DE68918474T2

DE68918474T2 - Antennensystem mit verstellbarer Bündelbreite und Bündelrichtung.

Info

Publication number: DE68918474T2
Application number: DE68918474T
Authority: DE
Inventors: Bernard Jozef Reits
Original assignee: Thales Nederland BV
Current assignee: Thales Nederland BV
Priority date: 1988-03-03
Filing date: 1989-02-23
Publication date: 1995-04-27
Anticipated expiration: 2009-02-24
Also published as: CA1321263C; JPH01255301A; EP0331248B1; EP0331248A1; AU614339B2; AU3091689A; US5063389A; NL8800538A; DE68918474D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Antennensystem, versehen mit zumindest einer aktiven Strahlungsquelle und einer reflektierenden Oberfläche, welche Oberfläche sich zumindest in einem Teil der Strahlung mit einer Wellenlänge λ befindet, von der aktiven Strahlungsquelle generiert, wobei die reflektierende Oberfläche aus einer Anzahl unabhängig einstellbaren Platten besteht, zur Generierung von zumindest einem Strahlungsbündel, wobei jede einstellbare Platte mit zur Translation der Platten geeigneten Einstellmitteln versehen ist und die Plattengröße in der Größenordnung der Wellenlänge λ liegt.
Der Reflektor in herkömmlichen Antennensystemen hat eine feste Kontur, damit ein Strahlungsbündel mit einer bestimmten Bündelbreite und Bündelorientierung erreicht wird. Dies hat jedoch den Nachteil, daß das Antennensystem im Gebrauch beschränkt ist: Bündelbreite und Bündelorientierung sind und bleiben fixiert. Solche Antennensysteme sind auch oft besonders voluminös. Außerdem eignen sich solche Antennensysteme nicht für die Anwendung in einem sogenannten 3D-Radar, mit dem ebenfalls die Elevation eines Zieles bestimmt wird.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, ein Antennensystem zu verschaffen, dessen Bündelparameter besonders schnell eingestellt werden können, während die Antennenmerkmale, wie beispielsweise Nebenkeulen und "grating lobes", besonders günstig sind. Die Geschwindigkeit, mit der die Bündelparameter des Antennensystems variiert werden können, ist derart hoch, daß sich das Antennensystem zur Anwendung in einem 3D-Radar eignet, welches als Trackradar zur Zielverfolgung angewendet wird. Das Antennensystem eignet sich jedoch auch als schnell rundum-abtastendes Suchradar.
Dadurch, daß die Reflektoroberfläche mit einzelnen Platten versehen ist, wird ein multifunktionelles Antennensystem von geringem Umfang erhalten. Gemäß der Erfindung lassen sich die Platten so anordnen, daß ein Bündel mit gewünschter Orientierung und Breite erreicht wird. Außerdem kann eine einzelne Platte nahezu ½λ in die Richtung der einfallenden Strahlung (mit einer Wellenlänge λ) verschoben werden, ohne daß die Phase der reflektierten Strahlung verändert wird. Die einzelnen Platten ermöglichen die Konstruktion eines Antennensystems, von dem die durch die einzelnen Platten geformte Kontur, praktisch eine flache Ebene bildet, von der die Normale parallel zur mittleren Richtung der von der aktiven Strahlungsquelle stammenden, einfallenden Strahlung läuft, und wobei der Abstand zwischen einer einzelnen Platte und der flachen Ebene nicht mehr als ½λ beträgt.
Da die Plattengröße in der Größenordnung der Wellenlänge λ liegt, wird qua Leistungsfähigkeit des Antennensystems eine besonders hohe Dynamik erreicht. Die Platten sind dadurch besonders leicht und lassen sich deshalb sehr schnell neuordnen. Da die Platten klein in Umfang sind, ist es gemäß der Erfindung besonders vorteilhaft, um die Platten so auszuführen, daß sie hinsichtlich einander translatierbar angeordnet werden. Es ist nämlich besonders günstig, wenn eine Platte mit nur einem Linearaktuator versehen wird, im Hinblick auf den Plattenumfang. Es ist jedoch überraschend und völlig unerwartet, daß, wenn eine Platte gegenüber der Wellenlänge kleiner in Umfang und weiterhin nicht rotierbar (kein Tilt), sondern nur translatierbar ist, ein Antennensystem erhalten wird, dessen Bündelparameter sich sehr exakt einstellen lassen, ohne Interferenz von Nebenkeulen und/oder "grating lobes". Bis jetzt wurde davon ausgegangen, daß Antennensysteme, ausgerüstet mit Platten mit Abmessungen in der Größenordnung der Wellenlänge kein gutes Bündel ohne Interferenz von Nebenkeulen und "grating lobes" generieren können.
