DE4119518A1

DE4119518A1 - Multiband-Mikrowellenlinse und ihre Anwendung bei einer Antenne mit elektronischer Verschwenkung

Info

Publication number: DE4119518A1
Application number: DE19914119518
Authority: DE
Inventors: Claude Chekroun
Original assignee: Thomson CSF Radant
Current assignee: Thomson CSF Radant
Priority date: 1990-06-15
Filing date: 1991-06-13
Publication date: 1998-01-08
Anticipated expiration: 2011-06-14
Also published as: DE4119518C2; FR2747842A1; GB9112695D0; FR2747842B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Multiband-Mikrowellenlinse, also eine Linse für den Betrieb in mehreren Frequenzbändern. Ge genstand der Erfindung ist ferner die Anwendung einer sol chen Linse beim Aufbau einer Antenne mit elektronischer Ver schwenkung.

Es ist bekannt, beispielsweise zur Herstellung einer Antenne mit elektronischer Verschwenkung, eine Mikrowellenlinse zu verwenden, die aus Platten oder Tafeln besteht, welche eine Phasenverschiebung der sie durchquerenden elektromagnetischen Welle bewirken. Jede dieser Platten oder Tafeln enthält mit Dioden versehene Drähte, die zueinander parallel sind. Die Steuerung des Zustandes der Dioden, gesperrt oder stromlei tend, bewirkt eine Veränderung der Phasenverschiebung, die der auftreffenden Welle aufgegeben wird, um eine elektroni sche Verschwenkung zu bewirken.

Eine solche Antenne ist beispielsweise in der FR-PS 2 469 808 beschrieben. Ihr Funktionsprinzip ist in Fig. 1 der beige fügten Zeichnung veranschaulicht. Fig. 1a zeigt eine ausein andergezogene Teilansicht, und Fig. 1b eine Draufsicht in der Ebene des elektrischen Feldes.

In Fig. 1a sind drei einander überlagerte Tafeln P₁, P₂ und P₃ in derselben Ebene dargestellt. Jede dieser Tafeln be steht aus einem dielektrischen Träger 1, an dem parallele Drähte 2 angeordnet sind, die jeweils Dioden 3 tragen. Bei dem in der Figur gezeigten Beispiel trägt jeder Draht zwei Dioden. Die Dioden sind im gleichen Sinne geschaltet. Die mit Dioden versehenen Drähte 2 sind durch Leiter 7 verbun den, die zu ihnen im wesentlichen senkrecht verlaufen und zur Steuerung des Leitungszustandes der Dioden (leitend oder gesperrt) verwendet werden. In jeder Tafel werden alle Dio den gleichzeitig und in gleicher Weise über die Leiter 7 durch Spannungen angesteuert, die ausreichen, um sie in den leitenden oder gesperrten Zustand zu bringen. Die Tafeln sind von leitfähigen Platten umgeben und durch sie getrennt, die zu ihnen senkrecht verlaufen und mit P_L1, P_L2, P_L3 und P_L4 bezeichnet sind.

In Fig. 1b sind mehrere Tafeln P₁, P₂ und P₃ jeweils durch P bezeichnet und in Kanälen angeordnet, die durch die Platten gebildet und mit P_L bezeichnet sowie jeweils zu zweit ver wendet sind. Die Gesamtheit von Tafeln P desselben Kanals bildet einen Phasenschieber (D₁, D₂, D₃ . . . ). Der aus mehre ren solchen Phasenschiebern bestehende Stapel bildet eine aktive Mikrowellenlinse, die von einer Quelle S (Fig. 1a) angestrahlt wird. Diese Quelle S liefert eine elektromagne tische Welle, deren elektrisches Feld E senkrecht zu den Platten P_L steht. Als Beispiel ist in Fig. 1b ein Stapel von fünf Phasenschiebern zugleich mit der Richtung des elektri schen Feldes (Pfeil E) der auftreffenden Welle (Pfeil 10) und der durchgelassenen Welle (Pfeil 20) gezeigt; letztere wird bezüglich der auftreffenden Welle abgelenkt.

