EP0284897B1 - Zweireflektor-Microwellen-Richtantenne - Google Patents

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EP0284897B1
EP0284897B1 EP88104199A EP88104199A EP0284897B1 EP 0284897 B1 EP0284897 B1 EP 0284897B1 EP 88104199 A EP88104199 A EP 88104199A EP 88104199 A EP88104199 A EP 88104199A EP 0284897 B1 EP0284897 B1 EP 0284897B1
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subreflector
rim
reflector
main reflector
absorber material
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Erwin Dipl.-Ing. Härtinger
Wolfgang Dipl.-Ing. Rebhan
Gerhard Dipl.-Ing. Schindler
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/10—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
    • H01Q19/18—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces having two or more spaced reflecting surfaces
    • H01Q19/19—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces having two or more spaced reflecting surfaces comprising one main concave reflecting surface associated with an auxiliary reflecting surface
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/02—Details
    • H01Q19/021—Means for reducing undesirable effects

Definitions

  • the invention relates to a rotationally symmetrical two-reflector microwave directional antenna with low sidelobe levels of the radiation pattern in predetermined spatial areas using a main reflector, a subreflector illuminating the main reflector, which adversely affects the sub-zipper field attenuation, and an opening arranged between the main reflector apex and the sub-primary reflector , wherein the aperture assignment is designed toroidally in such a way that it drops both towards the main reflector and the sub-reflector edge, starting from an intermediate maximum.
  • Directional antennas have a wide range of applications in the field of radio technology, in particular directional radio technology and satellite radio. In most applications, such directional antennas require good attenuation of the side lobes. With directional antennas for satellite ground stations, for example, interference from terrestrial directional radio networks can be reduced. Terrestrial directional radio links can be meshed more closely when using antennas with low lobes. However, the increasingly dense occupation of the satellite synchronous orbit by communications satellites and the ever increasing networking of terrestrial microwave links lead to the fact that the microwave antennas used on the ground interfere with neighboring radio links more or are more disturbed by them themselves. Such antennas should therefore have improved sub-zip attenuation in future.
  • EP-A1-136 817 it is known to provide a shielding ring which has an absorbing surface in the case of rotationally symmetrical two-mirror microwave directional antennas at the edge of the sub-reflector. This reduces sub-lobe levels by absorbing the spill-over energy from the primary horn and by reducing the scattered radiation at the sub-reflector edge.
  • the shielding ring coated with absorber material is shaped as a continuous axial projection, which extends from the sub-reflector edge in the direction of the main reflector and runs essentially parallel to the horn axis.
  • the object of the invention is to provide measures for a two-reflector microwave directional antenna of the type mentioned at the outset, so that the sidelobe-increasing effect of an insufficient lowering of the subreflector stray field in the central region near the axis can be effectively reduced.
  • this object is achieved in that the sub-reflector is concavely curved in accordance with the Gregory principle, that the edge at the opening of the primary horn is covered by absorber material, and / or that the sub-reflector is covered all around by absorber material in an edge zone, which extends over about a third of the subreflector radius, starting from the edge, so that the subreflector stray field towards the edge of the primary horn emitter has a certain low radiation level of about - 8 dBi, in the direction of the projection of the subreflector edge into the main reflector a certain low radiation level of about - 6 dBi and in the direction of the main reflector edge does not exceed a certain low radiation level of about - 10 dBi, which leads to an amplitude profile of the aperture field which has a maximum approximately in the middle between the sub and main reflector edge and both in the direction of the main as a uch of the subreflector edge gradually drops to levels of - 15 dB
  • the measures specified by the invention are particularly advantageous if they are applied to antennas whose main reflector has an aperture diameter of approximately 200 wavelengths or less. These are usually smaller antennas.
  • the sub-reflector is expediently held by a plurality of supports which are attached to the outside of the sub-reflector and whose base points lie in the region of the main reflector edge. Illumination by the subreflector is then largely avoided.
  • the supports can be straight or curved.
  • the edge zone of the subreflector is advantageously milled out, the absorber material with the appropriate contour being inserted into the milled out.