Gemäß der Erfindung ist das Antennensystem mit Mitteln für die unabhängige Einstellung der Platten versehen, zwecks Orientierung des Antennenbündels. Dies ermöglicht die Konstruktion eines dynamischen Antennensystems mit den vorstehend erwähnten vorteilhaften Eigenschaften. Durch Ordnung und Neuordnung der einzelnen Platte mit Hilfe der Einstellmittel wird ein Antennensystem mit einem dynamisch orientierbaren Bündel und mit dynamisch einstellbarer Bündelbreite erhalten. Dies ist besonders wichtig in einem 3D-Zielverfolgungsradar, bei dem das Strahlungsbündel auf das Ziel gerichtet und darauf fixiert gehalten wird.
Eine weitere in der Radartechnik bekannten Entwicklung betrifft die sogenannte Antenne in Phasenschieberanordnung. Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich jedoch um eine Antenne, bestehend aus einer Anzahl aktiver Elemente. Bündelformung in einer gewünschten Richtung wird erreicht, indem die Position einer genügend Anzahl aktiver Elemente mit gegenseitig richtiger Phasenrelation angesteuert wird. Der Nachteil eines solchen Systems ist jedoch, daß es aufgrund der großen Anzahl aktiver Elemente sehr teuer ist. Ein Antennensystem gemäß der Erfindung benötigt nur ein aktives Element; was eine gewaltige Kostenersparnis ermöglicht, während die Leistungsfähigkeit den höchsten Anforderungen gerecht wird.
Von US-A 4,090,204 her ist die Anwendung von Platten bekannt, welche über einen Bruchteil der Wellenlänge einstellbar sind, unter Anwendung einer elektromagnetischen Schicht. Dies hat jedoch den Nachteil, daß Nebenkeulen generiert werden, während die Genauigkeit, mit der ein Bündel orientiert werden kann, absolut unzureichend ist, um beispielsweise als 3D-Zielverfolgungsradar angewendet zu werden. Außerdem ist die Dicke der dielektrischen Schicht in Abhängigkeit der im Antennensystem angewendeten Wellenlänge λ zu bestimmen, wodurch das System eine begrenzte Bandbreite hat.
Von US-A 3,978,484 her ist eine Antenne mit einer Anordnung von Hohlleitern bekannt, wobei sich in jedem Hohlleiter eine einstellbare Platte befindet. Ein Nachteil dieser Methode ist, daß die Wellenlänge in einem Hohlleiter größer als die Wellen im freien Raum ist, wodurch ein größerer Einstellbereich erforderlich ist.
Das Antennensystem gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Platten in einem für die Strahlung transparenten, mit einem Medium mit einer Dielektrizitätskonstante &epsi; gefüllten Behälter angeordnet sind, und daß der Einstellbereich der Einstellmittel in der Größenordnung λ/(2VE) liegt.
Unter Einfluß des Mediums mit einer Dielektrizitätskonstante E wird die Wellenlänge λ um einen Faktor &epsi;. reduziert. Der Vorteil hiervon ist, daß der maximal erforderliche Translationsabstand einer einzelnen Platte um einen Faktor &epsi; reduziert wird. Dies resultiert in einer beträchtlichen Zunahme der Beweglichkeit des generierten Bündels.
Gemäß der Erfindung ist es ebenfalls möglich, um mehr als ein orientierbares Strahlungsbündel zu generieren. Hierzu können die Platten so eingestellt werden, daß p Antennensubsystem (p = 1, 2, 3, . . . ) für das Generieren von p orientierten Strahlungsbündeln geformt werden, wobei die zu einem Antennensubsystem gehörenden Platten zumindest eine Gruppe von Platten umfassen.
