DE3523876C1

DE3523876C1 - Antennenumschalteinrichtung

Info

Publication number: DE3523876C1
Application number: DE19853523876
Authority: DE
Inventors: Gerhard 8045 Ismaning Sigl
Original assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Current assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Priority date: 1985-07-04
Filing date: 1985-07-04
Publication date: 1986-09-25

Description

Die F i g. 1-4 zeigen die vier möglichen Schaltstellungen der erfindungsgemäßen Umschalteinrichtung und zwar für eine Antennenanordnung, die aus zwei rechtwinklig zueinander angeordneten linearen Antennen S 1 und S2, beispielsweise lineare logarithmisch-periodische Antennen, besteht und zwar liefern die beiden mechanisch gekreuzt angeordneten Antennen bei zirkularer Polarisation jeweils um 90" gegeneinander phasenverschobene Ausgangsspannungen an ihren Anschlüssen L 1 bzw. L 2. Diese Anschlüsse L 1 und L 2 sind über Koaxialleitungem mit einem Doppelwinkelschalter D 1 zusammengeschaltet und über weitere Ko-
axialleitungen mit einem Koppler Kund einem Weiteren Doppelwinkelschalter D 2 sowie einem gemeinsamen Ausgang A. Der Koppler K ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als sogenannter 90" -3 dB-Koppler ausgebildet, seine beiden Eingänge El und E2 sind voneinander entkoppelt und die den Eingängen El und E2 zugeführten Spannungen werden unter gegenseitiger 900 -Phasenverschiebung im gemeinsamen Ausgang Z zusammengefaßt. Jeder der beiden Doppelwinkelschalter D 1 und D 2 besitzt vier Anschlüsse 1, 2, 3 und 4, wobei jeweils von der Anschlußverbindung 1-2 sowie 3-4 auf die Anschlußverbindung 1-4 und 2-3-umgeschaltet werden kann. Die Antenne S ist über ihren Anschluß L 1 mit dem Anschluß 4 des Doppelwinkelschalters D 1 verbunden, dessen Anschluß 1 mit dem einen Eingang E 1 des Kopplers K verbunden ist. Der Anschluß L2 der zweiten Antenne S2 ist mit dem Anschluß 2 des Koppelwinkelschalters D 1 verbunden, dessen Anschluß 3 mit dem Anschluß 2 des zweiten Doppelwinkelschalters D 2 verbunden ist. Der Anschluß 1 des zweiten Doppelwinkelschalters D 2 ist mit dem anderen entkoppelten Eingang E2 des Kopplers K verbunden während der gemeinsame Ausgang Zdes Kopplers K mit dem Anschluß 4 des zweiten Doppelwinkelschalters D 2 verbunden ist, dessen vierter Anschluß 3 mit dem gemeinsamen Ausgang A der Antennenanordnung verbunden ist.
In der Schaltstellung nach F i g. 1 ist die Antennenanordnung auf horizontale Polarisation geschaltet, d. h.
über die Doppelwinkelschalter D 1 und D 2 ist nur die horizontal polarisierte Antenne S 2 auf den Ausgang A durchgeschaltet. In der Schaltstellung nach F i g. 2 ist die Antennenanordnung auf vertikale Polarisation umgeschaltet, d. h. es ist nur die Antenne S 1 mit vertikaler Polarisation auf den Ausgang A durchgeschaltet. In beiden Schaltstellungen ist der Koppler K unwirksam und die jeweils nicht benutzte Antenne S 1 bzw. S2 ist über den Koppler K abgeschlossen.
F i g. 3 zeigt die Schaltstellung für zirkulare rechtsdrehende Polarisation, hierbei werden Ausgangsspannungen der beiden Antennen S1 und S2 unter gegenseitiger 900 -Phasenverschiebung im Koppler K zusammengefaßt und dem Ausgang A zugeführt, in der inF i g. 4 dargestellten Schaltstellung des Doppelwinkelschalters D 1 ist auf zirkulare linksdrehende Polarisation umgeschaltet.
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Claims

Patentanspruch: Antennenumschalteinrichtung für eine aus zwei rechtwinklig zueinander angeordneten linearen Antennen (S1, S2) bestehende Antennenanordnung zum wahlweise Umschalten auf horizontale, vertikale oder linksdrehende bzw. rechtsdrehende Polarisation, mit einem die für linksdrehende bzw. rechtsdrehende Polarisation erforderliche Phasenverschiebung und Leistungsteilung erzeugenden Koppler (K), der unter Verwendung von Doppelwinkelschalter, die von der Verbindung ihrer Anschlüsse 1-2 und 34 auf die Anschlußverbindung 1-4 und 2-3 umschaltbar sind, sowie mehrerer Koaxialleitungsstükke mit den beiden Antennen und dem gemeinsamen Ausgang (A) so zusammenschaltbar ist, daß für horizontale und vertikale Polarisation jeweils nur eine der beiden Antennen mit dem Ausgang verbunden ist während für linksdrehende bzw. rechtsdrehende Polarisation beide Antennen jeweils mit dem Koppler zusammengeschaltet sind, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß nur zwei Doppelwinkelschalter (D1, D 2) benutzt sind, wobei der erste Doppelwinkelschalter (D 1) mit seinen beiden Anschlüssen 2 und 4 mit den beiden Antennen (S 1, S2), mit seinem Anschluß 1 mit dem ersten Eingang (Ei) des Kopplers (K), und mit seinem Anschluß 3 mit dem Anschluß 2 des zweiten Doppelwinkelschalters (D 2) verbunden ist während der zweite Doppelwinkelschalter (D 2) mit seinem Anschluß 1 mit dem anderen Eingang (E2) des Kopplers (Kl mit seinem Anschluß 4 mit dem Ausgang (Z) des Kopplers (D) und mit seinem Anschluß 3 mit dem Ausgang (A) verbunden ist.

