DE3829370A1

DE3829370A1 - DOUBLE EXCITER FOR MIRROR ANTENNAS FOR GENERATING TWO NEARBY NEIGHBORED LOBS

Info

Publication number: DE3829370A1
Application number: DE3829370A
Authority: DE
Inventors: Karl-Peter Dr Ing Dombek; Volker Dr Ing Hombach; Hans Dipl Ing Scheffer
Original assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Current assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Priority date: 1988-08-30
Filing date: 1988-08-30
Publication date: 1990-03-01
Also published as: GB2222486A; IT1232185B; GB8918685D0; GB2222486B; IT8948308A0

Abstract

Two radiators are mechanically connected to one another to generate two closely adjacent radiation lobes. The radiators consist of axially symmetrical horn radiators (10, 11) which partially penetrate each other. Mutually penetrating grooves in a contact zone (12) between the radiators ensure sufficient decoupling between the radiation patterns. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft Erreger von Reflektorantennen, die insbesondere im digitalen Richtfunk zur Kompensation von Stö rungen durch Mehrwegeausbreitung eingesetzt werden können. In K.-P. Dombek über "Reduction of multipath interference by adap tive beam orientation", European Conference on Radio-Relay- Systems, Conf. Publ. ECRR, VDE-Verlag, 1986, S. 400-406, wird gezeigt, daß durch kleine Winkelschwenkungen der Hauptkeule von Sende- und/oder Empfangsantenne Störungen durch Mehrwegeaus breitung, wie sie bei ungünstigen Wetterlagen auf Richtfunk strecken auftreten, wirksam vermindert werden können. Eine hierfür geeignete Richtfunkantenne muß mindestens zwei um schaltbare Strahlungskeulen erzeugen, die eng benachbart sind. Bei zu großem Winkelabstand dieser Strahlungskeulen müssen un zulässig hohe Gewinneinbrüche in Kauf genommen werden.The invention relates to exciters of reflector antennas especially in digital radio relay to compensate for interference can be used by multipath propagation. In K.-P. Dombek on "Reduction of multipath interference by adap tive beam orientation ", European Conference on Radio Relay Systems, Conf. Publ. ECRR, VDE-Verlag, 1986, pp. 400-406 shown that by small angular swings of the main lobe of Transmitting and / or receiving antenna Interference due to multipath spreading, as in bad weather conditions on radio relay stretches occur, can be effectively reduced. A directional antenna suitable for this must have at least two um generate switchable lobes that are closely adjacent. If the angular spacing of these radiation lobes is too large, un permissible large drops in profits are accepted.

In Fig. 1 ist eine bekannte Parabolantenne mit Hauptreflektor 1 und zwei trichterförmigen Erregern 2 a und 2 b dargestellt. Der Erregerabstand 3 zwischen den Strahlungsschwerpunkten der Erreger 2 a, 2 b ist maßgebend für den Winkelabstand 5 zwischen den ausgelenkten Keulen im Strahlungsfeld der Antenne. Bei be kannten Anordnungen der Hornerreger 2 a, 2 b ist der Apertur durchmesser 4 eines Einzeleregers immer kleiner als der Er regerabstand 3. In Fig. 1 a known parabolic antenna with main reflector 1 and two funnel-shaped exciters 2 a and 2 b is shown. The excitation distance 3 between the radiation focal points of the exciter 2 a, 2 b is decisive for the angular distance 5 between the deflected lobes in the radiation field of the antenna. At be known arrangements of the exciter horn 2 a, 2 b of the aperture diameter of a 4 Einzeleregers is always smaller than the distance He lively. 3