Gemäß einer speziellen erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die Platten kreisförmig und in einer kompakten Stapelung angeordnet. Da die Spalten zwischen den verschiedenen Teilgebieten auf ein Mindestmaß herabgesetzt worden sind, werden sich die Teilgebiete, bei ausreichend geringer Abmessung der Platten, wie ein faradayischer Käfig verhalten; was für die einfallende Strahlung in einer scheinbar geschlossenen Reflektoroberfläche resultiert.
Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Figuren näher erläutert, von denen
Fig. 1 einen Querschnitt eines herkömmlichen Antennensystems darstellt;
Fig. 2 einen Querschnitt eines Antennensystems zur Verdeutlichung des Prinzips der Erfindung darstellt;
Fig. 3 einen Querschnitt einer dynamischen Ausführungsform eines Antennensystems gemäß der Erfindung darstellt;
Fig. 4 eine zweite Ausführungsform eines Antennensystems gemäß der Erfindung darstellt;
Fig. 5 eine dritte Ausführungsform eines Antennensystems gemäß der Erfindung darstellt;
Fig. 6 einen Querschnitt einer vierten Ausführungsform eines Antennensystems gemäß der Erfindung darstellt;
Fig. 7 eine erste Ausführungsform eines Einstellmittels einer Platte darstellt;
Fig. 8 eine zweite Ausführungsform eines Einstellmittels einer Platte darstellt;
Fig. 9 eine dritte Ausführungsform eines Einstellmittels einer Platte darstellt;
Fig. 10 eine fünfte Ausführungsform eines Teiles eines Antennensystems gemäß der Erfindung darstellt.
Fig. 1 zeigt ein Hornstrahler 1 in einem Querschnitt eines einfachen herkömmlichen Antennensystems. Der Hornstrahler 1 ist gegenüber einer reflektierenden Oberfläche 2 angeordnet und generiert elektro-magnetische Wellen mit einer Wellenlänge λ in der Richtung der Oberfläche 2. Im Falle von Radaranwendungen kann ebenfalls ein Empfangshorn für den Empfang von von einem Objekt reflektierten Echosignalen vorgesehen sein. Die reflektierende Oberfläche hat eine derartige Kontur, daß nach Reflexion gegen die Oberfläche 2 ein praktisch parallele oder ein einigermaßen divergierendes Bündel 3 erhalten wird. Hierzu kann die Oberfläche beispielsweise eine nahezu parabolische Kontur haben, wobei der Hornstrahler im Brennpunktbereich, vorzugsweise im Brennpunkt der Kontur, angeordnet ist. Nach Reflexion beträgt die Phasendifferenz Δφ = φa-φb zwischen austretenden Bündeln a und b in die angezeigte Richtung eben Δφ = 0º, wodurch sich diese Bündel in dieser Richtung gegenseitig verstärken. Es wird deutlich sein, daß ein analoges Bündel bei einer Phasendifferenz Δφ = φa-φb = ± k · 360º (k = 1, 2, . . .) erhalten wird. Dies bedeutet, daß die Reflexionspunkte φa und Φb über einen Abstand von ± k · ½λ (k = 1, 2, . . . ) in die Richtung des einfallenden Bündels hinsichtlich einander verschoben werden können, ohne daß die reflektierenden Eigenschaften der reflektierenden Oberfläche geändert werden. In Fig. 2 ist die Reflektoroberfläche mit fünf Platten 2 · i (i = 1, 2, . . . , 5) versehen. Platte 2.2 und 2.4 sind in der Richtung des einfallenden Bündels über einen Abstand ½λ hinsichtlich der Oberfläche 2 verschoben, während die Platten 2.1. und 2.5 in die Richtung des einfallenden Strahlungsbündels über einen Abstand λ verschoben sind (siehe Fig. 2). Die Phasenrelation zwischen den austretenden Bündeln nach Reflexion wurde hiermit aufrechterhalten. Eine Platte 2i (i = 1, . . . , 5) hat in diesem Beispiel an ihrer Oberfläche einen Phasenverlauf Δφ < 180º gegenüber dem einfallenden Bündel. Hierdurch hat die reflektierende Oberfläche 2 beträchtlich in Umfang abgenommen: die "Dicke" D der reflektierende Oberfläche (siehe Fig. 2) entspricht im Höchstfalle ½λ, wodurch die reflektierende Oberfläche nahezu flach ist. Die Reflektoroberfläche von Fig. 2 ist jedoch für eine dynamische Ausführungsform ungeeignet, wenn eine hohe Geschwindigkeit verlangt wird. Dies ist auf relativ große und somit träge Platten zurückzuführen.
