DE69830199T2 - Antennenanordnung und verfahren in verbindung mit einer derartigen anordnung - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer erhöhten Auflösung in einer zweiten Ebene in rechten Winkeln zu der ersten Ebene in einer Antennenanordnung, die aus einem Speisenetzwerk, einem Strahlungselement und einem Reflektorsystem besteht und den Raum in einer ersten Ebene abtastet. Die Erfindung betrifft auch eine Antennenanordnung, die einen Teil eines Hilfssystems bildet, und gemäß den Radarprinzipien für Fahrzeuge arbeitet, wobei diese Anordnung mit einer Signalquelle und/oder einem Signalempfänger verbunden ist und ein Speisenetzwerk, ein strahlendes Element und auch ein Reflektorsystem zum Verteilen der Ausgangsleistung von dem strahlenden Element bzw. Fokussieren der hereinkommenden Strahlung vom Raum auf das strahlende Element aufweist.
  • Eine derartige Antennenanordnung ist aus der früheren schwedischen Patentschrift 505 599 bekannt. Die Antenne hat eine scheibenförmige Strahlungskeule und dient dazu, einen Bereich in der Horizontalebene in der Größenordnung von 10 bis 15 Grad abzutasten. Dies wird durch Drehen des Hauptreflektors in einem Reflektorsystem vom Cassegrain-Typ erzeugt.
  • Die bekannte Antennenanordnung hat in der Höhenrichtung keine Auflösung. Es ist jedoch wünschenswert geworden, den bekannten Typ Antennenanordnung mit einer gewissen Form an Höhenauflösung ausrüsten zu können. Durch Einführen der Höhenrichtauflösung kann die Antennenanordnung dazu verwendet werden, stationäre Gegenstände auf der Straße, beispielsweise Autos, von Gegenständen oberhalb der Straße, beispielsweise Brücken und Straßenschilder, unterscheiden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Antennenanordnung zu schaffen, die nicht nur die Auflösung einer ersten Ebene, vorzugsweise der Horizontalebene, leistet, sondern auch eine wenigstens begrenzte Auflösung in einer Ebene in rechten Winkeln zu der ersten Ebene, vorzugsweise der Vertikalebene, leistet. Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Phasenmittelpunkt des strahlenden Elementes relativ zu dem Reflektorsystem in der Höhenrichtebene bewegt wird, indem das strahlende Element geteilt wird und das geteilte strahlende Element gemäß wenigstens einem ersten und einem zweiten Leistungsverteilungsmodell gespeist wird und auch durch eine Antennenanordnung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das strahlende Element so gestaltet ist, dass es in wenigstens zwei strahlende Teilelemente unterteilt ist und dass das Speisenetzwerk ein Verteilungsnetzwerk aufweist, das so angepasst ist, dass es die Signalleistung zwischen den strahlenden Teilelementen gemäß wenigstens zwei unterschiedlichen Leistungsverteilungsmodellen verteilt.
  • In diesem Kontext bedeutet der Phasenmittelpunkt einen Punkt im Raum, der in Relation zur Antenne festgelegt ist. Für diesen Punkt ist es Idealerweise wahr, dass die Welle, welche von der Antenne abgestrahlt wird, die gleiche Phasenposition auf allen Kugeln mit deren Mittelpunkt in diesem Punkt hat. Der Punkt kann auch als der Punkt betrachtet werden, wo die Strahlung stattfindet, das heißt der Ursprung der Strahlung ist. Für die große Mehrheit der Antennen gibt es keinen derartigen Punkt, aber wenn die Phasenposition über den Teil der Kugel, der durch die Hauptstrahlungskeule begrenzt ist, konstant ist, wird der Mittelpunkt der Kugel immer noch als der Phasenmittelpunkt der Antenne bezeichnet. Für eine detailliertere Beschreibung des Phasenmittelpunktes wird auf IEEE Standard Test Procedures for Antennas, ANSI/IEEE Std 149-1979, ISBN 0-471-08032-2, Bezug genommen.