Da die Tafeln P unabhängig voneinander angesteuert werden, kann die Phasenverschiebung, welche sie der sie durchque renden Welle erteilen, von Tafel zu Tafel verschieden sein. Durch Aneinanderfügen mehrerer Tafeln hintereinander in dem selben Kanal auf dem Weg der Mikrowelle können Phasenver schiebungen von 0 bis 360° in Stufen erzielt werden, deren Größe von der Anzahl der aneinandergefügten Tafeln abhängt. Durch Aufeinanderstapeln mehrerer solcher Phasenschieber kann eine elektronische Verschwenkung in einer Ebene parallel zu dem elektrischen Feld E erzielt werden.

Bei manchen Anwendungen ist es erforderlich, dieselbe Antenne in wenigstens zwei verschiedenen Frequenzbändern zu betrei ben, insbesondere aus folgenden Gründen:

- gewisse Optimierungen von Parametern sind in manchen Fäl len miteinander unvereinbar, während bei Verwendung von mehreren verschiedenen Frequenzbändern die Optimierungen getrennt vorgenommen werden können; dies ist insbesondere für die Mehrdeutigkeit oder die Geschwindigkeits- oder Winkelauflösung der Fall;
- durch Ausdehnung des Frequenzbereiches, in welchem die An tenne betrieben wird, kann deren Immunität gegenüber Stör quellen verbessert werden;
- da die sogenannten getarnten Ziele im allgemeinen nur in nerhalb von einem relativ schmalen Frequenzbereich getarnt sind, können sie bei Verwendung von mehreren Frequenzbän dern besser erfaßt werden;
- durch die Verwendung von mehreren Frequenzbändern können Mehrdeutigkeiten aufgelöst werden, die auf dem Bildeffekt beruhen, also der Erzeugung eines Bildes vom Ziel aufgrund von Reflexionen der von der Antenne gesendeten Wellen am Boden oder am Meer.

Gegenstand der Erfindung ist eine Mikrowellenlinse der in der obengenannten Druckschrift angegebenen Art, die dahin gehend weitergebildet ist, daß sie in wenigstens zwei Fre quenzbändern betrieben werden kann.

Gemäß der Erfindung ist jeder Phasenschieberkanal der Linse in wenigstens zwei Unterkanäle unterteilt, von denen jeder einem Betriebsfrequenzband der Antenne zugeordnet ist. Jeder Unterkanal enthält außer den aneinandergefügten Phasenschie bertafeln zusätzlich Diplexer-Einrichtungen und Impedanzan passungs-Einrichtungen an jedem seiner Enden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1a und 1b, die bereits erwähnt wurden, schematische Dar stellungen zur Erläuterung des Standes der Technik nach der eingangs genannten Druck schrift;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Ausfüh rungsform der Multiband-Antenne nach der Er findung;

Fig. 3 eine Ausführungsform eines Phasenschieberka nals, der in der Struktur nach Fig. 2 ver wendet wird;

Fig. 4 eine Ausführungsvariante der Fig. 3;

Fig. 5a und 5b eine Ausführungsform der Diplexer- und Anpas sungseinrichtungen bei bestimmten Unterkanä len der Linse nach der Erfindung;

Fig. 6a und 6b eine Ausführungsform der Diplexer- und Anpas sungseinrichtungen, die bei weiteren Unter kanälen der Linse nach der Erfindung verwen det werden;

Fig. 7a und 7b eine Ausführungsform der Diplexer- und Anpas sungseinrichtungen, die bei den Unterkanälen der Linse nach der Erfindung verwendet wer den; und

Fig. 8 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Multiband-Antenne.

In den verschiedenen Figuren werden einander entsprechende Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Zur Vereinfachung der Beschreibung der Antenne, worin die erfindungsgemäße Linse verwendet wird, wird der Sendebetrieb angenommen, wobei es sich versteht, daß die Antenne im Emp fangsbetrieb analog arbeitet.

