DE8304525U1

DE8304525U1 - MICROWAVE ANTENNA FOR LINE CONNECTIONS, IN PARTICULAR IN THE MILLIMETER WAVE AREA

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Publication number: DE8304525U1
Application number: DE19838304525
Authority: DE
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1983-02-18
Filing date: 1983-02-18
Publication date: 1983-09-15

Description

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH PTL-UL/Bl/häLicentia Patent-Verwaltungs-GmbH PTL-UL / Bl / hä

Tliiodor-Stern-Kai 1 UL 83/5Tliiodor-Stern-Kai 1 UL 83/5

D-6000 Frankfurt 70D-6000 Frankfurt 70

Mikrowellenantenne für Linienverbindungen, insbesondere im MillimeterwellenbereichMicrowave antenna for line connections, especially in the millimeter wave range

Die Neuerung betrifft eine Mikrowellenantenne nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, mit anderen Worten eine in vertikaler Richtung bündelnde, in horizontaler Richtung in zwei (i. A. entgegengesetzte) Richtungen strahlende Antenne für Frequenzen ab 10 GHz aufwärts. Sie ist vorzugsweise als Sende- und Empfangsantenne für Kommunikationssysteme in Linienverbindungen verwendbar. The innovation relates to a microwave antenna according to the preamble of claim 1, in other words one in Antenna bundling in the vertical direction and radiating in two (generally opposite) directions in the horizontal direction for frequencies from 10 GHz upwards. It can preferably be used as a transmitting and receiving antenna for communication systems in line connections.

Vorzugsweise für mobile Sender/Empfänger besteht die Forderung nach kleinen, aerodynamisch und, für einige Zwecke, optisch günstig geformten und damit im Querschnitt kleinen Antennenanordnungen.The is preferably for mobile transmitters / receivers Demand for small, aerodynamically and, for some purposes, optically shaped and thus in cross-section small antenna arrangements.

Bisher verwendete Antennen für diesen Zweck bestehen aus zwei Hohlleiterhörnern oder Parabolspiegeln. Aufgrund derAntennas previously used for this purpose consist of two waveguide horns or parabolic mirrors. Due to the

- k - UL 83/5 - k - UL 83/5

gewünschten relativ starken Bündelung in senkrechter Richtung werden die bisher verwendeten Antennenanordnungen sehr groß, speziell die Abmessungen in horizontaler Richtung sind bedeutend größer als normale' 'v<*ise erwünscht.The antenna arrangements used hitherto are desired, relatively strong bundling in the vertical direction very large, especially the dimensions in the horizontal direction are significantly larger than normal '' v <* ises desired.

Eine Realisi ;rung der gewünschten Antennenanordnung als rein planare Antennengruppe stößt auf Schwierigkeiten, da solche Antennen entweder hohe Verluste aufweisen (Mikrostreifenleitungsantenne, vgl. "Menzel, W.: A <iO GHx microstrip array antenna, IEEE Int. Symp. MTT-S, 198O, Symp.A realization of the desired antenna arrangement as purely planar antenna group encounters difficulties, since such antennas either have high losses (microstrip antenna, cf. “Menzel, W .: A <iO GHx microstrip array antenna, IEEE Int. Symp. MTT-S, 1980, Symp.

Digest, Seite 225 bis 226") oder mechanisch aufwendig herzustellen sind (Hohlleiterschlitz-array). Für einzelne Linienstrahler, wie sie in der Neuerung verwendet werden, spielen diese Nachteile aber keine Rolle mehr.Digest, pages 225 to 226 ") or are mechanically complex to manufacture (waveguide slot array). For individual Line sources, as they are used in the innovation, these disadvantages no longer play a role.