  • Die zwei Leistungsverteilungsmodelle führen zur Erzeugung von zwei unterschiedlichen Strahlungskeulen in der Höhenrichtung. In diesem Zusammenhang ist es möglich, eine Strahlungskeule zu bilden, die Normalstrahlungskeule, die absolut horizon tal zeigt, während die zweite Strahlungskeule der Höhenricht-Strahlungskeule leicht nach oben weisen kann, das heißt 2 bis 4 Grad über der Horizontalebene. Beide Strahlungskeulen können im Azimut abgetastet werden.
  • Die Leistungsverteilung zwischen den geteilten strahlende Elementen kann schrittweise oder fortlaufend gemäß der gewünschten Art des Schwenkens der Strahlungskeule(n) der Antennenanordnung bewirkt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Leistung zwischen den strahlenden Teilelementen so verteilt, dass für das Erzeugen der Höhenrichtstrahlungskeule die gesamte Leistung nur einem strahlenden Teilelement zugewiesen wird, während für die Normalstrahlungskeule die Leistung zwischen zwei strahlenden Teilelementen verteilt wird, so dass beide Teilelemente Leistung empfangen.
  • Die Ausführungsform des strahlenden Elementes der Antennenanordnung kann bezüglich vieler Aspekte variieren. Beispielsweise kann gemäß einer ins Auge gefassten Ausführungsform die Antennenanordnung ein separates strahlendes Element für das Empfangen und ein separates für das Übertragen aufweisen und entweder ein strahlendes Element oder beide können in zwei strahlende Teilelemente unterteilt sein. Die Möglichkeit des Variierens der Gestaltung der strahlenden Elemente innerhalb weiter Grenzen ermöglicht unter anderem, die Kosten der Gesamtanzahl der erforderlichen Komponenten niedrig zu halten.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform bestehen die strahlenden Teilelemente aus Hörnern. Das Reflektorsystem der Antennenanordnung kann vom Cassegrain-Typ sein, um die Strahlung zu verteilen bzw. zu fokussieren und eine Kombination aus Hörnern als Strahlungen Teilelementen mit einem Reflektorsystem vom Cassegrain-Typ hat sich als vorteilhaft erwiesen.
  • Um die Signalleistung zwischen den strahlenden Teilelementen gemäß der zwei Leistungsverteilungsmodelle zu verteilen, hat das Verteilungsnetzwerk gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform einen ersten und zweiten Hybrid und einen Phasendreher, ein Ausgang des ersten Hybrids ist direkt an einen Eingang des zweiten Hybrids angeschlossen und der andere Ausgang des ersten Hybrids ist an den anderen Eingang des zweiten Hybrids über dem Phasendreher angeschlossen. Der Phasendreher kann variabel sein. Durch Ändern der Phasendrehung in dem variablen Phasendreher kann die Leistung beliebig zwischen zwei zugeordneten strahlenden Teilelementen verteilt werden. Vorteilhafterweise kann der Phasendreher einer ersten und einer zweiten feststehenden Position zugewiesen sein, so dass in der ersten Position die Leistung zwischen den strahlenden Teilelementen verteilt wird und in der zweiten Position die gesamte Leistung zu einem der strahlenden Elemente geleitet wird.