Die in Fig. 2 schematisch dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antenne ist beispielshalber für den Betrieb in zwei Frequenzbändern ausgelegt. Sie besteht aus einer Mikrowellenlinse L, die durch Sende/Empfangs-Einrichtungen (Quelle) S angestrahlt wird, von denen die elektromagneti sche Mikrowellenenergie ausgeht.

Die Quelle S enthält Einrichtungen zum Aussenden einer Mi krowelle bei einer ersten Frequenz F₁, die innerhalb des Frequenzbandes ΔF₁ variieren kann, sowie Einrichtungen zum Aussenden einer Mikrowelle mit einer zweiten Frequenz F₂, die ihrerseits innerhalb eines Frequenzbandes ΔF₂ variieren kann. Die beiden Frequenzbänder ΔF₁ und AF₂ sind vorzugswei se durch einen Abstand voneinander getrennt.

Diese Frequenzen F₁ und F₂ können prinzipiell von beliebigen bekannten Einrichtungen ausgehen. Bei der in Fig. 2 gezeig ten Ausführungsform gehen sie von zwei Schlitz-Wellenleitern G₁, G₂ aus. Diese Wellenleiter sind in Richtung der Achse Ox aufeinandergestapelt. Sie strahlen die Energie entlang der Achse Oz (senkrecht zur Achse Ox) über Schlitze F ab, die parallel zur Achse Oy (senkrecht zu den vorgenannten Achsen) ausgebildet sind.

Die Linse L ist analog zu der in den Fig. 1a und 1b ge zeigten ausgebildet, mit dem Unterschied jedoch, daß jeder Phasenschieberkanal D in zwei Unterkanäle d1, d2 unterteilt ist.

Insbesondere besteht die Linse L aus einem Stapel von Pha senschieberkanälen D, die in Richtung der Achse Ox aufein anderfolgen und durch leitfähige Platten P_L getrennt sind, welche parallel zur Ebene yOz sind. Die Phasenschieber-Tafeln sind innerhalb der Kanäle parallel zur Ebene xOy angeordnet.

Die Fig. 3 zeigt im einzelnen eine Ausführungsform eines Phasenschieberkanals D nach Fig. 2.

Zwischen den beiden Platten P_L, welche den Kanal D abgren zen, ist eine dritte leitfähige Platte P_LI, angeordnet, die als Zwischenplatte bezeichnet wird und parallel zu den vor genannten Platten liegt. Diese Zwischenplatte P_LI kann im halben Abstand oder in einem anderen Abstand zwischen den Platten P_L angeordnet sein. Bei einer bevorzugten Ausfüh rungsform ist die Zwischenplatte P_LI kleiner als die Platten P_L, beispielsweise um das Abstandsmaß d_P in der Größenord nung einer Wellenlänge bei der niedrigsten Betriebsfrequenz, um zu vermeiden, daß die Anpassung an der Eintrittsfläche der Linse L gestört wird. Jeder Unterkanal ist somit durch eine der Platten P_L und die Zwischenplatte P_LI abgegrenzt.

Die Phasenschiebertafeln sind im Inneren jedes Unterkanals angeordnet und so plaziert und dimensioniert, daß sie in folgender Weise betrieben werden:

- die Tafeln P₁ im Unterkanal d₁ bei der Frequenz F₁;
- die Tafeln P₂ im Unterkanal d₂ bei der Frequenz F₂;

Jeder Unterkanal d₁ und d₂ enthält ferner an jedem seiner Enden Diplexer-Einrichtungen (4₁ bzw. 4₂) sowie Impedanzan passungs-Einrichtungen (5₁ bzw. 5₂).

