DE3521035A1

DE3521035A1 - Verstellvorrichtung fuer den erreger einer reflektorantenne

Info

Publication number: DE3521035A1
Application number: DE19853521035
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. 8000 München Horn
Original assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Current assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Priority date: 1985-06-12
Filing date: 1985-06-12
Publication date: 1986-12-18
Also published as: DE3521035C2

Description

Verstellvorrichtung für den Erreger einer Reflektorantenne
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ändern der Polarisationsebene und zum frequenzabhängigen Ändern der Lage des Strahlungsschwerpunktes eines im Brennpunkt eines Reflektors angeordneten Erregers einer Reflektorantenne.
Vorrichtungen dieser Art sind bekannt. Die Halterung des Erregers am Reflektor ist dabei mit zwei getrennten Antriebseinrichtungen versehen, von denen die eine das Verdrehen des Erregers, beispielsweise einer linearen logarithmischperiodischen Antenne, um dessen Symmetrieachse ermöglicht, um so die Polarisationsebene des linear polarisierten Erregers zu ändern. Mit dem zweiten Antrieb kann der Erreger entlang seiner Symietrieachse verschoben werden, um so den Schwerpunkt der strablenden Zone, die bei einer logarithmischperiodischen Antenne mit der Frequenz längs deren Symmetriachse wandert, für die Jeweilige Arbeitsfrequenz genau in den Brennpunkt des Reflektors zu bringen. Diese bekannte Verstellvorrichtung für den Erreger mit den beiden getrennten Antriebseinrichtungen ist mechanisch relativ aufwendig, ebenso die hierfür nötige Steuereinrichtung, sie weist hohes Gewicht und geringe Zuverlässigkeit auf.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Verstellvorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die im Aufbau sehr einfach ist, niedriges Gewicht und trotzdem hohe Zuverlässigkeit besitzt.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung laut Oberbegriff des Hauptanspruches durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst, Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß der Erfindung wird sowohl zum Verdrehen der Polarisationsebene als auch zum Verschieben des Strahlungsschwerpunktes in Längsrichtung nur ein einziger Spindel-Mutter-Antrieb benutzt, der sehr einfach und leicht ausgebildet werden kann. Der Antrieb kann im einfachsten Fall von Hand erfolgen, durch einfaches Winkelverdrehen der Spindel kann so die Polarisationsebene des linear polarisierten Erregers in Jede gewünschte Winkelstellung verdreht werden. Mit der gleichen Drehbewegung kann durch mehrere Vollumdrehungen der Strahlungsschwerpunkt des Erregers in Längsrichtung verschoben werden. Dieser Antrieb kann natürlich genauso einfach und billig mit einem Motor durchgeführt werden, da 3a nur ein einziger elektrischer oder hydraulischer Antriebsmotor nötig ist. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Antriebsspindel als Hohlwelle auszubilden und in dieser das meist koaxiale Zuleitungskabel für den Erreger zu führen.
Es ist dabei lediglich noch nötig, in das Zuleitungskabel eine bekannte Drehkupplung einzubauen. In gleicher Weise können Uber zusätzliche Schleifringe elektrische Speiseleitungen zum Erreger innerhalb der Hohlwelle geführt werden, falls dieser beispielsweise als aktive Antenne ausgebildet ist. Als Spindel-Mitter-Antrieb eignen sich alle bekannten Antriebsarten, die es ermöglichen, durch Verdrehen der Gewindespindel gleichzeitig deren axiales Verschieben zu ermöglichen. Eine besonders einfache Ausbildung eines solchen Splndel-Mutter-Antriebs ergibt sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel naher erläutert.