  • the absorber material for covering the edge of the primary horn as well as the subreflector edge zone suitably consists of a weatherproof material.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a rotationally symmetrical two-directional microwave directional antenna with a main reflector 1, a subreflector 2 that illuminates the main reflector 1 and is concavely curved according to the Gregory principle, and one with its opening between the apex of the main reflector 1 and the apex of the sub-reflector 2 arranged primary horn radiator 3.
  • the primary horn radiator 3 is fed via a hollow line 4, which is led out through an apex opening of the main reflector 1 to the rear.
  • the sub-reflector 2 is held by four X-shaped straight supports 5, the base points of which lie in the region of the edge of the main reflector 1.
  • the sub-reflector 2 and the supports 5 are necessarily in the beam path of the main reflector 1 and thereby cause interference, which is reflected in a deterioration of the side lobe characteristics. If the primary horn 3 is still relatively close to the subreflector 2, additional disturbances are to be expected, which do not allow the secondary lobe specifications to be met, at least in the wide-angle range.
  • a beam from the primary horn 3 to the edge 7 of the sub-reflector 2 with 10 a beam from the sub-reflector 2 to the edge 6 of the primary horn 3, with 11
  • Beam from the subreflector 2 to the main reflector 1 and 12 denotes a beam from the subreflector 2 to the edge 8 of the main reflector 1.
  • the beam 9 describes the radiation and diffraction effects at the subreflector 2.
  • the beam 12 describes the radiation and the edge diffraction at the main reflector 1.
  • the beam 11 describes the reflection from the main reflector 1 onto the subreflector edge 7.
  • the dominant source of interference is the secondary scattered radiation from the subreflector 2 illuminated primary horn 3, which is caused by the beam 10.
  • the main reflector 1 and the subreflector 2 are designed according to the invention so that the subreflector stray field indicated by the beam 10 towards the edge 6 of the primary horn emitter has a certain low radiation level of, for example, -8 dBi, the subreflector scatter field indicated by the beam 11 in the direction of the projection of the sub-reflector edge 7 in the main reflector 1 does not exceed a certain low radiation level of, for example, -6 dBi, and the sub-reflector stray field indicated by the beam 12 in the direction of the main reflector edge 8 does not exceed a certain low radiation level of, for example, -10 dBi.
  • Fig. 3 shows a longitudinal sectional view of a grooved primary horn 3, which is covered at the front at its edge 6 at the opening with a ring made of absorber material 13.
  • the absorber material 13 is graphitized polyurethane foam with a weatherproof impregnated textile fabric skin or a weatherproof, absorbent rubber mat.
  • Fig. 4 shows a subreflector 2, which is covered all around in an edge zone by absorber material 15.
  • the edge zone covered by the absorber material 15 extends over about a third of the sub-reflector radius R, starting from the edge.
  • the edge zone of the sub-reflector 2 is milled out.
  • the absorber material 15 with a suitable contour profile 16 is inserted into the cutout 14.
  • a smooth surface profile is obtained, which has more favorable properties with regard to snow and ice build-up as well as contamination than an absorber that was subsequently glued on, e.g. a rubber mat.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine rotationssymmetrisch aufgebaute Zweireflektor-Mikrowellen-Richtantenne mit niedrigen Nebenzipfelpegeln des Strahlungsdiagramms in vorgegebenen Raumbereichen unter Verwendung eines Hauptreflektors, eines den Hauptreflektor ausleuchtenden, die Nebenzipfeldämpfung ungünstig beeinflussenden Subreflektors, und eines mit seiner Öffnung zwischen dem Hauptreflektorscheitel und dem Subreflektorscheitel angeordneten Primärhornstrahlers, wobei die Aperturbelegung torusförmig derart ausgelegt ist, daß sie sowohl zum Hauptreflektor- als auch zum Subreflektorrand, ausgehend von einem dazwischen liegenden Maximum, abfällt.