Im Betrieb wird die Linse L nach Fig. 2 durch die zwei Wel lenleiter G₁ und G₂ angestrahlt, und zwar gleichzeitig oder auch nicht gleichzeitig. Die Diplexer 4₁ und 4₂ haben die Aufgabe, dafür zu sorgen, daß sich in dem Unterkanal d₁ nur die Energie der Frequenz F₁ und in dem Unterkanal d₂ nur die der Frequenz F₂ ausbreitet. Zu diesem Zweck bildet jeder Diplexer 4₁, 4₂ einen Mikrowellenkreis, der vorzugsweise auf einem dielektrischen Träger ausgebildet ist, welcher paral lel zu den Tafeln P₁ oder P₂ liegt und maximale Transparenz für eine der Frequenzen (F₁ bzw. F₂) aufweist, bei maximalem Reflexionsvermögen für die andere Frequenz (F₂ bzw. F₁). Die Impedanzanpassungs-Einrichtungen 5₁ und 5₂ haben die Aufgabe, für jeden Unterkanal dafür zu sorgen, daß die Fehlanpassung aufgrund der Reflexion von Energie am anderen Unterkanal kompensiert wird. Sie sind vorzugsweise analog zu den Diple xern 4₁, 4₂ ausgebildet, bestehen also aus einem Mikrowel lenkreis auf einem dielektrischen Träger, der parallel zu den Tafeln P₁ und P₂ ist.

Da ferner die Energie an der einen oder anderen Endfläche der Linse auftreffen kann, enthält jeder Unterkanal diese Einrichtungen 4₁ bzw. 4₂ sowie 5₁ bzw. 5₂ an jedem seiner Enden.

Durch die Erfindung wird also eine Antenne mit elektroni scher Verschwenkung in der Ebene xOz zur Verfügung gestellt, die in zwei verschiedenen Frequenzbändern ΔF₁ und ΔF₂ arbei ten kann.

Es ist zu beachten, daß diese Doppelband-Funktion einfach dadurch ermöglicht wird, daß die Phasenschieberkanäle doppelt ausgeführt werden. Die Funktion kann auf n Frequenzbänder erweitert werden, wobei n größer als 2 sein kann, indem eine Aufteilung jedes Phasenschieberkanals in n Unterkanäle er folgt; die Struktur von aufeinandergestapelten Phasenschie berkanälen ist nämlich in den Abmessungen keinen Beschrän kungen unterworfen.

Die Ansteuerung der Phasenschiebertafeln P₁ und P₂ kann von einander vollkommen unabhängig erfolgen, so daß die Strah lungsbündel verschiedener Frequenz in verschiedene Richtun gen abgelenkt werden können, und dies zu verschiedenen Zeit punkten. Da ferner die Ansteuerung und die Funktion der Un terkanäle voneinander unabhängig sind, kann auch die Anzahl von Phasenschiebertafeln der verschiedenen Kanäle unter schiedlich sein, also verschieden für die Unterkanäle d₁ und die Unterkanäle d₂.

Die Fig. 4 zeigt eine Ausführungsvariante der in Fig. 3 ge zeigten Anordnung, worin die Diplexer und die Impedanzanpas sungseinrichtungen durch denselben Mikrowellenkreis verwirk licht sind.

Bei dieser Ausführungsform ist wiederum ein Phasenschieber kanal D in zwei Unterkanäle d₁ und d₂ unterteilt. Jeder Un terkanal (d₁, d₂) enthält zwei Phasenschieber-Tafeln P₁, P₂; an jedem seiner Enden ist eine Einrichtung 6₁ bzw. 6₂ vor handen, die sowohl die Funktion des Diplexers 4 als auch die der Impedanzanpassungseinrichtung 5 nach Fig. 3 erfüllt. Diese Einrichtungen sind auch hier vorzugsweise durch einen Mikrowellenkreis gebildet, den ein dielektrischer Träger aufnimmt, welcher parallel zu den Phasenschieber-Tafeln P₁, P₂ angeordnet ist.

Die Fig. 5a zeigt eine Ausführungsform der Diplexer- und Anpassungseinrichtungen 6₁ in dem Unterkanal d₁ der erfin dungsgemäßen Linse; diese Einrichtung soll nur die Frequenz F₁ durchlassen, von der angenommen wird, daß sie unterhalb der Frequenz F₂ liegt.