  • Vorteilhafterweise besteht der Phasendreher aus einem dritten Hybrid, der mit ersten und zweiten Wellenleitern an der Ausgangsseite und einer Kurzschaltung versehen ist, die in jeden Wellenleiter eingeleitet werden kann, um zu ermöglichen, dass Kurzschaltungen in die Wellenleiter eingeleitet werden, sind letztere vorzugsweise mit Schlitzen in zwei entgegengesetzt begrenzenden Oberflächen an solchen der Wellenleiter vorgesehen, die im Abstand zum Hybrid liegen. Gemäß der vorgeschlagenen Ausführungsform können die Kurzschaltungen durch eine Linearbewegung oder durch eine Bewegung, die dem Bogen eines Kreises folgt, eingeleitet werden. Gemäß einer spezifisch bevorzugten Ausführungsform sind die Kurzschaltungen zugeordnet zu dem Umfang einer drehbaren Kreisscheibe angeordnet, wobei der Umfangsteil derselben während der Rotation durch die Schlitze der Wellenleiter geht. In diesem Zusammenhang kann die kreisförmige Scheibe einen Teil des Rotors in einem Motor bilden, der für das Drehen der Scheibe enthalten ist. Das Material in der Scheibe sollte eine niedrige Dielektrizitätskonstante haben. Zweckmäßigerweise bestehen die Kurzschaltungen aus Metallstreifen, wie beispielsweise Kupferstreifen.
  • Durch die Ausführungsform gemäß dem vorstehenden Absatz können die Kurzschaltungen in den zwei Wellenleitungen einander sehr gleich ausgebildet werden und es wird automatisch eine gute Anpassung erzielt. Die Integration von Motor und Scheibe hat sich als vorteilhaft erwiesen, unter anderem bezüglich des Moments der Trägheitskraft, der Leistungsanforderung und der Wärmeerzeugung.
  • Die Hybride können aus 90-Grad-Hybriden bestehen, aber es ist auch möglich, einen anderen Hybridtyp einzuführen, beispielsweise 180-Grad-Hybride.
  • Die Erfindung wird im Folgenden im Einzelnen mittels einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben, in welchen zeigt:
  • 1 eine bekannte Reflektorantenne vom Cassegrain-Typ;
  • 2 in schematischer Weise die Frontansicht und die Seitenansicht eines strahlenden Elementes gemäß den Prinzipien der Erfindung, unterteilt in zwei strahlende Teilelemente;
  • 3 eine schematische Skizze des Speisenetzwerks;
  • 4a und 4b in schematischer Weise in einer Vorderansicht eine zweite und eine dritte beispielhafte Ausführungsform der Gestaltung der strahlenden Elemente;
  • 5 eine schematische Repräsentation einer Phasendreherkupplung mit verstellbaren Kurzschaltungen;
  • 6a eine beispielhafte Ausführungsform einer Phasendreherkupplung mit linear verschiebbaren Kurzschaltunen,;
  • 6b eine beispielhafte Ausführungsform einer Phasendreherkupplung mit Kurzschaltungen, die entlang eines Kreisbogens verstellt werden können;
  • 6c in perspektivischer Teilansicht eine Wellenführung, die in der Phasendreherkupplung gemäß der 6a oder 6b enthalten ist; und
  • 7 in schematischer Darstellung eine Phasendreherkupplung gemäß der 6b, die in ein Speisenetzwerk mit Hornantennen integriert ist.
  • Die bekannte Reflektorantenne vom Cassegrain-Typ, die in der 1 gezeigt ist, hat ein strahlendes Element in Form eines Horns 1, einen Hauptreflektor 2 und einen Subreflektor 3, wobei die zwei Reflektoren das Reflektorsystem der Reflektorantenne bilden. Der Subreflektor 3 bildet zusammen mit einem Bodenteil 4, einem oberen Teil 5 und den Seitenwänden (nicht im Einzelnen gezeigt, die Außenbegrenzung der Anten neneinheit. Der Hauptreflektor 2 wirkt hier elektrisch wie eine Ebene und der Subreflektor 3 hat eine zylindrische Parabolform. Es ist anzugeben, dass es auch möglich ist, einen Hauptreflektor mit einer geeigneten gekrümmten Form, beispielsweise einer Parabolform, zu verwenden. Die Antenne ist horizontal polarisiert. Durch Zusammenwirken zwischen dem Horn und den Reflektoren wird eine scheibenförmige Strahlungskeule (nicht dargestellt) erzeugt, die dazu dient, einen Bereich in der Horizontalebene abzutasten. Das Abtasten in der Horizontalebene wird durch den Hauptreflektor erzeugt, der drehbar angeordnet ist, beispielsweise um ± 6–7° um eine zentrale Vertikalachse, wobei die Antenne in der Horizontalebene um ± das Doppelte des Winkels steuerbar ist. Ein geeigneter Frequenzbereich für die Antenne liegt bei 76–77 GHz.