  • Richtantennen finden eine vielfältige Anwendung auf dem Gebiet der Funktechnik, insbesondere der Richtfunktechnik und des Satellitenfunks. In den meisten Anwendungsfällen wird von solchen Richtantennen eine gute Dämpfung der Nebenzipfel verlangt. Bei Richtantennen für Satellitenbodenstationen können dadurch beispielsweise Störungen terrestrischer Richtfunknetze verringert werden. Terrestrische Richtfunkstrecken können bei Verwendung nebenzipfelarmer Antennen enger vermascht werden. Die zunehmend dichtere Besetzung der Satellitensynchronbahn mit Nachrichtensatelliten und die immer stärker werdende Vernetzung terrestrischer Richtfunkverbindungen führen aber dazu, daß die am Boden eingesetzten Richtfunkantennen winkelmäßig benachbarte Funkstrecken mehr stören oder von diesen selbst mehr gestört werden. Solche Antennen sollen deshalb künftig eine verbesserte Nebenzipfeldämpfung aufweisen. Bei rotationssymmetrischen Zweireflektorantennen üblicher Bauart mit einem Aperturdurchmesser von weniger als etwa 200 Wellenlängen ergeben sich aufgrund erhöhter Beugung und, damit zusammenhängend, stärkerer vom Subreflektor- und Erregerrand ausgehender Störstrahlung besondere Probleme. Für Satellitenfunkverbindungen kommt es dabei vor allem auf den Winkelbereich von 1° bis 20°, für terrestrische Verbindungen dagegen zur Zeit mehr auf den Bereich von 20° und darüber an.
  • Ein annähernd typisches Beispiel für bisherige Bauweisen für Richtantennen ist die in "Telcom Report" 9 (1986), Sonderheft "Nachrichtenübertragung auf Funkwegen", Seiten 82 bis 84 beschriebene 3,5 m-Zweispiegelantenne für das deutsche Fernmeldesatellitensystem. Diese Antenne ist nach dem Cassegrain-Prinzip aufgebaut und vor allem auf einen hohen Wirkungsgrad hin optimiert, um den Durchmesser des Hauptreflektors klein halten zu können. Die Reflektoren sind deshalb so geformt, daß sich noch eine einigermaßen homogene Belegung in der Antennenapertur ergibt. Ein gewisser allmählicher Feldabfall in Richtung zum Hauptreflektorrand hin soll allerdings schon der Verbesserung der Nebenzipfeldämpfung im hauptkeulennahmen Bereich und vor allem im Bereich um ± 90° (Hauptreflektorüberstrahlung) dienen. Bei einer Fehlausrichtung der Antennenkeule, wie sie beispielsweise bei Satellitenbewegungen immer vorkommen kann, ist eine leicht abfallende Belegung auch vom Wirkungsgrad her günstiger. Um die Störwirkung der Subreflektorstützen auf das Nebenzipfeldiagramm zu reduzieren, werden z.B. bei der 3,5 m-Antenne gekrümmte Stützen verwendet.
  • Das Antennendiagramm und damit die räumliche Verteilung der abgestrahlten Energie einer Richtantenne mit ungestörter Kreisapertur ist theoretisch ausschließlich von der vorgegebenen Belegungsfunktion der Feldstärke des Strahlungsfeldes in der Apertur abhängig. Wie beispielsweise der Literaturstelle aus dem Buch von S. Silver: "Microwave Antenna Theory and Design", MIT-Serie, 1949, Seiten 186 bis 198 zu entnehmen ist, ergibt sich im Vergleich zur konstant belegten Antennenapertur dann eine definierte Abnahme des Nebenzipfelpegels, wenn zum Aperturrand hin die Feldstärke allmählich abfällt.
  • Aus "Nachrichtentechnische Fachberichte", Band 43, 1972, Seiten 104 und 105, ist es bekannt, Nebenmaxima bei Richtantennen mit innerhalb des Strahlungsfeldes liegenden und damit die Nebenzipfeldämpfung ungünstig beeinflussenden Vorrichtungen, z.B. bei Cassegrain-Antennen, dadurch zu verkleinern, daß die Belegung zum Aperturrand hin gleichmäßig abfallend ausgebildet wird. Diese Maßnahme zur Nebenzipfelpegelreduzierung genügt hier jedoch häufig nicht. Ursache des noch zu hohen Nebenzipfelpegels ist dabei der starke Feldgradient am Subreflektorrand. Durch einen allmählichen Feldabfall in Richtung zum Subreflektorrand kann dieser Nachteil im Prinzip wieder weitgehend beseitigt werden, wie aus der DE-PS 23 42 904 für eine Cassegrain-Antenne bekannt ist von der im Gottungsbegriff des Patentanspruchs 1 ausgegangen wird.