Wird eine Antenne mit zwei Strahlungskeulen, deren Überschnei dungspegel 6 bei -6dB oder höher liegt, benötigt, muß der Er regerabstand und damit der Durchmesser der Erregeröffnung so klein gewählt werden, daß der Reflektor 1 zwangsläufig mit einem relativ hohen Randpegel, der <-5dB ist, ausgeleuchtet wird. Der hohe Randpegel verursacht unerwünschte Überstrahlung der Erreger über den Spiegelrand hinaus, zusätzliche Verluste und einen erhöhten Nebenzipfelpegel 7 im Strahlungsdiagramm. Die physikalisch bedingten, ungünstigen Verhältnisse zwischen Keulenabstand 5 und Erregerdurchmesser 4 gelten allgemein, un abhängig von den Relationen der Brennweite 9 und des Durch messers 8 eines Reflektors. Sie treffen insbesondere auch zu für Doppelspiegelsysteme.If an antenna with two radiation lobes, the overlap level 6 is at -6dB or higher, the He excitation distance and thus the diameter of the excitation opening must be chosen so small that the reflector 1 inevitably with a relatively high edge level, the <-5dB is illuminated. The high edge level causes undesired overexposure of the exciters beyond the edge of the mirror, additional losses and an increased side lobe level 7 in the radiation diagram. The physically conditioned, unfavorable ratios between the distance between the lobes 5 and the exciter diameter 4 generally apply, regardless of the relations of the focal length 9 and the diameter 8 of a reflector. They also apply in particular to double mirror systems.

Eine Möglichkeit, Erreger dichter anzuordnen als es ihren geometrischen Abmessungen entspricht, wird in der oben er wähnten Literaturstelle erläutert. Hier werden dielektrische Strahler verwendet, deren elektrisch effektiv für die Abstrah lung maßgebende Öffnungsfläche größer ist als die geometrische Querschnittsfläche. Dielektrische Strahler lassen sich jedoch verkopplungsfrei nur für Reflektoren mit kleinem Brennweiten- Durchmesser-Verhältnis herstellen. Sie besitzen ausgeprägte Nebenzipfel und meist auch eine hohe Kreuzpolarisation.One way of arranging pathogens closer than theirs corresponds to geometric dimensions, he is in the above mentioned literature explained. Here are dielectric Spotlights used whose electrically effective for the abstrah opening area is larger than the geometric Cross sectional area. Dielectric radiators can, however coupling-free only for reflectors with a small focal length Establish the diameter ratio. You have distinctive Side peaks and usually also a high cross polarization.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, einen Doppeler reger zu entwerfen, der die Erzeugung zweier ausgelenkter Strahlungskeulen mit einem Überschneidungspegel von <-6dB er möglicht, wird durch die im Hauptanspruch gekennzeichnete Er findung gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Der Doppelerreger bündelt so stark, daß er in Reflektoren mit großem Brennweiten-Durch messer-Verhältnis, d.h. insbesondere Doppelreflektorsystemen, eingesetzt werden kann. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung weisen die ausgelenkten Strahlungskeulen der Reflektorantenne einen niedrigen Nebenzipfel- und Kreuzpolarisationspegel auf.The object underlying the invention, a double to design briskly the generation of two deflected Radiation lobes with an overlap level of <-6dB er possible, is characterized by the Er in the main claim finding solved. Further refinements of the invention are in marked the subclaims. The double exciter bundles so strong that it is in reflectors with a large focal length knife ratio, i.e. especially double reflector systems, can be used. Through the training according to the invention point the deflected radiation lobes of the reflector antenna a low sub-lobe and cross polarization level.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar gestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine bekannte Parabolantenne mit zwei Hornerregern, Fig. 1 shows a known parabolic antenna with two horn pathogens

Fig. 2 einen Doppelerreger nach der Erfindung, Fig. 2 shows a double generator according to the invention,

Fig. 3 ein Strahlungsdiagramm. Fig. 3 is a radiation diagram.

Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Doppelerreger in der An sicht von vorne und im Querschnitt. Abstand, Tiefe und An ordnung der axialen Rillen sind so bemessen, daß die Einzel diagramme kreuzpolarisations- und nebenzipfelarm sind und die Ausleuchtung eines Reflektors mit dem Brennweiten-Durchmesser- Verhältnis 0.7 bei einem Randpegel von etwa -18 dB breitbandig ermöglicht wird. Die im Berührungsbereich 12 der Hornerreger 10, 11 sich durchdringenden Rillen gewährleisten eine aus reichende Entkopplung der Diagramme. Fig. 3 zeigt die Strah lungsdiagramme der Reflektorantenne mit Doppelerreger in der Auslenkebene der beiden Keulen als durchgezogene und als ge strichelte Kurve. Der Überschneidungspegel beider Keulen liegt bei -6 dB. Eine derartige Reflektorantenne ist insbesondere zum Einsatz auf digitalen Richtfunkstrecken geeignet, auf denen Maßnahmen zur Verminderung der Störungen durch Mehrwegeausbrei tung notwendig sind. Fig. 2 shows a double exciter according to the invention in the view from the front and in cross section. Distance, depth and arrangement of the axial grooves are dimensioned such that the individual diagrams are poor in cross polarization and low lobes and the illumination of a reflector with a focal length / diameter ratio of 0.7 is possible at an edge level of approximately -18 dB broadband. The grooves penetrating in the contact area 12 of the horn exciter 10 , 11 ensure sufficient decoupling of the diagrams. Fig. 3 shows the radiation diagrams of the reflector antenna with double exciter in the deflection plane of the two lobes as a solid and as a dashed curve. The overlap level of both clubs is -6 dB. Such a reflector antenna is particularly suitable for use on digital directional radio links, on which measures to reduce interference by multi-way propagation are necessary.

Die Einzeldiagramme des Doppelerregers nach der Erfindung sind geringfügig zur gemeinsamen Symmetrieebene hin geneigt. Die Ausleuchtung eines Reflektors wird dadurch verbessert. Zur Minimierung der Überstrahlung ist es vorteilhaft, die Achsen der Einzelstrahler zusätzlich zu verkippen.The individual diagrams of the double exciter according to the invention are slightly inclined towards the common plane of symmetry. The Illumination of a reflector is thereby improved. To Minimizing glare, it is beneficial to the axes the single radiator can also be tilted.

Eine Verbesserung der Entkopplung der Einzelstrahler und ihrer Anpassung wird durch Einfügung von leitenden Blechen und Stiften oder dielektrischen Einsätzen im Durchdringungsbereich erreicht.An improvement in the decoupling of the individual emitters and their Adaptation is made by inserting conductive sheets and Pins or dielectric inserts in the penetration area reached.

Claims

1. Double exciter for mirror antennas for generating two closely adjacent radiation lobes, characterized in that two axisymmetric horn exciters ( 10 , 11 ) penetrate one another at least partially.

2. Double exciter according to claim 1, characterized in that the horn exciter ( 10 , 11 ) in the penetration area ( 12 ) have a common web.

3. Double exciter according to claim 1, characterized in that the horn exciter ( 10 , 11 ) have a common groove in the penetration area ( 12 ).

4. Double exciter according to claim 1 to 3, characterized in that the axes of the two horn exciters ( 10 , 11 ) are tilted against each other.

5. Double exciter according to claim 1 to 4, characterized in that in the penetration area ( 12 ) of the horn exciter ( 10 , 11 ) conductive sheets and pins are attached.

6. Double exciter according to claim 1 to 5, characterized in that dielectric inserts are attached in the penetration area ( 12 ).

7. Double exciter according to claim 1 to 6, characterized in that the horn exciters ( 10 , 11 ) are constructed of smooth-walled, dielectric-coated rotationally symmetrical structures.

8. Double exciter according to claim 1 to 6, characterized in that the horn exciter ( 10 , 11 ) are constructed from grooved rotational symmetry structures.

9. Double exciter according to claim 1 to 6, characterized in that the horn exciter ( 10 , 11 ) are built up of smooth-walled dielectric coated rectangular structures.

10. Double exciter according to claim 1 to 6, characterized in that the horn exciter ( 10 , 11 ) are constructed from grooved rectangular structures.