Die Einrichtungen 6₁ enthalten ein dielektrisches Substrat 11, auf dem, beispielsweise durch Metallisierung, zwei Lei terstreifen 51, 52 im wesentlichen parallel zueinander auf gebracht sind, welche eine Blende bilden und zwischen denen Kapazitäten 13 mittels Drähten 12 parallelgeschaltet sind. Beispielsweise sind die Drähte 12 gleichzeitig auf dem Sub strat 11 aufgedruckt, und die Kapazitäten 13 sind durch Ab lagerung von Leitern senkrecht zu den Drähten 12 einander gegenüberliegend ausgebildet. Im letzteren Falle hängt die Größe der Kapazität von der Länge c der abgelagerten Leiter ab. Das Substrat 11 ist von metallischen Platten P_L und P_IL umgeben, die im wesentlichen senkrecht zu seiner Ebene ste hen.

Zur Erleichterung des Verständnisses der Figur ist die Ober fläche der verschiedenen Leiter (nicht geschnitten darge stellt) gestrichelt.

Die Fig. 5b zeigt das Ersatzschaltbild der Anordnung nach Fig. 5a für Frequenzen im Mikrowellenbereich.

Die Mikrowelle wird zwischen den Anschlüssen B₁ und B₂ emp fangen. Sie trifft auf zwei in Reihe liegende Kapazitäten C₀ und C_I, die diese Anschlüsse überbrücken. Die Kapazität C₀ ist die Linienkapazität für die Entkopplung zwischen den Streifen 51 und 52 sowie den Platten P_L und P_LI, die Kapazi tät C_I die der Irisblende 51, 52. Diese Kapazitäten hängen vom Abstand D₀ zwischen den Streifen und Platten bzw. D_I zwischen den Streifen 51, 52 ab.

An die Anschlüsse der Kapazität C_I sind in Reihenschaltung eine Induktivität L und eine Kapazität C₁₃ angeschlossen. Diese letztere stellt die Kapazität 13 in Fig. 5a dar. Die Induktivität L stellt die Induktivität der Drähte 12 dar, welche mit einem Faktor

behaftet ist, worin gilt:

- a ist der Abstand zwischen zwei Kapazitäten 13;
- b ist der Abstand zwischen den Platten P_L und P_LI;
- α ist ein Koeffizient, welcher die Wechselwirkung zwi schen den Drähten 12 kennzeichnet.

Die Spannung am Mikrowellenausgang wird zwischen den An schlüssen B₃ und B₄ an den Anschlüssen der Kapazitäten C₀ und C_I abgegriffen.

Die Werte von C₀, C_I, L und C₁₃ sind so bestimmt, daß der Kreis 6₁ des Unterkanals d₁:

- für eine Mikrowelle der Frequenz F₂ reflektiert;
- die Anpassung des Unterkanals d₁ gewährleistet, wenn eine Mikrowelle der Frequenz F₁ auftritt.

Der Reflektivitätszustand des Kreises wird in herkömmlicher Weise dadurch hergestellt, daß sein Blindleitwert (B₁) für die Frequenz F₂ gegen unendlich strebt. Die Anpassungsbedin gung wird in analoger Weise dadurch erzielt, daß der Blind leitwert (B₁) für die Frequenz F₁ einen bestimmten Wert an nimmt, der von dem Abstand (d₆) des Kreises 6₁ am Eingang des Unterkanals abhängt, also vom Rand der Zwischenplatte P_LI. Wenn beispielsweise der Abstand d₆ etwa gleich 0,15 λ₁ beträgt, so gilt B₁ ≃ 0,7 λ₁, wobei λ₁ die Wellenlänge ist, welche der Frequenz F₁ entspricht.

Die Bestimmung der vorgenannten Werte führt zur Bestimmung der geometrischen Parameter D₀, D_I und a, während der Ab stand b in Abhängigkeit von den gewünschten Abstrahlungs- Kenndaten der Linse gewählt wird.

Die Fig. 6a zeigt eine Ausführungsform der Diplexer- und Anpassungseinrichtungen 6₂, die in dem Unterkanal d₂ der erfindungsgemäßen Linse verwendet werden und die Aufgabe haben, nur die Frequenz F₂ durchzulassen.