  • Aus der bereits erwähnten Literaturstelle aus dem "Telcom Report", insbesondere Seite 83, ist es darüber hinaus bereits bekannt, daß eine radikale Veränderung der homogenen Aperturbelegung in Richtung der in der DE-PS 23 42 904 erläuterten Torusbelegung gerade bei den kleineren Antennen in bestimmten Winkelbereichen eine noch stärkere Wirkung auf die Nebenkeulendämpfung hat. In Bild 13 dieser Literaturstelle ist der konstruktive Aufbau einer 4,2 m-Antenne dargestellt, bei der das Gregory-Prinzip mit dem Prinzip der Torusbelegung kombiniert ist.
  • Aus "International Conference on Communications", ICC 79, Conference Record, 10.-14. Juni 1979, Band 1, Seiten 6.6.1-6.6.5, IEEE, New York, US; A.B. Harris et al: "Reducing the side lobes of earth-station antennas" ist es bekannt, nach dem Cassegrain-Prinzip rotationssymmetrisch aufgebaute Zweireflektor-Mikrowellenrichtantennen so zu gestalten, daß sich die heutzutage sehr hohen Anforderungen an die Nebenzipfeldämpfung weitgehend erfüllen lassen. Dies wird durch Angabe von bestimmten Strahlungspegeln und Amplitudenverläufen erreicht. Jedoch können auch hierbei trotz allem noch aufgrund einer unzureichenden Absenkung des Subreflektorstreufeldes im zentralen achsnahen Bereich nebenzipfelerhöhende Wirkungen auftreten.
  • Aus EP-A1-136 817 ist es bekannt, bei rotationssymmetrischen Zweispiegel-Mikrowellenrichtantennen am Rand des Subreflektors einen Abschirmring vorzusehen, der eine absorbierende Oberfläche aufweist. Dadurch werden Nebenzipfelpegel reduziert und zwar durch Aufnahme der Spill-over-Energie vom Primärhornstrahler und durch Verringerung der Streustrahlung an der Subreflektorkante. Der mit Absorbermaterial beschichtete Abschirmring ist als fortlaufende axiale Projektion geformt, die sich vom Subreflektorrand in Richtung zum Hauptreflektor erstreckt und im wesentlichen parallel zur Hornstrahlerachse verläuft.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, für eine Zweireflektor-Mikrowellen-Richtantenne der eingangs genannten Art Maßnahmen anzugeben, damit die nebenzipfelerhöhende Wirkung einer unzureichenden Absenkung des Subreflektorstreufeldes im zentralen, achsnahen Bereich wirkungsvoll verringert werden kann.
  • Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Subreflektor gemäß dem Gregory-Prinzip konkav gekrümmt ausgebildet ist, daß der Rand an der Öffnung des Primärhornstrahlers durch Absorbermaterial abgedeckt ist, und/oder daß der Subreflektor rundum durch Absorbermaterial in einer Randzone abgedeckt ist, die sich über etwa ein Drittel des Subreflektorradius, ausgehend vom Rand, erstreckt, so daß das Subreflektorstreufeld in Richtung zum Rand des Primärhornstrahlers einen bestimmten niedrigen Strahlungspegel von etwa - 8 dBi, in Richtung der Projektion des Subreflektorrandes in den Hauptreflektor einen bestimmten niedrigen Strahlungspegel von etwa - 6 dBi und in Richtung zum Hauptreflektorrand einen bestimmten niedrigen Strahlungspegel von etwa - 10 dBi nicht überschreitet, was zu einem Amplitudenverlauf des Aperturfeldes führt, der ein etwa in der Mitte zwischen dem Sub- und Hauptreflektorrand liegendes Maximum aufweist und sowohl in Richtung des Haupt-als auch des Subreflektorrandes allmählich auf Pegel von - 15 dB oder mehr abfällt, wobei dieser Amplitudenverlauf so gewählt ist, daß die ersten Nebenzipfel zwischen - 11 und - 14 dB und die zweiten sowie die weiteren Nebenzipfel des Strahlungsdiagramms unter einer Kurve A = (Z - 25 log ϑ) mit Z ≃ 29 liegen, worin A der Strahlungsdiagrammpegel in dBi und ϑ der Diagrammwinkel in bezug auf die Antennensymmetrieachse ist.
