über die gesamte Länge des Wellenleiters verteilt und bei der gezeigten Ausführungsform so gewählt, daß sie eine Ausbreitung auf nur einer einzigen Seite jeder Platte hervorrufen, nämlich zu der hornförmigen Öffnung hin, und nicht gegen den Boden des Wellenleiters (dies gilt für beide Platten oder Streifen).These Obstacles are over the entire length of the waveguide and distributed in the embodiment shown chosen so that she cause propagation on only a single side of each plate, namely towards the horn-shaped opening, and not against the bottom of the waveguide (this applies to both Plates or strips).

Die Abmessungen und die Lage jedes asymmetrischen transversalen Hindernisses bestimmen das Verhältnis zwischen der abgestrahlten Energie und der ankommenden Energie.The Dimensions and location of each asymmetric transverse obstacle determine the relationship between the radiated energy and the incoming energy.

Die Hindernisse sind bei der gezeigten Ausführungsform Zungen 24, 26, 28, 30, die aus den Platten bzw. Streifen selbst ausgeschnitten und transversal zu einer Seitenwand des Wellenleiters hin abgebogen sind.The obstacles are tongues in the embodiment shown 24 . 26 . 28 . 30 which are cut out of the plates or strips themselves and bent transversely to a side wall of the waveguide.

Die Perspektivansicht nach 2 läßt die Form und Anordnung dieser Zungen besser erkennen.The perspective view after 2 makes it easier to recognize the shape and arrangement of these tongues.

Die Zungen sind auf jeder Platte paarweise so verteilt, daß die gewünschte Richtwirkung der Abstrahlung erhalten wird: Ein Paar Zungen 24, 26 umfaßt zwei Zungen, die auf derselben Seite der Platte 18 abgebogen sind, z. B. auf der Seite der Wand 12. Das daran angrenzende Paar (in Längsrichtung des Wellenleiters) umfaßt zwei Zungen, die auf die andere Seite abgebogen sind.The tongues are distributed in pairs on each plate so that the desired directivity of the radiation is obtained: a pair of tongues 24 . 26 includes two tongues that are on the same side of the plate 18 bent, z. B. on the side of the wall 12 , The adjacent pair (in the longitudinal direction of the waveguide) comprises two tongues which are bent to the other side.

In einem gegebenen Paar ist eine Zunge 24 von einem ersten Längsrand 32 der Platte 18 abgebogen (derjenige Rand, welcher auf der Seite der hornförmigen Öffnung liegt); die andere Zunge 26 ist von dem anderen Längsrand 34 abgebogen (derjenige Rand, welcher auf der Seite des Bodens des Wellenleiters liegt).In a given pair is a tongue 24 from a first longitudinal edge 32 the plate 18 bent (the edge which lies on the side of the horn-shaped opening); the other tongue 26 is from the other longitudinal edge 34 bent (the edge which lies on the side of the bottom of the waveguide).

Die beiden Zungen 24 und 26 eines Paares sind in Längsrichtung des Wellenleiters voneinander um eine Viertelwellenlänge der Betriebsfrequenz beabstandet. Zwei aneinander angrenzende Paare sind im wesentlichen im Abstand von einer halben Wellenlänge voneinander angeordnet, während der Abstand bzw. die Teilung zwischen zwei auf derselben Seite der Platte abgebogenen Zungen im wesentlichen gleich der Wellenlänge bei der Betriebsfrequenz ist.The two tongues 24 and 26 of a pair are spaced from each other in the longitudinal direction of the waveguide by a quarter wavelength of the operating frequency. Two adjacent pairs are spaced substantially one-half wavelength apart, while the pitch between two tongues bent on the same side of the plate is substantially equal to the wavelength at the operating frequency.