In Fig. 3 wird die reflektierende Oberfläche von Fig. 2 durch eine reflektierende Oberfläche gemäß einer dynamischen Ausführungsform der Erfindung ersetzt. Die reflektierende Oberfläche 2 ist hierzu mit einer großen Anzahl Platten 2 · j (j = 1, 2, . . . , 21) versehen. Die Platten 2 · j sind mit Einstellmitteln 4 · j (j = 1, 2, . . . , 21) versehen, befestigt an einem Träger 5, mit dem eine Platte 2 · j auf und ab bewegt werden kann. Die Bewegungsrichtung ist in diesem Ausführungsbeispiel senkrecht auf dem Träger 5 ausgeführt.
In Fig. 3 sind die Platten 2 · j so hinsichtlich einander angeordnet, daß sie der Kontur von Fig. 2 folgen und somit ein Bündel gemäß dem Antennensystem von Fig. 1 generieren. Die Platten 2 · j (j = 6-16) bilden eine Gruppe, bei der die Phasendifferenz Δφ zwischen den Platten Δφ < 180º ist. Weitere Gruppen werden durch die Platten 2 · j (j = 1, 2), die Platten 2 · j (j = 3-5), die Platten 2 · j (j = 17-19) und die Platten 2 · j (j = 20, 21) gebildet. Die Platten am Rand von zwei Gruppen, welche aneinander grenzen (beispielsweise Platten 2.16 und 2.17) sind jedoch Platten, von denen die Phasendifferenz Δφ 180º beträgt. Dies hat den Vorteil, daß die Einstellmittel 4 · j nur einen Einstellbereich von maximal ½λ zu haben brauchen, was einer maximalen Phasendifferenz von Δφ 180º entspricht. Selbstverständlich ist es ebenfalls möglich, um die Platten so zu gruppieren, daß innerhalb einer Gruppe von Platten ein Phasenverlauf Δφ von ungefähr n · 180º (n = 2, 3, . . . ) auftritt, während die Phasendifferenz zwischen zwei benachbarten, zu verschiedenen Gruppen gehörenden Platten ungefähr n · 180º beträgt. Die Abstandsdifferenz zwischen zwei benachbarten, zu verschiedenen Gruppen gehörenden Platten beträgt dann n · ½λ, während die Abstandsdifferenz zwischen benachbarten Platten innerhalb einer Gruppe von Platten, bei einer genügenden Anzahl Platten, viel kleiner als n · ½λ ist. Die Platten von Fig. 3 haben einen Querschnitt kleiner als λ, zum Erhalt einer ausreichenden Anzahl leichten Platten. Hierdurch können die Platten schnell hinsichtlich einander translatiert werden, wodurch eine große Dynamik erhalten wird. Eine Platte hat eine Abmessung in der Größenordnung von 5 mm.
Vorzugsweise werden die Gruppen von Platten so geformt, daß n=1. Dies ist von besonderem Vorteil, wenn mit Hilfe von Steuermitteln 6, welche die Einstellmittel steuern, die reflektierende Oberfläche 2 · j kontinuierlich angepaßt wird, zur Orientierung und Neuorientierung des reflektierten Strahlungsbündels. Außerdem kann die Divergenz des Strahlungsbündels geändert werden, indem die Platten hinsichtlich einander neugeordnet werden. Da n=1 angenommen wird, ist der maximal von den Einstellmitteln zurückzulegenden Abstand beim hinsichtlich einander Positionieren der Platten nur ½λ. Hierdurch wird die Zeitdauer, während der ein Strahlungsbündel gerichtet werden kann minimalisiert und die Dynamik maximalisiert. Ein Antennensystem gemäß der Erfindung kann innerhalb von 10 ms ein Bündel mit der gewünschten Richtung einstellen.
Wenn die Richtung des vom Antennensystem von Fig. 3 generierten Antennenbündels geändert wird, wird dies erreicht, indem die Platten hinsichtlich einander so bewegt werden, daß sich die von den Platten geformte Kontur, wie in Fig. 3 dargestellt, visuell parallel zur Oberfläche des Trägers 5 wie eine Wanderwelle fortpflanzt. Hierdurch entsteht eine relative Bewegung des Hornstrahlers in dem von den Platten 2 · j gebildeten Brennpunktbereich, was ein sich in Richtung änderndes Strahlungsbündel bewirkt. Bei einer geradlinigen Plattenanordnung ist das Strahlungsbündel in einer Richtung steuerbar, beispielsweise in Azimut, im Falle das Antennensystem als Suchradar angewendet wird, für beispielsweise eine Azimutabtastung über 90º. Die Bündelbreite und Bündelelevation können dann eingestellt werden, indem die Platten 2j in vertikaler Richtung in einer bestimmten Größe und, falls notwendig, in einer parabolischen Kontur ausgeführt werden. Fig. 4 stellt ein solches Antennensystem dar, mit denselben Verweisungsziffern wie in Fig. 3.