  • Es hat sich herausgestellt, daß es im Hinblick auf die Störstrahlungen und die Nebenzipfeldämpfung günstiger ist, wenn statt des konvexen Cassegrain-Subreflektors ein konkav gekrümmter Gregory-Subreflektor verwendet wird.
  • Die durch die Erfindung angegebenen Maßnahmen sind besonders vorteilhaft, wenn sie bei Antennen angewendet werden, deren Hauptreflektor einen Aperturdurchmesser von etwa 200 Wellenlängen oder weniger aufweist. Es handelt sich dabei meist um Antennen kleinerer Bauart.
  • In zweckmäßiger Weise wird der Subreflektor von mehreren außen am Subreflektor angebrachten Stützen gehalten, deren Fußpunkte im Bereich des Hauptreflektorrandes liegen. Es wird dann eine Anstrahlung durch den Subreflektor weitgehend vermieden. Die Stützen können gerade oder gekrümmt ausgebildet werden.
  • Messungen haben gezeigt, daß bei gekrümmten Stützen der Nebenkeulenanstieg geringer ist, weil die Störstrahlung über einen größeren Winkelbereich verteilt ist. In vorteilhafter Weise werden vier Stützen in X-förmiger Anordnung vorgesehen.
  • In vorteilhafter Weise ist die Randzone des Subreflektors ausgefräst, wobei in die Ausfräsung das Absorbermaterial mit passendem Konturverlauf eingesetzt wird. Das Absorbermaterial sowohl für die Abdeckung des Randes des Primärhornstrahlers als auch der Subreflektor-Randzone besteht in zweckmäßiger Weise aus einem wetterfesten Material.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand von vier Figuren erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1
    die seitliche Schemadarstellung einer nach dem Gregory-Prinzip gespeisten rotationssymmetrischen Zweireflektor-Mikrowellen-Richtantenne,
    Fig. 2
    die Streu- und Beugungseffekte einer rotationssymmetrischen Gregory-Antenne in einer schematischen Darstellung,
    Fig. 3
    eine geschnittene Darstellung eines mit Absorbermaterial am Öffnungsrand versehenen Primärhornstrahlers,
    Fig. 4
    einen mit Absorbermaterial in seiner Randzone versehenen Subreflektor in einer Schnittansicht.
  • Fig. 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine rotationssymmetrisch aufgebaute Zweireflektor-Mikrowellen-Richtantenne mit einem Hauptreflektor 1, einem den Hauptreflektor 1 ausleuchtenden, gemäß dem Gregory-Prinzip konkav gekrümmten Subreflektor 2 und einem mit seiner Öffnung zwischen dem Scheitel des Hauptreflektors 1 und dem Scheitel des Subreflektors 2 angeordneten Primärhornstrahler 3. Der Primärhornstrahler 3 wird über eine Hohlleitung 4 gespeist, die durch eine Scheitelöffnung des Hauptreflektors 1 nach hinten herausgeführt ist. Der Subreflektor 2 wird von vier X-förmig angeordneten geraden Stützen 5 gehalten, deren Fußpunkte im Bereich des Randes des Hauptreflektors 1 liegen. Die in Fig. 1 dargestellte Antenne hat den grundsätzlichen Nachteil, daß insbesondere der Subreflektor 2 und die Stützen 5 notwendigerweise im Strahlengang des Hauptreflektors 1 liegen und dabei Störungen verursachen, die sich in einer Verschlechterung der Nebenzipfelcharakteristik niederschlagen. Wenn sich der Primärhornstrahler 3 dabei noch relativ nahe am Subreflektor 2 befindet, so ist mit zusätzlichen Störungen zu rechnen, die eine Erfüllung der Nebenzipfelspezifikationen zumindest im Weitwinkelbereich nicht gestatten.