Die Erfindung betrifft eine Antennenumschalteinrichtung laut Oberbegriff des Hauptanspruches.

Es ist bekannt, zur Polarisationsumschaltung einer Kreuzyagi-Antenne mehrere Koaxial-Relais über Koaxialleitungsstücke mit den beiden gekreuzten Antennen zusammenzuschalten, wobei jeweils beide Antennen auch für lineare Polarisation zum gemeinsamen Ausgang durchschaltbar sind (UKW-Berichte 4/79, Seiten 217 bis 219). Es ist auch schon bekannt, für eine solche Polarisationsumschaltung ringförmige Hybridschaltungen zu verwenden (DE-OS 21 09 638). Ferner ist es zur Umschaltung des Drehsinnes der Polarisation einer zirkular polarisierten logarithmisch-periodischen Antenne bekannt, hierfür einen sogenannten Doppelwinkelschalter zu benutzen, bei dieser bekannten Umschalteinrichtung kann jedoch nicht auf lineare horizontale bzw. vertikale Polarisation umgeschaltet werden (DE-OS 21 56 073). Solche Doppelwinkelschalter werden in mehrfacher Kombination unter Verwendung von zusätzlichen Koaxialleitungsstücken auch zum Umschalten von UKW-Sendern benutzt, um in kürzester Zeit zwischen den einzelnen Anlageelementen wahlweise umzuschalten Rohde & Schwarz Mitteilungen, Nr.

6/1955,S.406-407).

Es sind auch schon Antennenumschalteinrichtungen laut Obergegriff des Patentanspruches bekannt (interner nicht druckschriftlich belegbarer Stand der Technik). Bei einer Umschalteinrichtung sind beispielsweise sieben Umschalter, dreizehn Verbindungskabel sowie zwei Abschlußwiderstände für den Koppler nötig, bei einer anderen Lösung sind drei Umschalter, zwei Doppelwinkelschalter, elf Verbindungskabel und wiederum zwei Abschlußwiderstände für den Koppler nötig.

Allen bekannten Antennenumschalteinrichtungen der oben bezeichneten Art ist der Nachteil gemeinsam, daß sie im Aufbau relativ kompliziert und störanfällig sind und selbst bei Verwendung von Doppelwinkelschaltern immer noch zusätzliche Umschalter und Abschlußwiderstände benötigen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Antennenumschalteinrichtung der eingangs erwähnten Art so weiterzubilden und zu verbessern, daß sie mit möglichst wenig Schaltern und Verbindungskabeln auskommt und somit im Aufbau sehr einfach und störunanfällig ist.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Antennenumschalteinrichtung laut Oberbegriff des Patentanspruches durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Antennenumschalteinrichtung benötigt nur noch zwei Doppelwinkelschalter und nur wenige Verbindungskabel. Sie ist daher sehr störunempfindlich. Sie kann außerdem sehr gedrungen aufgebaut werden und damit beispielsweise unmittelbar am Fußpunkt der Antennen eingebaut werden. Sie besitzt eine geringe Durchgangsdämpfung und ist sowohl für Sende- als auch für Empfangs antennen geeignet. Sie eignet sich außerdem für alle Arten von rechtwinklig gekreuzten Antennen, im einfachsten Fall für gekreuzte Dipole, sie ist aber auch in gleicher Weise für gekreuzte logarithmisch-periodische Breitbandantennen geeignet.

Bei Verwendung von zwei gleichartigen linearen Antennen, die rechtwinklig zueinander angeordnet sind, ist zur Erzeugung einer zirkularen Polarisation das Zusammenschalten der beiden Antennenausgangsspannungen unter gegenseitiger 900 -Phasenverschiebung erforderlich. In diesem Fall wird ein Koppler benutzt, der als Sechspol ausgebildet ist und zwei gegeneinander isolierte Eingänge und einen gemeinsamen Ausgang besitzt.

Die an den beiden voneinander isolierten Eingängen eingespeisten Antennenspannungen werden hierbei am gemeinsamen Ausgang unter gegenseitiger 90" -Phasenverschiebung zusammengefaßt. Solche Koppler sind oftmals auch als Achtpol ausgebildet, wobei der vierte Anschluß an einen Abschlußwiderstand angeschaltet werden muß. Bei der erfindungsgemäßen Schaltung ist für diesen Abschlußwiderstand kein zusätzlicher Schalter nötig, es genügt, diesen vierten Anschluß des Kopplers einfach über einen Widerstand an Masse zu schalten. Das Umschalten der zirkularen Polarisation zwischen Linksdrehung und Rechtsdrehung erfolgt ausschließlich durch den einen der beiden Doppelwinkelschalter, am Koppler selbst ist hierbei nichts weiter umzuschalten.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.