EP0064694A1 - Mikrowellenantenne für Linienverbindungen, insbesondere im Millimeterwellenbereich - Google Patents

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EP0064694A1
EP0064694A1 EP82103702A EP82103702A EP0064694A1 EP 0064694 A1 EP0064694 A1 EP 0064694A1 EP 82103702 A EP82103702 A EP 82103702A EP 82103702 A EP82103702 A EP 82103702A EP 0064694 A1 EP0064694 A1 EP 0064694A1
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EP
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microwave antenna
antenna according
line
elements
bundling
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EP82103702A
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English (en)
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Inventor
Wolfgang Dr.-Ing. Menzel
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Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Original Assignee
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/42—Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome

Definitions

  • the invention relates to a microwave antenna according to the preamble of claim 1, in other words an antenna that bundles in the vertical direction and radiates in the horizontal direction in two (generally opposite) directions for frequencies from 10 GHz upwards. It can preferably be used as a transmitting and receiving antenna for communication systems in line connections.
  • Antennas previously used for this purpose consist of two waveguide horns or parabolic mirrors. Due to the desired relatively strong bundling in the vertical direction, the antenna arrangements previously used are very large, especially the dimensions in the horizontal direction are significantly larger than normally desired.
  • the object of the invention is to provide a microwave antenna of the type mentioned that meets the above requirements without the disadvantages of the other possible solutions.
  • the invention is described in claim 1.
  • the subclaims contain advantageous embodiments of the invention.
  • the antenna according to the invention uses one or two line emitters to bundle the radiation in the vertical direction, in the horizontal direction depending on the design, for. B. two cylindrical parabolic reflectors or lens assemblies.
  • the whole is housed in a tube that has multiple functions.
  • the tube is vertical, e.g. B. attached to a vehicle roof.
  • FIG. 1 and 2 show cross sections through advantageous embodiments of the antenna according to the invention.
  • the radiation directions of the antenna are indicated by arrows.
  • the arrangement is arranged in a cylindrical sleeve 3 made of a dielectric material.
  • This tube also takes on the task of giving the antenna an aerodynamically and optically advantageous external shape.
  • the tube 3 is thus protective cover, bracket and aerodynamic fairing for the antenna at the same time.
  • FIG. 2 shows another variant of the antenna.
  • a single line radiator 5 is arranged, which radiates in the direction of both lenses.
  • the line radiators 1 and 5 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 ".
  • the antenna according to the invention is e.g. B. on track-bound vehicles with speeds up to 350 km / h for line radio.

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  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Abstract

Bei einer Mikrowellenantenne für Linienverbindungen in zwei Richtungen, insbesondere im Millimeterwellenbereich, besteht die Forderung nach einer kleinen, aerodynamisch und optisch günstig geformten Anordnung. Es wird eine solche Antenne beschrieben, bei der die Bündelung in der Elevationsrichtung durch Linienstrahler (1) bewirkt wird, während die Bündelung in Azimutrichtung durch strahlbündelnde Elemente (2) erfolgt, in deren Brennlinien sich die Linienstrahler (1) befinden. Sämtliche Elemente (1 und 2) sind in einem dünnen Rohr (3) untergebracht aus im Wellenlängenbereich der Antenne durchsichtigem Material. . Anwendung z.B. für Linienfunk auf spurgebundenen Fahrzeugen mit Geschwindigkeiten bis 350 km/h.