  • Weiterhin dreht der Hauptreflektor die Polarisation um 90°. Er ist auch in der Vertikalrichtung fokussiert. Der Subreflektor hat eine Fokussierwirkung der Horizontalrichtung. Er ist das, was als ein Transreflektor bekannt ist, das heißt er wirkt in reflektierender Weise unter Bezug auf eine Polarisation (linear-vertikal), während er mit Bezug auf die Senkrechte (linear-horizontal) transparent ist. Die Reflexion der vertikalen Polarisation wird mittels eines vertikal geätzten Streifenmusters hervorgebracht. In der Figur ist der Strahlengang durch die gestrichelten Linien 6, 7 und 8 gezeigt und die E- und H-Felder sind durch Pfeile markiert. In diesem Zusammenhang ist aus diesen Angaben zu ersehen, dass die Strahlung in dem Hauptreflektor zwischen den gestrichelten Linien 7 und 8 einer Polarisationsdrehung von 90 Grad unterzogen ist.
  • Das Reflektorsystem 2, 3 wird über das strahlende Element in Form eines auf einer Wellenführung basierenden, vertikal polarisierten Sektoral-E-Ebenen-Horns versetzt gespeist. Der Zweck der versetzten Speisung dient einerseits dazu, ein niedriges Stehendewelle-Verhältnis SWR sicherzustellen, und andererseits eine Speiseblockade so lange als möglich zu vermeiden.
  • Wenn die Antenne als eine übertragende Antenne betrachtet wird, kann die Funktionsweise der Antenne wie folgt erläutert werden: eine vertikal polarisierte Welle, die von einer Signalquelle initiiert ist und von dem Speiseraum 1 herrührt, wird in dem Subreflektor 3 reflektiert und mit Bezug auf die Horizontalebene fokussiert. Die ebene, vertikal polarisierte Welle, die von dem Subreflektor herrührt, wird reflektiert und dann in ihrer Polarisation im Hauptreflektor 2 gedreht, wonach sie durch den Subreflektor nach außen geht.
  • Eine Voraussetzung dafür, dass die vorstehend beschriebene Strahlungskeule der Antenne in der Horizontalebene liegt, liegt darin, dass der Phasenmittelpunkt des Speisehorns 1 am Brennpunkt des Reflektorsystems liegt. Wenn das Speisehorn 1 leicht nach unten bewegt ist, so dass der Phasenmittelpunkt des Horns dann unter dem Brennpunkt liegt, wird die Strahlungskeule leicht nach oben weisen. Der Abstand vom Brennpunkt bestimmt den Winkel der Strahlungskeule in der Höhenrichtung.
  • Unsere Idee zum Erzielen der Höhenrichtauflösung basiert auf dem Teilen des strahlenden Elementes in strahlende Teilelemente. 2 zeigt in schematischer Weise die Teilung eines strahlenden Elementes in Form eines Speisehorns in zwei kleinere Hörner 1.1, 1.2, die in der Vertikalrichtung getrennt sind, wobei der linke Teil eine Vorderansicht der Hörner und der rechte Teil eine Seitenansicht der Hörner zeigt. Durch beliebiges Verteilen der Leistung zwischen den zwei Hörnern wird das Abtasten in der Höhenrichtung zwischen einem maximalen und einem minimalen Winkel hervorgebracht. Um eine Strahlungskeule in der Horizontalebene zu erhalten, wird die Leistung zwischen den zwei Hörnern so verteilt, dass die kombinierte Strahlung von den Hörnern ihren Phasenmittelpunkt im Brennpunkt hat. Wenn die ganze Leistung auf das untere Horn verteilt ist, wird die Strahlungskeule leicht nach oben weisen. Gemäß einem Vorschlag zum Teilen des Speisehorns ist das obere Horn mit einer Apertur versehen, die wenigstens zweimal so groß wie diejenige des unteren Horns ist, und zwar mittels einer größeren Abmessung in der Vertikalebene. Die Verteilung der zur Verfügung stehenden Leistung, so dass grob –1,5 dB zum oberen Horn und grob –5,2 dB zum unteren Horn geleitet werden, kann bewirken, dass der Phasenmittelpunkt der kombinierten Strahlung im Brennpunkt liegt. Wenn die gesamte Leistung zum unteren Horn geleitet wird, wird der Phasenmittelpunkt der Strahlung dann unter dem Brenn punkt liegen. Dies führt dazu, dass eine Höhenrichtstrahlungskeule erzeugt wird, die ein paar Grad über die Horizontalebene weist.