Mit Hilfe von vier derartigen senkrecht zueinander angeordneten Antennensystemen wird dann eine Azimutabtastung über 360º erreicht. Wegen der Tatsache, daß sie flach sind, können die vier Antennensysteme in einer Marineanwendung an den Schiffswänden befestigt werden.
Bei Anwendung in 3D-Radars muß ein in Azimut und Elevation orientierbares Antennenbündel generiert werden. Eine mögliche Ausführungsform einer solchen reflektierenden Oberfläche zeigt Fig. 5.
In Fig. 5 sind die Platten 2 · m · n in einer Matrixanordnung (j = m, n = 1, 2, . . . , 21) plaziert. In dieser Figur sind die Platten kreisförmig und hinsichtlich einander in einer möglichst kompakten Stapelung angeordnet. Hierdurch wird der Zwischenraum zwischen den Platten minimalisiert, womit eine Homogenisierung der reflektierenden Oberfläche erreicht wird. Ein Zwischenraum kann eine solche Abmessung haben, daß er sich wie ein faradayischer Käfig verhält, mit dem Resultat, daß ein solcher Zwischenraum für die einfallende Strahlung scheinbar nicht vorhanden ist. Eine Platte kann ebenfalls gemäß anderen Ausführungsformen, wie beispielsweise einem regelmäßigen n-Winkel (n ≥ 3) ausgebildet sein. Indem sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung die Platten 2 · m · n gemäß einer bestimmten Antennenkontur hinsichtlich einander geordnet werden, kann ein Strahlungsbündel sowohl in Azimut als auch in Elevation gesteuert werden.
In Fig. 3 wird eine Seitenansicht einer horizontalen oder vertikalen Reihe von Platten von Fig. 5 dargestellt.
Der Hornstrahler von Fig. 3 braucht sich, wenn die Platten effektiv eine Reflektoroberfläche mit einer parabolischen Kontur bilden, nicht unbedingt im zugehörigen Brennpunkt zu befinden. Auch wenn sich der Hornstrahler an einem anderen Ort im Brennpunktbereich befindet wird ein orientierbares Bündel generiert. Hierbei ist es ebenfalls nicht notwendig, daß der Brennpunktbereich parallel zum Träger 5 angeordnet ist. Dies eröffnet die Möglichkeit, den Hornstrahler neben dem nach Reflexion austretenden Strahlungsbündel anzuordnen. Fig. 6 zeigt ein vereinfachter Querschnitt eines solchen Systems mit dem zugehörigen Strahlenausbreitung.
Das Antennensystem gemäß der Erfindung kann noch kostengünstiger ausgeführt werden, indem eine Anzahl Platten ausgelassen wird, beispielsweise die gerade numerierten Platten 2 · m · n bzw. 2 · j. Es hat sich herausgestellt, daß die Leistungsfähigkeit eines solchen Antennensystems dadurch nur unbedeutend abnimmt.
Fig. 7 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines Einstellmittels (4 · j oder 4 · m · n) für eine Platte (2 · j oder 2 · m · n). Das Einstellmittel ist mit einer Spule 7 und einem in der Spule aufgenommenen Magnetkern 8 versehen. Der Magnetkern 8 ist über eine Feder 9 mit einem Gehäuse 10 verbunden. Eine Platte 2 · j ist an der Außenseite mit einer Verlängerung des Magnetkerns 8 verbunden, der sich über eine Durchführungsöffnung 11 teilweise außerhalb des Gehäuses 10 befindet. Unter Zuführung von von den Steuermitteln 6 generierten Steuersignalen kann der Magnetkern in einen Gleichgewichtszustand gebracht werden, wobei die Federkraft der Feder und die Lorentzkraft des Magnetkerns 8 und der Spule 7 einander ausgleichen.
Eine andere Ausführungsform eines Einstellmittels (4 · j oder 4 · m · n) für eine Platte (2 · j oder 2 · m · n) zeigt Fig. 8. Das Einstellmittel ist mit einer Spule 7 und einem in der Spule und rundum die Spule angebrachten Magneten 8 versehen. Der Magnet 8 ist fest mit dem Gehäuse 10 verbunden. Eine Platte 2 · j ist an der Außenseite mit einer Welle 12 verbunden, die sich über eine Durchführungsöffnung 11 teilweise außerhalb des Gehäuses 10 befindet. Die Welle 12 ist beweglich in dem Magneten angebracht. Die Welle ist über eine Feder 9 mit dem Gehäuse 10 verbunden. Ein Ende der Spule 7 ist mit der Welle 12 verbunden. Unter Zufuhr von von den Steuermitteln 6 generierten Steuersignalen kann der Magnet in einen Gleichgewichtszustand versetzt werden, wobei die Federkraft der Feder und die Lorentzkraft des Magneten 8 und der Spule 7 einander kompensieren. Zur Herabsetzung der Reibung zwischen der Welle 12 und dem Magneten 8, kann ein HF- Signal der Spule zusätzlich zugeführt werden.