Die vorstehende Beschreibung gilt genauso für die Paare von Zungen 28 und 30 der anderen Platte 20.The above description applies equally to the pairs of tongues 28 and 30 the other plate 20 ,

Diese paarweise Anordnung von Zungen, die um eine Viertelwellenlänge voneinander beabstandet sind und von den beiden Rändern einer Platte ausgehend einander zugewandt sind, ist besonders geeignet, um eine Strahlung mit hoher Richtwirkung zur Öffnung des Wellenleiters hin zu erzeugen. Diese Richtwirkung ist ausreichend groß, um eine sehr wirksame Entkopplung zwischen den beiden Platten bzw. Streifen zu bewirken, die jeweils die Abstrahlung der anderen nicht aufnehmen.These Paired by tongues one quarter wavelength apart are spaced and starting from the two edges of a plate facing each other is particularly suitable to radiation with high directivity for opening of the waveguide to produce. This directivity is sufficient large, to a very effective decoupling between the two plates or Strips cause each other's radiation take up.

Die Zungen bilden für die sich ausbreitende Energie asymmetrische Hindernisse induktiver Art, und um unerwünschte Energiereflexionen längs der Platten 18 und 20 zu verhindern, wird die Impedanz dieser Hindernisse angepaßt, z. B. durch Ausschnitte 36, die in den Platten 18 und 20 auf beiden Seiten jeweils einer abgebogenen Zunge angebracht sind.The tongues form asymmetric obstacles of inductive nature for the propagating energy, and unwanted energy reflections along the plates 18 and 20 to prevent the impedance of these obstacles is adjusted, for. B. by cutouts 36 that in the plates 18 and 20 are each mounted on both sides of a bent tongue.

Die Platten bzw. Streifen sind vorzugsweise aus Kupfer gebildet und durch Photogravieren bearbeitet, um die Zungen und die Ausschnitte herzustellen.The Plates or strips are preferably formed of copper and edited by photo engraving, around the tongues and the cutouts manufacture.

Die Abmessungen der Zungen variieren entlang der Platte, und diese Variation ist verschieden für die beiden Platten, um die erwünschten unterschiedlichen Strahlungsdiagramme zu erhalten: der Bruchteil der abgestrahlten Energie ist umso größer, je länger die Zungen sind. Die Stellungen der Zungen entlang der Platte haben ebenfalls eine Auswirkung auf die Form dieser Diagramme, denn diese Stellungen beeinflussen direkt die Phasenverschiebungen, die z. B. vorhanden sein können zwischen einem Energiebruchteil, der für ein Zungenpaar 24, 26 der ersten Platte 18 bzw. ein Zungenpaar 28, 30 der zweiten Platte abgestrahlt wird: das Zungenpaar 28, 30 kann in Längsrichtung entlang der Platte gegenüber dem Zungenpaar 24, 26 versetzt sein.The dimensions of the tongues vary along the plate, and this variation is different for the two plates to obtain the desired different radiation patterns: the longer the tongues are, the larger the fraction of radiated energy. The positions of the tongues along the plate also have an effect on the shape of these diagrams, because these positions directly affect the phase shifts, the z. B. can be present between a fraction of energy, for a pair of tongues 24 . 26 the first plate 18 or a pair of tongues 28 . 30 the second plate is emitted: the tongue pair 28 . 30 can be longitudinally along the plate opposite the tongue pair 24 . 26 be offset.

Die so ausgebildete Antenne ist dispersiv, was bedeutet, daß die Platten 18 und 20 mit einer variablen Frequenz gespeist werden können, um eine variable Bündelungsrichtung zu erhalten. Wenn für beide Leitungen dieselbe Frequenz verwendet wird, werden ein Summendiagramm und ein Differenzdiagramm gebildet. Wenn zwei unterschiedliche Frequenzen gleichzeitig auf der einen bzw. anderen Platte verwendet werden, so sind gleichzeitig zwei Bündelungsrichtungen vorhanden.The antenna thus formed is dispersive, which means that the plates 18 and 20 can be fed with a variable frequency to obtain a variable direction of convergence. If the same frequency is used for both lines, a sum diagram and a difference diagram are formed. If two different frequencies are used simultaneously on the one or the other plate, two bundling directions are simultaneously present.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Antenne derart ausgebildet, daß die Zungen derart positioniert und dimensioniert sind, daß für dieselbe Betriebsfrequenz zwei unterschiedliche Bündelungsrichtungen erhalten werden.According to one another embodiment the antenna is designed such that the tongues are positioned in this way and are dimensioned that for the same Operating frequency obtained two different bundling directions become.