  • Zur Verdeutlichung der Streu- und Beugungseffekte, die bei einer rotationssymmetrischen Gregory-Antenne nach Fig. 1 auftreten können und die durch die besondere torusförmige Belegung reduziert werden, dient Fig. 2. Darin ist mit 9 ein Strahl vom Primärhornstrahler 3 zum Rand 7 des Subreflektors 2, mit 10 ein Strahl vom Subreflektor 2 zum Rand 6 des Primärhornstrahlers 3, mit 11 ein Strahl vom Subreflektor 2 zum Hauptreflektor 1 und mit 12 ein Strahl vom Subreflektor 2 zum Rand 8 des Hauptreflektors 1 bezeichnet. Der Strahl 9 beschreibt die Überstrahlung und Beugungseffekte am Subreflektor 2. Der Strahl 12 beschreibt die Überstrahlung und die Kantenbeugung am Hauptreflektor 1. Der Strahl 11 beschreibt die Rückstrahlung vom Hauptreflektor 1 auf den Subreflektorrand 7. Die dominierende Störquelle ist jedoch die sekundäre Streustrahlung des vom Subreflektor 2 angestrahlten Primärhornstrahlers 3, die durch den Strahl 10 verursacht wird.
  • Der Hauptreflektor 1 und der Subreflektor 2 sind nach der Erfindung so ausgebildet, daß das durch den Strahl 10 angedeutete Subreflektorstreufeld in Richtung zum Rand 6 des Primärhornstrahlers einen bestimmten niedrigen Strahlungspegel von z.B. - 8 dBi, das durch den Strahl 11 angedeutete Subreflektorstreufeld in Richtung der Projektion des Subreflektorrandes 7 in den Hauptreflektor 1 einen bestimmten niedrigen Strahlungspegel von z.B. - 6 dBi und das durch den Strahl 12 in Richtung zum Hauptreflektorrand 8 angedeutete Subreflektorstreufeld einen bestimmten niedrigen Strahlungspegel von z.B. - 10 dBi nicht überschreitet. Diese Bemessungen führen zu einem Amplitudenverlauf des Aperturfeldes, der, in radialer Richtung gesehen, ein etwa in der Mitte zwischen dem Subreflektorrand 7 und dem Hauptreflektorrand 8 liegendes Maximum aufweist und sowohl in Richtung des Haupt-als auch des Subreflektorrandes 7 und 8 allmählich auf Pegel von etwa - 15 dB oder mehr abfällt. Dabei ist dieser Amplitudenverlauf so gewählt, daß die ersten Nebenzipfel im Mittel etwa zwischen - 11 und - 14 dB und die zweiten sowie die weiteren Nebenzipfel des Strahlungsdiagramms unter einer Kurve A = (Z - 25 log ϑ) mit z.B. Z = 29 liegen, wobei A der Strahlungsdiagrammpegel in dBi und ϑ der Diagrammwinkel in bezug auf die Antennensymmetrieachse ist.
  • Fig. 3 zeigt eine Längsschnittansicht eines mit Rillen versehenen Primärhornstrahlers 3, der vorne an seinem Rand 6 an der Öffnung mit einem Ring aus Absorbermaterial 13 abgedeckt ist. In der praktischen Ausführung ist beispielsweise das Absorbermaterial 13 graphitierter Polyurethanschaum mit einer wetterfest imprägnierten Textilgewebehaut oder eine wetterfeste, absorbierende Gummimatte.
  • Fig. 4 zeigt einen Subreflektor 2, der rundum in einer Randzone durch Absorbermaterial 15 abgedeckt ist. Die durch das Absorbermaterial 15 abgedeckte Randzone erstreckt sich über etwa ein Drittel des Subreflektorradius R, ausgehend vom Rand. Die Randzone des Subreflektors 2 ist ausgefräst. In die Ausfräsung 14 ist das Absorbermaterial 15 mit einem passenden Konturverlauf 16 eingesetzt. Vorzugsweise wird hier mechanisch bearbeitbares Absorbermaterial 15, z.B. Ferrit verwendet. Man erhält so einen glatten Oberflächenverlauf, der in bezug auf Schnee- und Eisansatz sowie Verschmutzung günstigere Eigenschaften aufweist als ein nachträglich aufgeklebter Absorber, z.B. eine Gummimatte.