Diese Einrichtungen 6₂ sind in analoger Weise zu den Ein richtungen 6₁ in Fig. 5a ausgebildet, enthalten also ein dielektrisches Substrat 11, auf dem beispielsweise durch Metallisierung zwei leitende Streifen 51, 52 aufgebracht sind, die im wesentlichen parallel zueinander sind und eine Irisblende bilden und zwischen denen Drähte 12 parallel an geschlossen sind, die beispielsweise ebenfalls auf dem Sub strat 11 aufgedruckt sind. Das Substrat 11 ist von metalli schen Platten P_L und P_LI umgeben, die zu seiner Ebene im wesentlichen senkrecht stehen. Im Gegensatz zu dem Kreis 61 enthält jedoch der Kreis 6₂ keine Kapazität an den Drähten 12.

Die Fig. 6b zeigt das Ersatzschaltbild der Fig. 6a für Fre quenzen im Mikrowellenbereich.

Die Mikrowelle wird zwischen den zwei Anschlüssen B₁ und B₂ empfangen. Sie trifft wie zuvor auf die zwei Kapazitäten C₀ und C_I, die in Reihe liegen.

An die Anschlüsse der Kapazität C_I ist die Induktivität L angeschlossen, die wie zuvor die Induktivität der Drähte 12 darstellt, welche mit dem Faktor

behaftet ist.

Die Werte C₀, C_I und L werden analog zu der vorstehenden Be schreibung bestimmt, also für den Kreis 6₂ des Unterkanals d₂:

- entweder für Reflexion, wenn eine Mikrowelle der Frequenz F₁ auftrifft;
- oder für eine Anpassung des Unterkanals d₂, wenn eine Mi krowelle der Frequenz F₂ auftrifft.

Die Reflektivitätsbedingung des Kreises wird in gleicher Weise dadurch erhalten, daß sein Blindleitwert (B₂) für die Frequenz F₁ gegen Unendlich strebt. Die Anpassungsbedingung wird dadurch erhalten, daß der Blindleitwert B₂ für die Fre quenz F₂ einen bestimmten Wert aufweist, welcher vom Abstand (d₆) des Kreises 6₂ vom Eingang des Unterkanals abhängt.

Wenn beispielsweise d₆ in der Größenordnung von 0,15 λ₂ liegt, so ist B₂ ≃ 0,7 λ2, worin λ₂ die Wellenlänge entspre chend der Frequenz F₂ ist.

Man bestimmt so die Werte der geometrischen Parameter D₀, D_I und a, wenn b gegeben ist.

Die Fig. 7a zeigt eine weitere Ausführungsform der Diplexer- und Anpassungseinrichtungen, die in den Unterkanälen der er findungsgemäßen Linse verwendet werden.

Der in Fig. 7a gezeigte Kreis stimmt vollständig mit dem nach Fig. 5a überein, mit Ausnahme der Kapazitäten 13, die durch Dioden 14 ersetzt sind.

Wenn die Dioden 14 über die leitenden Streifen 51 und 52 in Durchlaßrichtung gepolt sind, arbeitet der Kreis nach Fig. 7a in gleicher Weise wie der nach Fig. 6a. Wenn die Dioden 14 hingegen in Sperrichtung gepolt sind, erfüllt der Kreis nach Fig. 7a die gleiche Funktion wie der nach Fig. 5a. Die Ein richtungen 6₁ und 6₂ können also durch einen einzigen Kreis gleicher Art verwirklicht werden.

Fig. 7b zeigt das Ersatzschaltbild der Fig. 7a.

Man findet dort wieder die Kapazitäten C₀ und C_I in Reihen schaltung zwischen den Anschlüssen B₁ und B₂. An den An schlüssen der Kapazität C_I ist nunmehr eine Induktivität L′ angeschlossen, die in Reihe liegt mit:

- entweder einer Kapazität C_i in Reihe mit einem Widerstand R_i
- oder einem Widerstand R_d,

je nachdem, ob die Diode 14 in Durchlaßrichtung oder Sperr richtung gepolt wird, was durch einen Unterbrecher 20 symbo lisch dargestellt ist.