  • 3 zeigt eine schematische Skizze eines geeigneten Speisenetzwerks 9 zum Speisen eines geteilten strahlenden Elementes in Form eines unteren und eines oberen Horns 1.1, 1.2. Das Speisenetzwerk 9 ist an eine Signalquelle 10 in Form eines Signalgenerators angeschlossen. Das Speisenetzwerk hat ein Verteilungsnetzwerk, das in der schematischen Skizze identisch mit dem Speisenetzwerk ist, um die Leistung zwischen dem oberen und dem unteren Horn zu verteilen. Das Verteilungsnetzwerk hat zwei 90-Grad-Hybride 11, 12 und einen variablen Phasendreher 13.
  • In diesem Zusammenhang bedeutet Hybrid eine Komponente, die hereinkommende leitungsgeführte Mikrowellenenergie zwischen zwei ausgehenden Leitungen teilt. Die Leistungswerte in den zwei herausführenden Leitungen sind die gleichen, aber sie sind zueinander in ihrer Phase gedreht. Die Hybride sind in zwei unterschiedliche Gruppen in Abhängigkeit von der Phasendifferenz in den zwei herausführenden Leitungen unterteilt, das heißt 90-Grad-Hybride und 180-Grad-Hybride, woraus eine 90-Grad- bzw. eine 180-Grad-Phasendifferenz zwischen den herausführenden Leitungen des Hybrids resultiert. Die Hybride sind in den meisten Fällen mit zwei Eingängen und zwei Ausgängen versehen und sind Standardkomponenten für den Mikrowellendesigner.
  • Die von der Signalquelle 10 hereinkommende Leistung wird in den ersten 90-Grad-Hybrid 11 geleitet, dessen einer Ausgang direkt mit einem Eingang des zweiten 90-Grad-Hybrids verbunden ist und dessen anderer Ausgang über den Phasendreher 13 mit dem anderen Eingang des zweiten Hybrids 12 verbunden ist. Der erste Ausgang des zweiten Hybrids ist mit dem oberen Horn 1.2 und der zweite Ausgang ist mit dem unteren Horn 1.1 verbunden.
  • Durch Variieren der Phasendrehung in dem variablen Phasendreher 13 kann die Ausgangsleistung von der Signalquelle 10 beliebig zwischen den zwei Hörnen 1.1, 1.2 verteilt werden. Der variable Phasendreher kann mit zwei festen Positionen versehen sein, einer ersten, in welcher die Leistung zwischen dem oberen und unteren Horn verteilt wird, und einer zweiten, in welcher die Leistung auf das untere Horn verteilt wird. Das Schalten zwischen diesen zwei festen Positionen bedeutet, dass die Antennenstrahlungskeule zwischen zwei unterschiedlichen Höhenrichtwinkeln bewegt wird, beispielsweise zwischen einer normalen Strahlungskeule in der Horizontalebene, der ersten Position, und einer Höhenrichtstrahlungskeule, die ein paar Grad über in Relation zur Horizontalebene weist, der zweiten Position.