  • Es hat sich gezeigt, daß die nebenzipfelerhöhende Wirkung einer unzureichenden Absenkung des Subreflektorstreufeldes im zentralen, achsnahen Bereich durch die in den Figuren 3 und 4 dargestellten Abdeckmaßnahmen des Primärhornstrahlerrandes und/oder durch die Abdeckung der Randzone des Subreflektors mit geeignetem wetterfesten Absorbermaterial stark verringert werden kann und sich somit eine unterstützende Wirkung der angegebenen Belegung ergibt.

Claims (5)

  1. Rotationssymmetrisch aufgebaute Zweireflektor-Mikrowellen-Richtantenne mit niedrigen Nebenzipfelpegeln des Strahlungsdiagramms in vorgegebenen Raumbereichen unter Verwendung eines Hauptreflektors (1), eines den Hauptreflektor ausleuchtenden, die Nebenzipfeldämpfung ungünstig beeinflussenden Subreflektors (2) und eines mit seiner Öffnung zwischen dem Hauptreflektorscheitel und dem Subreflektorscheitel angeordneten Primärhornstrahlers (3), wobei die Aperturbelegung torusförmig derart ausgelegt ist, daß sie sowohl zum Hauptreflektor- (8) als auch zum Subreflektorrand (7), ausgehend von einem dazwischen liegenden Maximum, abfällt,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Subreflektor (2) gemäß dem Gregory-Prinzip konkav gekrümmt ausgebildet ist, daß der Rand (6) an der Öffnung des Primärhornstrahlers (3) durch Absorbermaterial (13) abgedeckt ist, und/oder daß der Subreflektor (2) rundum durch Absorbermaterial (15) in einer Randzone abgedeckt ist, die sich über etwa ein Drittel des Subreflektorradius (R), ausgehend vom Rand (7), erstreckt, so daß das Subreflektorstreufeld in Richtung zum Rand (6) des Primärhornstrahlers (3) einen bestimmten niedrigen Strahlungspegel von etwa - 8 dBi, in Richtung der Projektion des Subreflektorrandes (7) in den Hauptreflektor (1) einen bestimmten niedrigen Strahlungspegel von etwa - 6 dBi und in Richtung zum Hauptreflektorrand (8) einen bestimmten niedrigen Strahlungspegel von etwa - 10 dBi nicht überschreitet, was zu einem Amplitudenverlauf des Aperturfeldes führt, der ein etwa in der Mitte zwischen dem Sub- und Hauptreflektorrand liegendes Maximum aufweist und sowohl in Richtung des Haupt-als auch des Subreflektorrandes allmählich auf Pegel von - 15 dB oder mehr abfällt, wobei dieser Amplitudenverlauf so gewählt ist, daß die ersten Nebenzipfel zwischen - 11 und - 14 dB und die zweiten sowie die weiteren Nebenzipfel des Strahlungsdiagramms unter einer Kurve A = (Z - 25 log ϑ) mit Z ≃ 29 liegen, worin A der Strahlungsdiagrammpegel in dBi und ϑ der Diagrammwinkel in bezug auf die Antennensymmetrieachse ist.
  2. Richtantenne nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    für den Rand (6) des Primärhornstrahlers (3) als Absorbermaterial (13) graphitierter Polyurethanschaum mit einer wetterfest imprägnierten Textilgewebeabdeckung vorgesehen ist.
  3. Richtantenne nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    für den Rand (6) des Primärhornstrahlers (3) als Absorbermaterial (13) ein wetterfestes Gummimattenmaterial vorgesehen ist.
  4. Richtantenne nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Randzone des Subreflektors (2) ausgefräst und in die Ausfräsung (14) das Absorbermaterial (15) mit passendem Konturverlauf (16) eingesetzt ist.
  5. Richtantenne nach einem der Ansprüche 1 und 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    für die Randzone des Subreflektors (2) ein mechanisch bearbeitbares Absorbermaterial (15), z.B. Ferrit, vorgesehen ist.
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