Eine alternative Ausführungsform eines Einstellmittels zeigt Fig. 9. Hierbei ist ein Zylinder 13 mit einem Kolben 14 versehen, der mit Hilfe einer Feder 15 in einen äußersten Stand gebracht wird. Der Kolben 14 ist über eine Stange 16 mit der Platte 2 · j verbunden. Unter Zufuhr von Luft über die Leitung 17, welche hierzu mit den Steuermitteln 6 verbunden ist, wird der Zylinder und damit die Platte 2 · j in die gewünschte Position gebracht.
Der Phasensprung von annähernd n · ½λ (n = 1, 2, . . . ) zwischen den benachbarten Platten von verschiedenen Gruppen kann einen nachteiligen Schatteneffekt verursachen. Zur Lösung des Problems kann die reflektierende Oberfläche 2 gemäß der Erfindung mit zwischen die Platten angebrachten Metallstreifen versehen werden, welche ein Netzwerk 18 bilden. Fig. 10 zeigt einen Teil eines solchen Antennensystems. Die Platten sind in jeder einzunehmenden Position in dem Netzwerk versunken, wodurch sich eine Platte gleichsam in einem Hohlleiter befindet. Aufgrund der Hohlleiterfunktion des Netzwerkes 18 wird der Schatteneffekt vermieden: die einfallende Strahlung bewegt sich über die Wände des Netzwerkes 18 zu einer Platte 2 · m · n und vice versa nach Reflexion auf der Platte.
Wie bereits gesagt, muß der Einstellbereich der Einstellmittel zumindest ½λ betragen. Wenn die von dem Hornstrahler 1 generierte Strahlung in Frequenz herabgesetzt wird, wird der Einstellbereich zunehmen müssen. Hierdurch nimmt die durchschnittliche Zeit, während der eine Platte in die gewünschte Position gebracht werden kann, zu. Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird das Antennensystem hierzu mit einem Behälter versehen, in dem die reflektierende Oberfläche untergebracht worden ist. Der Behälter ist mit einem Medium mit einer hohen elektrischen Permeabilität &epsi; gefüllt. Hierdurch wird die Wellenlänge der einfallenden Strahlung innerhalb des Mediums um einen Faktor &epsi; abnehmen, während die Frequenz unverändert bleibt. Da die Wellenlänge um einen Faktor &epsi; abgenommen hat (λ' = λ/ &epsi;), wird der Bereich der Einstellmittel ebenfalls um einen Faktor &epsi; abnehmen können. Dies hat den Vorteil, daß die durchschnittliche Zeit, mit der eine Platte positioniert werden kann, abnimmt. Dies resultiert in einer höheren Dynamik des Antennensystems. Abhängig von der Viskosität des Medium kann die Dynamik des Antennensystems infolge der Reibung zwischen dem Medium und einer bewegenden Platte jedoch wiederum etwas abnehmen. Hierzu kann eine Platte (2 · j bzw. 2 m · n) zusätzlich mit zumindest einer Durchführungsöffnung 19 (siehe Fig. 10) versehen werden, wobei das Medium bei einer Bewegung einer Platte ungehindert durch die Durchführungsöffnung fließen kann, was eine Abnahme der durchschnittlichen Reibung bewirkt. Diese Durchführungsöffnung ist vorzugsweise kleiner als λ, damit sich die Reflexionseigenschaften einer Platte infolge des Vorhandenseins der Durchführungsöffnung nicht ändern.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Antennensystem ist es außerdem möglich mehr als ein Strahlungsbündel zu generieren. In diesem Fall umfaßt das Antennensystem p (p = 2, 3, . . . ) Antennensubsysteme. Hierzu kann beispielsweise die Reflektoroberfläche von Fig. 5 in p=4 Sektoren A, B, C und D eingeteilt werden, wobei die Platten eines Sektors so hinsichtlich einander positioniert werden, daß dieselben unabhängig von den Platten der übrigen Sektoren ein Bündel generieren.