Aufgabe der Neuerung ist es, eine Mikrowellenantenne der eingangs genannten Art zu schaffen, die die vorstehend genannten Forderungen ohne die Nachteile der anderen Lösungsmöglichkeiten erfüllt. Die Neuerung ist im Schutzanspruch 1 gekennzeichnet. Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Ausführungen der Neuerung.The object of the innovation is to create a microwave antenna of the type mentioned above, which the above mentioned requirements are met without the disadvantages of the other possible solutions. The innovation is in the protection claim 1 marked. The sub-claims include advantageous versions of the innovation.

Die neuerungsgemäße Antenne verwendet zur Bündelung der Strahlung in senkrechter Richtung einen bzw. zwei Linien— strahler, in waagerechter Richtung je nach Ausführung z. B. zwei zylindrische Parabolreflektoren, Linsertanordnungen oder Hornstrahler. Das Ganze ist in einem Rohr untergebracht, das mehrere Funktionen hat. Das Rohr wird senkrecht, z. B. auf einem Fahrzeugdach, angebracht.The antenna according to the invention uses one or two lines to focus the radiation in a vertical direction. emitters, in the horizontal direction depending on the version, e.g. B. two cylindrical parabolic reflectors, Linsert arrangements or horn radiators. The whole thing is housed in a tube that has several functions. The pipe will vertical, e.g. B. on a vehicle roof attached.

Die FIG. 1, 2, 3 und k zeigen Querschnitte durch vorteilhafte Ausführungen der neuerungsgemäßen Antenne. Die Strahlungsrichtungen der Antenne sind jeweils durch. PfeileThe FIG. 1, 2, 3 and k show cross sections through advantageous embodiments of the antenna according to the invention. The radiation directions of the antenna are each through. Arrows

- 5 - UL 83/5- 5 - UL 83/5

angedeutet. Im ersten Fall befinden sich zwei Linienstrahler 1 in den Brennlinien von zwei zylindrischen Parabolen 2. Ist die Bündelung im Azimut nicht zu hoch, so lassen sich die Parabole vorteilhaft im Hinblick auf die mechanische Herstellung durch Ausschnitte von Kreiszylindern ersetzen. Die Anordnung ist in einer zylindrischen Hülle 3 aus einem dielektrischen Material angeordnet. Dieses Rohr übernimmt gleichzeitig die Aufgabe, der Antenne eine aerodynamisch und optisch vorteilhafte äußere Form zu geben. Das Rohr 3 i^t also Schutzhülle, Halterung und aerodynamische Verkleidung zugleich für die Antenne.indicated. In the first case there are two line sources 1 in the focal lines of two cylindrical ones Parabolas 2. If the bundling in the azimuth is not too high, the parabolas can be advantageous with regard to the Replace mechanical production with cutouts from circular cylinders. The arrangement is in a cylindrical Sheath 3 arranged from a dielectric material. This tube also takes on the task of giving the antenna an aerodynamically and optically advantageous exterior To give shape. The tube 3 i ^ t so protective cover, holder and aerodynamic cladding for the antenna at the same time.

FIG. 2 zeigt eine andere Variante der Antenne. In der gemeinsamen Brennlinie von zwei zylindrischen Linsen k ist ein einzelner Linienstrahler 5 angeordnet, der in Richtung von beiden Linsen strahlt.FIG. 2 shows another variant of the antenna. In the common focal line of two cylindrical lenses k , a single line radiator 5 is arranged, which radiates in the direction of both lenses.

FIG. 3 zeigt eine weitere Variante der Antenne. Hier strahlt ein einzelner Linienstrahler 6 in die beiden Hör* ns tr ahler 7* In FIG* Q sind zwei Linisns trehler bezeichnet, die jeweils nur in eine Richtung strahlen.FIG. 3 shows a further variant of the antenna. Here radiates a single line source 6 in the two hearing * tr ns counter 7 * * In FIG Q denotes two Linisns trehler which radiate only in one direction in each case.