Die obigen Erläuterungen der Erfindung gelten ebenso für eine Antenne, die mehr als zwei Bündel abstrahlt: Zusätzliche leitfähige Platten bzw. Streifen zur Energiezuführung im elektrischen Transversalmode, von ähnlicher oder gleicher Ausbildung wie die Platten bzw. Streifen 18 und 20, können in der Mittelebene zwischen den Seitenwänden 12 und 14 des Wellenleiters vorgesehen sein.The above explanations of the invention also apply to an antenna which radiates more than two bundles: additional conductive plates or strips for energy supply in the transverse electrical mode, of similar or the same design as the plates or strips 18 and 20 , can be found in the median plane between the sidewalls 12 and 14 be provided of the waveguide.

Claims (10)

Mehrfachstrahl-Radarantenne, dadurch gekennzeichnet, daß sie enthält: – einen offenen gestreckten Wellenleiter, der mit parallelen Seitenwänden (12, 14) versehen ist, welche einen gestreckten Hohlraum bilden, der auf einer Seite im wesentlichen über seine gesamte Länge offen ist, – eine absorbierende Belastung (16), die über die gesamte Länge des Wellenleiters zwischen den Seitenwänden angeordnet ist, – wenigstens zwei leitfähige dünne, gestreckte Platten oder Streifen (18, 20), die beide zwischen der Belastung (16) und der offenen Seite des Wellenleiters angeordnet sind und beide in der Mittelebene zwischen den Seitenwänden liegen und sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Wellenleiters erstrecken, wobei diese Streifen bzw. Platten als Leitungen für eine Energieausbreitung im elektrischen Transversalmode dienen, – asymmetrische Hindernisse (24, 26, 28, 30), die in dem Hohlraum entlang dem Wellenleiter zwischen jeder Platte und einer Seitenwand angeordnet sind und aus der im elektrischen Transversalmode über jede der Platten bzw. jeden der Streifen ankommenden Energie eine Abstrahlung eines Bruchteils der Energie im elektromagnetischen Transversalmode verursachen, wobei die Hindernisse ferner derart ausgebildet sind, daß diese Abstrahlung gerichtet zur Öffnung des Hohlraumes hin erfolgt.Multi-beam radar antenna, characterized in that it comprises: - an open elongated waveguide with parallel side walls ( 12 . 14 ), which form an elongated cavity open on one side over substantially its entire length, - an absorbing load ( 16 ), which is arranged over the entire length of the waveguide between the side walls, - at least two conductive thin, elongated plates or strips ( 18 . 20 ), both between the load ( 16 ) and the open side of the waveguide are arranged and both lie in the median plane between the side walls and substantially over the entire length of the waveguide he these strips or plates serve as lines for energy propagation in the transverse electrical mode, - asymmetric obstacles ( 24 . 26 . 28 . 30 ) disposed in the cavity along the waveguide between each plate and a sidewall and causing the energy arriving in the transverse electrical mode via each of the plates or strips to emit a fraction of the energy in the transversal electromagnetic mode, the obstacles further such are formed, that this radiation is directed towards the opening of the cavity. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die asymmetrischen Hindernisse längs jeder Platte bzw. jedes Streifens paarweise verteilt sind, wobei jedes Paar (24, 26) zwei gleiche Hindernisse enthält, von denen eines (24) nahe einem ersten Längsrand der Platte und das andere (26) nahe dem anderen Längsrand dieser Platte angeordnet ist.Antenna according to Claim 1, characterized in that the asymmetrical obstacles are distributed in pairs along each plate or strip, each pair ( 24 . 26 ) contains two equal obstacles, one of which ( 24 ) near a first longitudinal edge of the plate and the other ( 26 ) is disposed near the other longitudinal edge of this plate. Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden gleichen Hindernisse eines Paares in Längsrichtung der Platte bzw. des Streifens einen Abstand voneinander aufweisen, der im wesentlichen gleich einem Viertel der Wellenlänge der sich auf der Platte bzw. dem Streifen ausbreitenden Energie beträgt.Antenna according to Claim 2, characterized that the two same obstacles of a pair in the longitudinal direction of the plate or of the strip at a distance from each other, the substantially equal to a quarter of the wavelength the energy propagating on the plate or strip is. Antenne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Paare von Hindernissen, die aufeinanderfolgend entlang einer Platte angeordnet sind, jeweils leitfähige Hindernisse enthalten, die zwischen der Platte und der einen Seitenwand (12) bzw. zwischen der Platte und der anderen Seitenwand (14) angeordnet sind.Antenna according to Claim 3, characterized in that two pairs of obstacles, arranged successively along a plate, each contain conductive obstacles located between the plate and the one side wall ( 12 ) or between the plate and the other side wall ( 14 ) are arranged. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die asymmetrischen Hindernisse einer Platte durch Zungen gebildet sind, die aus der Platte ausgeschnitten und transversal zu dieser abgebogen sind.Antenna according to one of Claims 1 to 4, characterized that the Asymmetrical obstacles of a plate are formed by tongues which cut out of the plate and bent transversally to this are. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite jeder der Platten im wesentlichen gleich einer Viertelwellenlänge der sich auf der Platte ausbreitenden Energie beträgt.Antenna according to one of Claims 1 to 5, characterized that the Width of each of the plates substantially equal to a quarter wavelength of the is on the plate propagating energy. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten bzw. Streifen durch Einsätze aus verlustarmem dielektrischen Material gehaltert sind, die eng in den Hohlraum in Richtung der Breite desselben eingepaßt sind.Antenna according to one of Claims 1 to 6, characterized that the Plates or strips through inserts made of low-loss dielectric material, which are tight are fitted in the cavity in the width direction of the same. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die offene Seite des Hohlraums des Wellenleiters als linienförmiges Sendehorn gestaltet ist, welches die Seitenwände des Wellenleiters verlängert.Antenna according to one of Claims 1 to 7, characterized that the open side of the cavity of the waveguide as a line-shaped transmitting horn is designed, which extends the side walls of the waveguide. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die asymmetrischen Hindernisse jeweils einer der Platten entlang derselben variabel positioniert und dimensioniert und für verschiedene Platten unterschiedlich variabel positioniert und dimensioniert sind, so daß für die verschiedenen Platten unterschiedliche Strahlungsdiagramme gebildet sind.Antenna according to one of Claims 1 to 8, characterized that the asymmetric obstacles each one of the plates along the same variably positioned and dimensioned and different for different plates are variably positioned and dimensioned so that for the various Plates different radiation patterns are formed. Mehrfachstrahl-Radarantenne, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen offenen, gestreckten Wellenleiter umfaßt, der parallele Seitenwände (12, 14) aufweist, welche einen gestreckten Hohlraum bilden, der im wesentlichen über die gesamte Löänge des Wellenleiters auf einer Seite offen ist, mit einer absorbierenden Belastung (16) in dem Hohlraum, welche sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Wellenleiters parallel zur Öffnung des Hohlraums erstreckt, und mit mehreren mittigen, gestreckten und parallelen Platten oder Streifen (18, 20), die in der Mittelebene zwischen den Seitenwänden sowie zwischen der Belastung und der Öffnung angeordnet sind und Energieausbreitungsleitungen bilden, die imstande sind, gerichtet zu der Öffnung des Hohlraumes hin mit bei verschiedenen Leitungen unterschiedlichen Strahlungsdiagrammen abzustrahlen.A multi-beam radar antenna, characterized in that it comprises an open, elongated waveguide, the parallel side walls ( 12 . 14 ), which form an elongated cavity which is open on substantially one side over substantially the entire length of the waveguide, with an absorbing load ( 16 ) in the cavity, which extends substantially the entire length of the waveguide parallel to the opening of the cavity, and with a plurality of central, elongate and parallel plates or strips ( 18 . 20 ) disposed in the median plane between the sidewalls and between the load and the opening and forming energy propagation conduits capable of radiating directionally toward the opening of the cavity with radiation patterns different on different lines.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5740973A (en) * 1995-07-06 1998-04-21 Georg Sahm Gmbh & Co. Kg Method and apparatus for cross-winding a winding material on a bobbin

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US5740973A (en) * 1995-07-06 1998-04-21 Georg Sahm Gmbh & Co. Kg Method and apparatus for cross-winding a winding material on a bobbin

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