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Antennenerreger
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Antennenerreger zur getrennten
Führung von zwei linear polarisierten elektromagnetischen Wellen, bestehend aus
einem im wesentlichen rohrförmigen Bauteil, an das zwei die beiden Wellen getrennt
führende Hohl leiter angeschlossen sind und welches an einer Stirnseite verschlossen
ist, während die andere Stirnseite eine Offnung zum Durchtritt der elektromagnetischen
Wellen aufweist (DE-OS 3? 41 890).
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Derartige Antennenerreger werden beispielsweise für die Ausleuchtung
von Richtantennen mit parabolischem Reflektor für Richtfunk, Satellitenfunk oder
Funkortung verwendet. Sie können dabei zur direkten Ausleuchtung des Reflektors
oder auch zur Ausleuchtung desselben über einen Subreflektor
(Cassegrainprinzip)
eingesetzt werden. "Ausleuchtung" soll dabei beide übertragungsrichtungen der elektromagnetischen
Wellen umfassen, also sowohl abzustrahlende als auch zu empfangende Wellen.
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Der bekannte Antennenerreger nach der DE-OS 32 41 890 dient dazu,
die beiden über die angeschlossenen Hohl leiter geführten elektromagnetischen Wellen
so zu entkoppeln, daß sie sich gegenseitig nicht stören. Damit die Abschattung des
Reflektors durch die beiden Hohlleiter so klein wie möglich gehalten werden kann,
werden dieselben soweit wie möglich parallel geführt. Sie liegen dadurch bis zum
Rohrstück in einer Ebene.
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Der eine Hohlleiter mündet radial in das Rohrstück ein, während der
andere an der verschlossenen Stirnseite desselben angeschlossen ist.
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Neben der geringen Abschattung wird dadurch gleichzeitig erreicht,
daß die beiden Wellen rechtwinkelig zueinander in das Rohrstück eingespeist werden.
Elemente zur Drehung der Polarisationsebene der einen Welle (Stifte, Blech) werden
bei diesem bekannten Antennenerreger nicht benötigt. Es muß aber zwischen den Einspeisestellen
der beiden elektromagnetischen Wellen ein Kurzschlußelement angeordnet werden, durch
welches ein Ausbreiten der im Verlauf des Rohrstücks eingespeisten Welle in die
falsche Richtung verhindert werden soll. Die Anbringung eines solchen Kurzschlußelements
führt oft zu Schwierigkeiten und kompliziert die Herstellung des Antennenerregers.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antennenerreger für
zwei linear polarisierte Wellen anzugeben, der trotz einfachen Aufbaus ohne zusätzliches
Kurzschlußelement auskommt.
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Diese Aufgabe wird bei einem Antennenerreger der eingangs geschilderten
Art gemaß der Erfindung dadurch gelöst,
- daß das Bauteil aus einem
unrunden Teil, dessen Innenquerschnatt in zwei senkrecht aufeinander stehenden Ebenen
unterschiedliche Abmessungen hat, und aus einem in axialer Richtung angeschlossenen
symmetrischen Teil mit symmetrischem Innenquerschnitt besteht, - daß der eine Hohl
leiter im Verlauf des unrunden Teils und der andere Hohl leiter im Verlauf des symmetrischen
Teils an das Bauteil angeschlossen sind und - daß die lichten Abmessungen des symmetrischen
Teils größer als die kleinste Abmessung des unrunden Teils und mindestens so groß
sind, daß der Grundmode der eingespeis-ten Welle ausbreitungsfähig ist.
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Ein solcher Antennenerreger hat den Vorteil, daß für die Entkopplung
der beiden elektromagnetischen Wellen und für deren Verlauf in der richtigen Richtung
keine zusätzlichen Kurzschlußelemente benötigt werden. Der an dem unrunden Teil
angeschlossene Hohlleiter kann radial in diesen unrunden Teil einmünden oder auch
stirnseitig an das rohrförmige Bauteil angeschlossen sein. Die in den symmetrischen
Teil eingespeiste Welle kann nicht in den unrunden Teil eindringen, da wegen dessen
kleinerer Querschnittsabmessungen an der übergangsstelle Vorsprünge vorhanden sind,
die für diese Welle als Kurzschluß bzw. Sperre wirken. Die im unrunden Teil eingespeiste
Welle hingegen kann ungestört das ganze rohrförmige Bauteil passieren.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen
dargestellt.
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Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Gesamtansicht
einer Antennenanlage mit einen Antennenerreger nach der Erfindung.
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Fig. 2 den Antennenerreger selbst in vergrößerter Darstellung.
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Fig. 3 eine Ansicht von Fig. 2 in Richtung des Pfeiles A.
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Fig. 4 einen Schnitt durch Fig. 2 längs der Linie IV - IV.
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Im folgenden wird der Einfachheit halber statt des Wortes Antennenerreger"
das kürzere Wort "Erreger" verwendet.
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Mit 1 ist der parabolische Reflektor einer Antennenanlage bezeichnet,
der beispielsweise auf der Spitze eines Mastes befestigt ist. Im Brennpunkt des
Reflektors 1 ist der als rohrförmiges Bauteil ausgebildete Erreger 2 angebracht,
in den zwei Hohl leiter 3 und 4 einmünden. Der Erreger 2 kann eine sich in Richtung
des Reflektors 1 erweiternde Öffnung 5 haben. Montage und Anordnung der Einzelteile
der Antennenanlage sind bekannter Stand der Technik. Es wird daher nicht genauer
darauf eingegangen. Der Erreger 2 dient im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 der direkten
Ausleuchtung des Reflektors 1. Prinzipiell ist es jedoch auch möglich, den Erreger
2 für eine Antennenanlage mit Subreflektoren zu verwenden.