Die Linienstrahler 1, 5- 6, 8 können in bekannter Weise durch Hohlleiterschlitzantennen oder durch planare Strukturen, wie z. B. in "James, J. R., Wilson, G. J.: Microstrip antennas and arrays. PT. 1 - Fundamental actions and linestations. IEE Journal on MOA, Vol. 1 (1977), Seiten 165 bis 174" oder "Hill, R.: A twin line omnidirectional aerial configuration. 8. European Microwave Conference 1978, Seiten 307 bis 311" beschrieben, realisiert werden.The line radiators 1, 5-6 , 8 can in a known manner by waveguide slot antennas or by planar structures, such as. B. in "James, JR, Wilson, GJ: Microstrip antennas and arrays. PT. 1 - Fundamental actions and linestations. IEE Journal on MOA, Vol. 1 (1977), pages 165 to 174" or "Hill, R .: A twin line omnidirectional aerial configuration. 8th European Microwave Conference 1978, pages 307 to 311 ", can be realized.

Die erfindungsgemäße Antenne ist ζ. Β. auf spurgebundenen Fahrzeugen mit Geschwindigkeiten bis zu 350 km/h für den Linienfunk einsetzbar.The antenna according to the invention is ζ. Β. on track-bound Vehicles with speeds of up to 350 km / h can be used for line radio.

Claims

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH PTL-ÜL / Bl / hä Theodor-Stern-Kai 1 UL 83/5 D-6OOO Frankfurt 70 protection claims

1. Mikrowellenantenne, insbesondere für den Millimeterwellenbereich, mit zwei Strahlungsrichtungen für Linienverbindungen, bei gleichzeitiger Bündelung in der Tlevationsrichtung, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:1. Microwave antenna, especially for the millimeter wave range, with two directions of radiation for line connections, with simultaneous bundling in the direction of elevation, characterized by the following features:

- zur Bündelung in Elevationsrichtung sind Linienstrahler (1, 5, 6, 8) vorgesehen;- Line emitters (1, 5, 6, 8) are provided for bundling in the elevation direction;

die Bündelung in Azimutrichtung erfolgt durch strahlbündelnde Elemente (2, 4, 7, 9);the bundling in the azimuth direction is carried out by beam bundling elements (2, 4, 7, 9);

- the line sources (1 or 5) are arranged in the focal lines of the beam-bundling elements (2 or 4) or the line sources (6 or 8) are arranged on the throat of the beam-bundling elements (7 or 9) ;

- All elements (1 and 2, k to 9) are housed in a thin tube (3) made of material transparent in the wavelength range of the antenna, the axis of the tube (3) being oriented vertically.

- 2 - UL 83/5

2. Mikrowellenantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die strahlbündelnden Elemente zylindrische Parabole (2) sind, welche Rücken an Rücken in dem Rohr (3) liefen.2. Microwave antenna according to claim 1, characterized in that the beam-bundling elements are cylindrical Parabolas (2) are which ran back to back in the tube (3).

3· Mikrowellenantenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Parabole (2) durch Kreiszylinderausschnitte angenähert sind.3 · Microwave antenna according to claim 2, characterized in that the cylindrical parabolas (2) are approximated by circular cylinder cutouts.

kο Mikrowellenantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die strahlbündelnden Elemente dielektrische Linsen (4) sind. kο microwave antenna according to claim 1, characterized in that the beam-bundling elements are dielectric lenses (4).

5. Microwave antenna according to Claim 1, characterized in that the beam-bundling elements are metal plates or waveguide lenses.

6. Microwave antenna according to claim 1, characterized in that the beam-bundling elements horn antenna (7, 9) are.

7 · Microwave antenna according to claim 4, 5 or 6, characterized marked that a single, in opposite Directions of radiating line emitters (5, 6) in the main axis of the tube (3) is arranged.

8. Microwave antenna according to one of the preceding claims, characterized in that the line radiators' (1, 5, 6, 8) Waveguide slot antennas sini.

9. Microwave antenna according to one of claims 1 to 7,

characterized in that the line sources (1, 5, 6, 8) planar antennas, e.g. B. Micro "treif line antennas, are.