Die Induktivität L′ hat folgende Form:

worin L₀ symbolisch dargestellt ist. Der Widerstand R_i ist der Diodenwiderstand in ihrer Sperrichtung, mit dem Verhält nis a/b behaftet. Der Widerstand R_d ist der Durchlaßwider stand der Diode, mit demselben Verhältnis behaftet. Schließ lich ist die Kapazität C_i die Kapazität des Halbleiterüber gangs der Diode, mit der Verhältnis b/a behaftet.

Die Bestimmung der Parameter erfolgt wie oben erläutert, je nachdem, ob der Kreis die Einrichtungen 6₁ oder 6₂ bilden soll.

Die vorstehend für die Diplexer- und Anpassungseinrichtungen beschriebenen Ausführungsformen weisen den Vorteil auf, daß eine zu den Phasenschieber-Tafeln gleichartige Vorrichtung verwendet wird.

Die verschiedenen Tafeln, Phasenschieber, Diplexer und An passungseinrichtungen eines selben Unterkanals können bei spielsweise auf den Platten P_L oder P_LI aufgeklebt werden. Bei einer Ausführungsvariante ist der Raum zwischen den Ta feln mit einem Material von geringer Dielektrizitätskonstan te ausgefüllt, beispielsweise ein Polyurethanschaum, der überdies die Aufgabe erfüllt, eine mechanische Halterung zu bilden: die Tafeln werden dann einfach in die Zwischenräume eingeschoben, die in dem Schaum angebracht sind.

Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsge mäßen Multiband-Antenne.

Diese Antenne enthält eine Quelle S, die hier in Form von zwei Hornstrahlern ausgebildet ist, welche entlang der Achse Ox eines rechtwinkligen Koordinatensystems Oxyz übereinander angeordnet sind; der eine Hornstrahler C₁ sendet mit der Frequenz F₁ und der andere C₂ mit der Frequenz F₂. Beide Hornstrahler senden in der Richtung Oz. Die Quelle S strahlt eine erste Linse L₁ an, die beispielsweise wie die Linse L in Fig. 2 ausgebildet ist, deren Platten P_L parallel zur Ebene yOz liegen.

Parallel zu der Linse L₁ sind nacheinander ein Polarisations- Drehungsgitter G und eine zweite Linse L₂ angeordnet.

Das Gitter G gibt der Polarisation der aus der Linse L₁ aus tretenden Welle eine Drehung um 90° auf. Die Ausbildung die ses Gitters erfolgt beispielsweise gemäß der Druckschrift "Broad-Band Wide-Angle Quasi-Optical Polarization Rotators" von AMITAY und SALEH, erschienen in UIEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION", Vol. AP-31, Nr. 1, Januar 1983.

Die Linse L₂ ist analog der Linse L₁ ausgebildet, jedoch um 90° verdreht, so daß ihre Platten P_L parallel zur Ebene xOz sind.

Auf diese Weise wird eine Antenne mit elektronischer Ver schwenkung in zwei orthogonalen Ebenen verwirklicht, die in zwei verschiedenen Frequenzbändern arbeiten kann.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wird die Linse der Antenne durch getrennte Mittel angestrahlt, die eine Quelle bilden; die Quelle kann aber auch jeweils in einen Unterkanal integriert sein: beispielsweise wird in jedem Ka nal eine "Serpentinen"-Leitung angeordnet. Die Einrichtungen 4, 5 oder 6 sind dann auf der Seite dieser Serpentinen-Lei tung nicht mehr erforderlich, da diese die Anpassung gewähr leistet.