Description

  • Die Erfindung 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.
  • Vorzugsweise für mobile Sender/Empfänger besteht die Forderung nach kleinen, aerodynamisch und, für einige Zwecke, optisch günstig geformten und damit im Querschnitt kleinen Antennenanordnungen.
  • Bisher verwendete Antennen für diesen Zweck bestehen aus zwei Hohlleiterhörnern oder Parabolspiegeln. Aufgrund der gewünschten relativ starken Bündelung in senkrechter Richtung werden die bisher verwendeten Antennenanordnungen sehr groß, speziell die Abmessungen in horizontaler Richtung sind bedeutend größer als normalerweise erwünscht.
  • Eine Realisierung der gewünschten Antennenanordnung als rein planare Antennengruppe stößt auf Schwierigkeiten, da solche Antennen entweder hohe Verluste aufweisen (Mikrostreifenleitungsantenne, vgl."Menzel, W.: A 40 GHz 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 Erfindung verwendet werden, spielen diese Nachteile aber keine Rolle mehr.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Mikrowellenantenne der eingangs genannten Art zu schaffen, die die vorstehend genannten Forderungen ohne die Nachteile der anderen Lösungsmöglichkeiten erfüllt. Die Erfindung ist im Anspruch 1 beschrieben. Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Ausführungen der Erfindung.
  • Die erfindungsgemäße Antenne verwendet zur Bündelung der Strahlung in senkrechter Richtung einen bzw. zwei Linienstrahler, in waagerechter Richtung je nach Ausführung z. B. zwei zylindrische Parabolreflektoren oder Linsenanordnungen. Das Ganze ist in einem Rohr untergebracht, das mehrere Funktionen hat. Das Rohr wird senkrecht, z. B. auf einem Fahrzeugdach, angebracht.
  • Die FIG. 1 und 2 zeigen Querschnitte durch vorteilhafte Ausführungen der erfindungsgemäßen Antenne. Die Strahlungsrichtungen der Antenne sind jeweils durch Pfeile 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 eineaerodynamisch und optisch vorteilhafte äußere Form zu geben. Das Rohr 3 ist also Schutzhülle, Halterung und aerodynamische Verkleidung zugleich für die Antenne.
  • FIG. 2 zeigt eine andere Variante der Antenne. In der gemeinsamen Brennlinie von zwei zylindrischen Linsen 4 ist ein einzelner Linienstrahler 5 angeordnet, der in Richtung von beiden Linsen strahlt.
  • Die Linienstrahler 1 bzw. 5 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.
  • Die erfindungsgemäße Antenne ist z. B. auf spurgebundenen Fahrzeugen mit Geschwindigkeiten bis zu 350 km/h für den Linienfunk einsetzbar.

Claims (8)

1. Mikrowellenantenne, insbesondere für den Millimeterwellenbereich, mit zwei Strahlungsrichtungen für Linienverbindungen,bei gleichzeitiger Bündelung in der Elevationsrichtung, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- die Bündelung in Elevationsrichtung ist durch Linienstrahler (1 bzw. 5) bewirkt;
- die Bündelung in Azimutrichtung erfolgt durch strahlbündelnde Elemente (2 bzw. 4);
- die Linienstrahler (1 bzw. 5) sind in den Brennlinien der strahlbündelnden Elemente (2 bzw. 4) angeordnet;
- sämtliche Elemente (1 und 2 bzw. 4 und 5) sind in einem dünnen Rohr (3) aus im Wellenlängenbereich der Antenne durchsichtigem Material untergebracht, wobei die Achse des Rohrs (3) senkrecht ausgerichtet ist.
2. Mikrowellenantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die strahlbündelnden Elemente zylindrische Parabole (2) sind, welche Rücken an Rücken in dem Rohr (3) liegen.
3. Mikrowellenantenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Parabole (2) durch Kreiszylinderausschnitte angenähert sind.
4. Mikrowellenantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die strahlbündelnden Elemente dielektrische Linsen (4) sind.
5. Mikrowellenantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die strahlbündelnden Elemente Metallplatten-oder Hohlleiterlinsen sind.
6. Mikrowellenantenne nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger, in entgegengesetzte Richtungen strahlender Linienstrahler (5) in der Hauptachse des Rohrs (3) angeordnet ist.
7. Mikrowellenantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Linienstrahler (1 bzw. 5) Hohlleiterschlitzantennen sind.
8. Mikrowellenantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Linienstrahler (1 bzw. 5) planare Antennen, z. B. Mikrostreifenleitungsantennen, sind.
EP82103702A 1981-05-12 1982-04-30 Mikrowellenantenne für Linienverbindungen, insbesondere im Millimeterwellenbereich Ceased EP0064694A1 (de)

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DE19813118745 DE3118745A1 (de) 1981-05-12 1981-05-12 Mikrowellenantenne fuer linienverbindungen, insbesondere im millimeterwellenbereich
DE3118745 1981-05-12

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