  • Im Fall, dass die Antenne als eine Empfangsantenne funktioniert, werden Signale, die von den Hörnern 1.1, 1.2 aus dem freien Raum empfangen worden sind, über das Verteilnetzwerk zu einem Signalempfänger (nicht dargestellt) geleitet, der an der gleichen Seite des Verteilnetzwerkes, wie die Signalquelle, angeschlossen ist.
  • Gemäß der Vorderansicht der strahlenden Elemente der Antennenanordnung in einer zweiten beispielhaften Ausführungsform, die in der 4a gezeigt ist, ist die Antennenanordnung mit zwei strahlenden Elementen 14 und 15 versehen, wobei eines für das Übertragen und das andere für das Empfangen verwendet wird. Die zwei strahlenden Elemente 14, 15 sind in strahlende Teilelemente 14.1, 14.2 bzw. 15.1, 15.2 unterteilt, die übereinander angeordnet sind. Die Verteilung der Leistung zwischen einem oberen und einem unteren Teilelement, die zusammengehören, findet gemäß den gleichen Prinzipien statt, wie sie vorstehend für eine Ausführungsform mit einem gemeinsam strahlenden Element zum Übertragen und Empfangen beschrieben worden sind.
  • Die 4b zeigt eine dritte beispielhafte Ausführungsform der Gestaltung der strahlenden Elemente. Wie die beispielhafte Ausführungsform gemäß der 4a, ist die Antennenanordnung mit zwei strahlenden Elementen 14 und 15 versehen. Ein strahlendes Element dient zum Übertragen und das andere zum Empfangen. In diesem Fall ist nur das strahlende Element 14 in Teilelemente 14.1, 14.2 unterteilt. Hierbei kann das strahlende Element 14 für das Übertragen und das strahlende Element 15 für das Empfangen verwendet werden. Das umgekehrte, die Verwendung des strahlenden Elementes 15 für das Übertragen und des strahlenden Elementes 14 für das Empfan gen ist ebenfalls möglich. Durch das vorstehende Teilen eines strahlenden Elementes 15 in Teilelemente kann die Anzahl der erforderlichen Komponenten verringert werden. Es kann jedoch eine verringerte Schwenkung in der Höhenrichtung erwartet werden.
  • Beispiele, wie der Phasendreher 13, welcher gemäß der 3 enthalten ist, gestaltet sein kann, werden im Einzelnen im Folgenden anhand der 5, 6a, 6b, 6c und 7 beschrieben.
  • Gemäß der 5, die das Prinzip selbst veranschaulicht, wird die Phasendrehung mittels eines Hybrids 16 mit einem ersten und einem zweiten Wellenleiter 17, 18 an der Ausgangsseite des Hybrids durchgeführt, wobei in die Wellenleiter Kurzschaltungen 19, 20 eingesetzt sein können. Um Kurzschaltungen hervorzubringen, ist es nur notwendig, einen ausreichend großen Metallstreifen in die Mitte der E-Ebene des Wellenleiters einzusetzen. An der Eingangsseite ist der Hybrid mit dem ersten bzw. zweiten Hybrid 11 bzw. 12 auf die in der 3 gezeigte Art und Weise verbunden. Durch Einsetzen der Kurzschaltungen sind die Wellenleiter in Termen der Leitung verkürzt und es wird somit, verglichen mit der Situation, in welcher die Wellenleiter unverkürzt arbeiten dürfen, eine Phasenverschiebung hervorgebracht.