Claims

1. Antennensystem, versehen mit zumindest einer aktiven Strahlungsquelle und einer reflektierenden Oberfläche, welche Oberfläche sich zumindest in einem Teil der Strahlung mit einer Wellenlänge λ befindet, von der aktiven Strahlungsquelle generiert, wobei die reflektierende Oberfläche aus einer Anzahl unabhängig einstellbaren Platten besteht, zur Generierung von zumindest einem Strahlungsbündel, wobei jede einstellbare Platte mit zur Translation der Platten geeigneten Einstellmitteln versehen ist und die Plattengröße in der Größenordnung der Wellenlänge λ liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten in einem für die Strahlung transparenten, mit einem Medium mit einer Dielektrizitätskonstante &epsi; gefüllten Behälter angeordnet sind, und daß der Einstellbereich der Einstellmittel in der Größenordnung λ/(2 &epsi;) liegt.

2. Antennensystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antennensystem mit Steuermitteln zur Steuerung der Einstellmittel versehen ist, und wobei die Steuermittel für das Ordnen und das erneute Ordnen der Platten hinsichtlich einander eingerichtet sind, zum Erhalt einer dynamischen Reflektorfläche zur Orientierung von zumindest einem Bündel und zum Variieren der Bündelbreite.

3. Antennensystem gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellmittel einen linearen Aktuator umfassen, versehen mit einem ersten Teil und einem hinsichtlich des ersten Teiles beweglichen, zweiten Teil, und wobei eine Platte mit dem ersten Teil verbunden ist.

4. Antennensystem gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der lineare Aktuator mit einer Spule und einem innerhalb der Spule beweglichen Magneten versehen ist, wobei die Platte mit dem Magneten verbunden ist und die Spule mit von den Steuermitteln erzeugten elektrischen Signalen gesteuert wird.

5. Antennensystem gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der lineare Aktuator mit einer beweglichen Spule und einem Magneten versehen ist, welcher Magnet in der Spule und rundum die Spule angebracht ist, und wobei die Platte mit der Spule verbunden ist, welche Spule von den von den Steuermitteln erzeugten elektrischen Signalen gesteuert wird.

6. Antennensystem gemäß dem Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten in einer Linie angeordnet sind.

7. Antennensystem gemäß dem Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten kreisförmig sind.

8. Antennensystem gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten in einem kompakten Stapel angeordnet sind.

9. Antennensystem gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten mit einer Durchführungsöffnung versehen sind, zur Verringerung der Reibung zwischen dem Medium und der Platte.