DE3324529A1 - Multiple beam radar antenna with multiple propagation lines radiating directly from an open waveguide - Google Patents
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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:
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
Die
offene Seite des trogförmigen
Wellenleiters ist als linienförmiges
bzw. lineares Sendehorn gestaltet, was durch eine Erweiterung der
Seitenwände
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
Die
beiden Platten
Die
Dicke der Platten
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
Die
Perspektivansicht nach
Die
Zungen sind auf jeder Platte paarweise so verteilt, daß die gewünschte Richtwirkung
der Abstrahlung erhalten wird: Ein Paar Zungen
In
einem gegebenen Paar ist eine Zunge
Die
beiden Zungen
Die
vorstehende Beschreibung gilt genauso für die Paare von Zungen
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
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
Die
so ausgebildete Antenne ist dispersiv, was bedeutet, daß die Platten
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
Claims (10)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR8212104A FR2890790A1 (en) | 1982-07-09 | 1982-07-09 | Double beam radar antenna for e.g. microwave frequency energy transmission, has conducting blades radiated directionally in space with various radiation field patterns, and tongues propagating radiation directionally to guide cavity opening |
FR8212104 | 1982-07-09 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3324529A1 true DE3324529A1 (en) | 2009-02-26 |
Family
ID=9275860
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3324529A Pending DE3324529A1 (en) | 1982-07-09 | 1983-07-07 | Multiple beam radar antenna with multiple propagation lines radiating directly from an open waveguide |
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FR (1) | FR2890790A1 (en) |
GB (1) | GB8318268D0 (en) |
IT (1) | IT8367631A0 (en) |
Cited By (1)
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 |
-
1982
- 1982-07-09 FR FR8212104A patent/FR2890790A1/en not_active Withdrawn
-
1983
- 1983-06-09 IT IT8367631A patent/IT8367631A0/en unknown
- 1983-07-06 GB GBGB8318268.3A patent/GB8318268D0/en not_active Ceased
- 1983-07-07 DE DE3324529A patent/DE3324529A1/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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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 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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GB8318268D0 (en) | 2007-01-10 |
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FR2890790A1 (en) | 2007-03-16 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law |