  • 6a zeigt ein Beispiel, wie die Kurzschaltungen in die Wellenleiter mittels einer Linearbewegung eingeführt werden können. Eine linear verschiebbare Platte 21 mit einer niedrigen Dielektrizitätskonstante ist mit Kurzschaltungen 19, 20 in Form eines Metallstreifens versehen. Die Platte 21 ist quer zu zwei parallelen Wellenleitern 17, 18 in der durch den Pfeil 26 angegebenen Richtung verschiebbar. Teile der Platte 21 laufen in Schlitzen 22, die in diesen Enden der Wellenleiter angeordnet sind, die zum Hybrid beabstandet sind. Die Gestaltung der Schlitze 22 ist am besten in der perspektivischen Ansicht gemäß 6c von einem Ende eines Wellenleiters zu sehen. Eine erste feststehende Position in dem Phasendreher ist durch die Kurzschaltungen definiert, die vollständig außerhalb der Wellenleiter liegen, und eine zweite Position ist durch den Zustand definiert, der in der 6a gezeigt ist, bei dem die Kurzschaltungen in die Wellenleiter eingesetzt sind.
  • Gemäß der beispielhaften Ausführungsform, die in der 6b gezeigt ist, sind die Wellenleiter 17 und 18 auf den Mittelpunkt der Drehung 24 der drehbaren Scheibe 23 mit niedriger Dielektrizitätskonstante gerichtet. Ein Pfeil 27 zeigt die Drehbewegung der Scheibe an. Zwei Kurzschaltungen 19, 20 sind auf der Scheibe 23 angeordnet. Ähnlich, wie vorstehend beschrieben, sind die Wellenleiter mit Schlitzen 22 versehen. Durch Drehen der Scheibe um den Drehmittelpunkt der Scheibe kann bewirkt werden, dass der Phasendreher zwei feststehende Positionen einnimmt, eine, in welcher die Kurzschaltungen 19, 20 vollständig außerhalb der Wellenleiter liegen, und eine, in welcher die Kurzschaltungen in die Wellenleiter eingeführt sind. Die Drehung der Scheibe 23 kann beispielsweise durch einen Schrittschaltmotor erzeugt werden, der an die Scheibe angeschlossen ist. Alternativ kann die Scheibe in dem Rotorteil des Schrittschaltmotors integriert sein.
  • Für die Platte 21 bzw. die Scheibe 23 wird als geeignetes Material mit niedriger Dielektrizitätskonstante Duroid 5880 vorgeschlagen. Wenn der Metallstreifen aus dem Wellenleiter bewegt wird, liegt nur Material mit einer niedrigen Dielektrizitätskonstante in dem Wellenleiter innerhalb des Schlitzes 22, das keine merkbare Wirkung auf den Wellenleiter hat. Diese Situation bedeutet, dass der Wellenleiter nicht merkbar durch die Platte oder die Scheibe beeinflusst ist.
  • In der 7 ist die Phasendreherkupplung gemäß 6b in ein Speisenetzwerk 9 mit Hornantennen 1.1, 1.2 integriert. Die Scheibe 23 mit den Metallstreifen 19, 20 ist hier in einer Position gezeigt, in welcher die Metallstreifen vollständig außerhalb der Wellenleiter liegen. Die Figur schlägt ein mögliches Wellenleitermuster vor. Es ist anzumerken, dass insbesondere ein vierter Hybrid 25 hinzugefügt worden ist, um eine bessere Anpassung hervorzubringen. Sowohl der dritte als auch der vierte Hybrid bestehen vorzugsweise aus Hybriden mit 90-Grad-Phasendrehung.
  • Durch die Verwendung der Kurzschaltung gemäß dem Vorstehenden ist es möglich, eine sehr koordinierte und gleichförmige Phasendrehung mit guter Anpassung ohne irgendwelche Spezialmaßnahmen hervorzubringen.