Claims

1. Mikrowellenlinse zum Empfangen einer elektromagnetischen Welle, die sich in einer ersten Richtung (Oz) ausbreitet, mit mehreren Phasenschieber-Kanälen (D), die im wesentlichen entlang einer zweiten Richtung (Ox), die senkrecht zu der ersten ist, aufeinandergestapelt und voneinander durch leit fähige Platten (P_L) getrennt sind, die im wesentlichen senk recht zu der zweiten Richtung (Ox) sind, wobei jeder Kanal mehrere Phasenschieber-Tafeln (P) aufweist, die im wesentli chen senkrecht zur ersten Richtung (Oz) angeordnet sind, wo bei jede Tafel (P) leitfähige Drähte (2) trägt, die im we sentlichen parallel zu der zweiten Richtung (Ox) sind und Dioden (3) tragen, wobei der Zustand der Dioden einer Tafel - stromführend oder gesperrt - eine Veränderung der Phasen verschiebung verursacht, mit welcher die Tafel die sie durch querende Welle behaftet; dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kanal in wenigstens zwei Unterkanäle (d₁, d₂) mittels einer leitfähigen Zwischenplatte (P_LI) unterteilt ist, welche zwi schen zwei Platten angeordnet und zu diesen im wesentlichen parallel ist, wobei diese Unterkanäle jeweils mehrere Pha senschieber-Tafeln (P₁, P₂) enthalten, die in solcher Weise ausgebildet und angeordnet sind, daß der erste Unterkanal bei einer ersten Frequenz (F₁) und der zweite bei einer zweiten Frequenz (F₂) betreibbar ist, und daß beiderseits der Phasenschieber-Tafeln auf dem Weg der elektromagneti schen Welle Diplexer- und Impedanzanpassungs-Einrichtungen angeordnet sind.

2. Linse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Diplexer-Einrichtungen (4) jeweils durch einen Mikrowellen kreis verwirklicht sind.

3. Linse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanzanpassungs-Einrichtungen (5) mittels eines Mikrowel lenkreises ausgebildet sind.

4. Linse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Diplexer- und Impedanzanpassungs-Einrichtungen mittels des selben Mikrowellenkreises (6₁, 6₂) verwirklicht sind.

5. Linse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß je der der Mikrowellenkreise desjenigen (d₁) Unterkanals, der bei der niedrigeren Frequenz (F₁) arbeitet, auf einem di elektrischen Träger ausgebildet ist, welcher im wesentlichen parallel zu den Phasenschieber-Tafeln angeordnet ist und leitende Drähte (12) aufweist, die im wesentlichen parallel zu der zweiten Richtung (Ox) sind, Kapazitäten (13) tragen und miteinander durch leitende Streifen (51, 52) verbunden sind, die zu ihnen im wesentlichen senkrecht sind.

6. Linse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß je der Mikrowellenkreis desjenigen (d₂) Unterkanals, der bei der höchsten Frequenz (F₁) arbeitet, auf einem dielektrischen Träger verwirklicht ist, welcher im wesentlichen parallel zu den Phasenschieber-Tafeln ist und leitfähige Drähte (12) auf weist, die im wesentlichen parallel zu der zweiten Richtung (Ox) und miteinander durch leitende Streifen (51, 52) ver bunden sind, die zu ihnen im wesentlichen senkrecht sind.

7. Linse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähigen Zwischenplatten (P_LI) in der ersten Richtung (Oz) kleiner als die leitfähigen Platten (P_L) sind.

8. Linse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß je der der Mikrowellenkreise in einem vorbestimmten Abstand (d₆) vom Rand der Zwischenplatte angeordnet ist, welcher im wesentlichen gleich 0,15 λ ist, worin λ die Wellenlänge ist, mit welcher die Ausbreitung in dem Unterkanal stattfindet.

9. Antenne mit elektronischer Verschwenkung, mit Einrich tungen (S) zum Aussenden und Empfangen einer elektromagne tischen Welle und einer Mikrowellen-Linse, die auf dem Weg dieser Welle angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse gemäß einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist und daß die Sende/Empfangs-Mittel die Ausendung und den Emp fang einer elektromagnetischen Welle auf wenigstens einer der zwei Frequenzen (F₁, F₂) und im wesentlichen entlang der ersten Richtung (Oz) gewährleisten.

10. Antenne nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner hinter der Linse (L₁) und parallel zu dieser an geordnet ein Polarisationsdrehungs-Gitter (G) aufweist, wel ches eine 90°-Drehung der dieses durchquerenden Welle ge währleistet, sowie eine zweite Linse (L₂), die analog zu der ersten ausgebildet, jedoch um 90° gegenüber dieser verdreht ist.