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Der Erreger 2 hat in seinem Innenraum keine gleichbleibenden Abmessung
gen. Er ist vielmehr in einen symmetrischen Teil 6 und einen unrunden Teil 7 unterteilt,
die allerdings so ausgebildet sind, daß der Erreger 2 einteilig hergestellt werden
kann. Die Unterteilung ist durch die gestrichelte Linie 8 angedeutet. Der symmetrische
Teil 6 kann entsprechend der Darstellung in Fig. 3 beispielsweise eine zylindrische
Bohrung haben, so daß er eine kreisförmige Querschnittsform hat. Die Symmetrie ist
allerdings auch dann gewährleistet, wenn der Teil 6 vieleckig, insbesondere quadratisch,
ausgeführt ist. In den symmetrischen Teil 6 mündet der Hohl leiter 3 ein.
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Der unrunde Teil 7 des Erregers 2 hat in seinem Innenraum eine unrunde
Querschnittsform mit unterschiedlichen Abmessungen in zwei senkrecht aufeinander
stehenden Richtungen. Eine solche Querschnittsform ist entsprechend Fig. 4 beispielsweise
durch ein Rechteck mit nach außen gebogenen Schmalseiten gegeben. Der Innenraum
des unrunden Teils 7 könnte aber auch eine elliptische oder eine genau rechteckige
Form haben. Die Schmalseiten könnten auch nach innen gebogen sein oder einen beliebig
geformten Verlauf haben. In den unrunden Teil 7 mündet der Hohl leiter 4 ein.
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Die Polarisationsebenen der beiden über die Hohlleiter 3 und 4 in
den Erreger 2 eingespeisten Wellen stehen senkrecht aufeinande-r. Die Querschnittsform
des unrunden Teils 7 ist dabei so gewählt, daß die beim Obergang vom symmetrischen
Teil 6 zum unrunden Teil 7 vorhandenen, durch Punktierung hervorgehobenen Vorsprünge
9 und 10 für die vom Hohl leiter 3 eingespeiste Welle als Kurzschluß wirken. Die
Welle kann sich also nicht in Richtung des unrunden Teils 7 ausbreiten, sondern
nur in der richtigen Richtung, nämlich auf den Reflektor 1 zu. Der Erreger 2 benötigt
daher kein gesondertes Kurzschlußelement. Die Vorsprünge 9 und 10 entstehen dadurch,
daß der Durchmesser des symmetrischen Teils 6 größer als die kleinste lichte Abmessung
des unrunden Teils 7 ist.
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Der symmetrische Teil 6 ist entsprechend der zeichnerischen Darstellung
kreisförmig ausgeführt. Sein lichter durchmesser D muß auf jeden Fall größer als
die lichte Abmessung K des unrunden Teils 7 sein, damit die Vorsprünge 9 und 10
entstehen. In bevorzugter Ausführungsform ist der Durchmesser D gleich der größten
Abmessung G des unrunden Teils 7. Er muß mindestens so groß sein, daß der Grundmode
der in den symmetrischen Teil 6 eingespeisten Welle sich ausbreiten kann (1,7 x
D).
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Der Erreger 2 besteht, wie bereits erwähnt, aus einem im wesentlichen
rohrförmigen Bauteil mit zwei unterschiedlich dimensionierten Teilen.
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Dieses Bauteil ist an seiner Stirnfläche 11 verschlossen, wozu beispielsweise
eine sogenannte Kurzschlußplatte verwendet werden kann, in
der auch
übliche Abgleichelemente angeordnet sein können. An der Stirnfläche 12 hat der Erreger
2 seine der Abstrahlung dienende öffnung, an welcher auch eine Erweiterung 5 gemäß
Fig. 1 angebracht sein kann.
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Die beiden Hohlleiter 3 und 4 werden, wenn sie beide radial auf den
Erreger auftreffen, so angeordnet, daß ihre Einmündungsstellen in Umfangsrichtung
um 900 gegeneinander versetzt sind. Der Hohlleiter 4 kann jedoch entsprechend dem
bekannten Erreger nach der DE-OS 32 41 890 auch an der Stirnseite 10 des Erregers
2 angeschlossen sein, so daß er gleichzeitig als Abschluß des rohrförmigen Bauteils
dient.
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An den öffnungen des Erregers 2, an denen die Hohlleiter 3 und 4 angeschlossen
sind, können übliche, zum Stand der Technik gehörende Filter vorgesehen werden.
Dadurch wird der sonstige Aufbau des Erregers 2 nicht beeinflußt.
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Die vorangehende Beschreibung ist so gewählt, als ob die elektromagnetischen
Wellen über die Hohl leiter 3 und 4 zugeführt und von dem Reflektor 1 abgestrahlt
werden. Die gleiche Wirkungsweise des Erregers 2 ergibt sich aber auch dann, wenn
elektromagnetische Wellen vom Reflektor 1 empfangen und über den Erreger 2 in die
Hohlleiter 3 und 4 geführt werden.