  • Die vorstehend beschriebene, beispielhafte Ausführungsform, bei der die erfindungsgemäße Idee angewandt ist, wird nicht als die Erfindung begrenzend angesehen. Das Reflektorsystem muss nicht aus einer Cassegrain-Konfiguration bestehen, sonder andere Reflektorsysteme sind möglich, wie beispielsweise unterschiedliche Systeme von einzeln gekrümmten, doppelt gekrümmten und/oder ebenen reflektierenden Oberflächen, die dazu dienen, die Leistung von dem strahlenden Element in einer gewünschten Weise im Raum zu verteilen oder alternativ die aus dem Raum hereinkommende Strahlung auf das strahlende Element zu fokussieren. Das strahlende Element muss nicht aus Hörnern bestehen, es können jedoch alle anderen Typen von strahlenden Elementen in Betracht gezogen werden, beispielsweise strahlende Elemente, die auf der Stück-Technologie basieren.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Erzeugen einer verbesserten Auflösung in einer zweiten Ebene in rechten Winkeln zu einer ersten Ebene in einer Antennenanordnung, die ein Speisenetzwerk, ein strahlendes Element und ein Reflektorsystem aufweist und in der ersten Ebene den Raum abtastet, dadurch gekennzeichnet , dass der Phasenmittelpunkt des strahlenden Elementes relativ zum Reflektorsystem in der Höhenrichtebene durch Teilen des strahlenden Elementes und Speisen des geteilten strahlenden Elementes gemäß wenigstens einem ersten und einem zweiten Leistungsverteilungsmodell, bewegt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilung der Leistung zwischen dem geteilten strahlenden Elementen in Schritten zur schrittweisen Bewegung der Strahlungskeule der Antennenanordnung geschaltet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass gemäß dem ersten Leistungsverteilungsmodell alle Leistung auf nur einen geteilten Teil des strahlenden Elementes verteilt wird und dass gemäß dem zweiten Leistungsverteilungsmodell die Leistung zwischen den geteilten Teilen des strahlenden Elementes verteilt wird, sodass jedem geteilten Teil Leistung gemäß einem feststehenden gegenseitigen Verhältnis zugewiesen wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsverteilung zwischen den geteilten strahlenden Elementen kontinuierlich geändert wird, um eine kontinuierliche Ablenkung der Strahlungskeule der Antennenanordnung zu erzeugen.
  5. Antennenanordnung, die einen Teil eines Hilfssystems bildet, gemäß den Radarprinzipen arbeitet, für Fahrzeuge, wobei die Anordnung mit einer Signalquelle und/oder einem Signalempfänger verbunden ist und jeweils ein Speisenetzwerk, ein strahlendes Element und auch ein Reflektorsystem aufweist, um Ausgangsleistung von dem strahlenden Element zu verteilen beziehungsweise aus dem Raum in das strahlende Element hereinkommende Strahlung zu fokussieren, dadurch gekennzeichnet, dass das strahlende Element so gestaltet ist, dass es in wenigstens zwei strahlende Teilelemente unterteilt ist, und dass das Speisenetzwerk ein Verteilungsnetzwerk aufweist, das so ausgebildet ist, dass es Signalleistung zwischen den strahlenden Teilelementen gemäß wenigstens zwei unterschiedlichen Leistungsverteilungsmodellen verteilen kann.
  6. Antennenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das strahlende Element in zwei Teilelemente unterteilt ist, die übereinander angeordnet sind.
  7. Antennenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennenanordnung ein separates strahlendes Element zum Empfangen und eines zum Senden aufweist und dass wenigstens eines der zwei separaten strahlenden Elemente so gestaltet ist, dass es in zwei strahlende Teilelemente unterteilt ist.
  8. Antennenanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die strahlenden Teilelemente aus Hornstrahlern bestehen.
  9. Antennenanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilungsnetzwerk einen ersten und einen zweiten Hybrid und einen Phasenrotator enthält, wobei ein Ausgang des ersten Hybrides direkt an einen Eingang des zweiten Hybrides angeschlossen ist und der andere Ausgang des ersten Hybrides an den anderen Eingang des zweiten Hybrides über den Phasenrotor angeschlossen ist.
  10. Antennenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hybride 90 Grad-Hybride sind.
DE69830199T 1997-12-29 1998-12-21 Antennenanordnung und verfahren in verbindung mit einer derartigen anordnung Expired - Lifetime DE69830199T2 (de)

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