Fig. 1 zeigt im Schnitt das Erregersystem einer Reflektorantenne bestehend aus einem nur teilweise dargestellten beispielsweise parabolförmig gekrümmten Reflektor 1, in dessen Brennpunkt 2 ein Erreger 3 beispielsweise in Form einer ebenen, linear polarisierten logarithmisch-periodischen Antenne angeordnet ist. Der Schwerpunkt der abstrahlenden Zone dieses Erregers 3 verschiebt sich in Abhängigkeit von der Jeweiligen Arbeitsfrequenz längs der Symmetrieachse 4 des Erregers, wie dies durch den Doppelpfeil im Bereich des Brennpunktes 2 angedeutet ist. Für einen optimalen Gewinn der Antenne ist es nötig, daß dieser frequenzabhängige Schwerpunkt der abstrahlenden Zone jeweils genau im Brennpunkt 2 des Reflektors 1 liegt, dazu ist die axiale Verschiebung des gesamten Erregers 3 längs seiner Symmetrieachse 4 nötig. Der Erreger 3 ist zu diesem Zweck am Ende einer hohlen Gewindespindel 5 befestigt, die mit einer Gewindebuchse 6 verschraubt ist, die ihrerseits fest über einen Halter 7 am Reflektor 1 befestigt ist. Auf die Gewindespindel 5 ist eine Zahnscbeibe 8 axial verschiebbar aufgesetzt, die über ein Zahnritzel 9 eines beispielsweise elektrischen Antriebsmotors 10 verdrehbar ist. Im Bereich ihres Fuhuungsloches besitzt die Zahnscheibe 8 radial nach innen vorstehende Mitnehmer 11, die in Längsnuten 12 der Gewindespindel 5 eingreifen. Durch Verdrehen der Zahnscheibe 8 kann also die Gewindespindel 5 gedreht und damit durch Verschrauben in der Gewindebuchse 6 längs der Symmetrieachse 4 verschoben werden. Durch den gleichen Drehantrieb kann die Polarisationsebene des ebenen Erregers 3 in Jede gewünschte Winkellage verschwenkt werden. Durch eine einfache programmierte Steuerung des Motors 10 kann also jede beliebige Polarisationsebene für den Erreger 3 eingestellt werden und auch der Strahlungsschwerpunkt des Erregers 3 kann für Jede Frequenz genau in den Brennpunkt 2 des Rewer flektors 1 verschoben¢: alls erforderlich kann der Gewindespindel auch noch ein geeigneter Drehwinkelgeber zugeordnet sein, der mit dem Motor 10 einen Regelkreis zur exakten Drehwinkelverstellung der Spindel bildet.
Umgekehrt wie im gezeigten Ausführungsbeispiel könnte der Erreger 3 auch auf einer geeigneten Gewindebuchse befestigt sein, die auf einer am Reflektor 1 befestigten feststehenden Gewindehohlspindel aufgesetzt ist. Anstelle des dargestellten Drehantriebes von außen könnte die Hohlspindel 5 auch von innen angetrieben sein, in diesem Fall könnten auf der Innenseite der Spindel entsprechende Längsstege ausgebildet sein, die wiederum mit einer entsprechenden Mitnehmer-Antriebsscheibe zusammenwirken.
Der dargestellte Antrieb von außen über eine Zahnscheibe 8 besitzt den Vorteil, daß das Innere der Hohlspindel zur ungehinderten Führung von Zuleitungen zum Erreger 3 voll ausgenutzt werden kann. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, daß zumeist koaxiale Zuleitungskabel für den Erreger 3 im Inneren der Hohlspindel 5 nach hinten und außen zu führen, für ein ungehindertes mehrfaches Verdrehen der Spindel ist es lediglich nötig, dem Koaxialkabel eine entsprechende Drehkupplung zuzuordnen.
Die Schnelligkeit der Erregerverschiebung einerseits und die Genauigkeit der Verschiebung andererseits hängt von der Gewindesteigung der Spindel ab und wird entsprechend den gewünschten Bedingungen gewählt.
Le erseite

Claims

PATENTANSPRUCHE 18 Vorrichtung zum Ändern der Polarisationsebene und zum frequenzabhängigen Ändern der Lage des Strahlungsschwerpunktes eines im Brennpunkt eines Reflektors angeordneten Erregers einer Reflektorantenne, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h einen einzigen Spindel-Mutter-Antrieb (5,6,8,9,10), durch welchen der Erreger (3) um seine Symmetrieachse (4) verdrehbar und gleichzeitig längs dieser Symmetrieachse axial verschiebbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Erreger (3) am Ende einer Gewindespindel (5) befestigt ist, die in einer am Reflektor (1) befestigten Gewindebuchse (6) geführt ist und die durch eine Antriebseinrichtung (8,9,10) um ihre Längsachse (4) drehbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Gewindespindel (5) als Hohlwelle ausgebildet ist und in ihr das mit einer Drehkupplung versehene Zuleitungskabel für den Erreger (3) geftihrt ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Antrieb eine motorgetriebene Antriebsscheibe (8) umfaßt, die über Mitnehmer (11) in mindestens eine Längsnut (12) dsr Gewindespindel (5) eingreift.