FI97924C

FI97924C - Paraboloidreflektorantenn

Info

Publication number: FI97924C
Application number: FI902130A
Authority: FI
Inventors: Paul Thiele; Horst Antony; Bernd Anger; Klaus-Dieter Noack
Original assignee: Kabelmetal Electro Gmbh
Priority date: 1989-04-28
Filing date: 1990-04-27
Publication date: 1997-03-10
Also published as: FI97924B; EP0394795A1; FI902130A0; EP0394795B1; DE3914101A1; NO901907L; NO901907D0; NO176160B; DE59001755D1; NO176160C

Description

9792497924

ParaboloidiheijastinantenniParaboloidiheijastinantenni

Keksintö kohdistuu antenniin käsittäen paraboloi-diheijastimen ja vähintään yhden syöttöjohdon, jonka va-5 paaseen päähän on sijoitettu aktiivinen säteilijä, jonka kohdalle heijastimen keskellä olevaan aukkoon on asetettu taipuisana, putken muotoisena rakenneosana metallista valmistetun syöttöjohdon ympäröivä, aukon sulkeva metallinen kiinnityslaippa, joka on juotettu esivalmistuksen aikana 10 syöttöjohtoon.The invention relates to an antenna comprising a parabolic reflector and at least one supply line, at the free end of which an active radiator is placed, in which an aperture during 10 supply lines.

Paraboloidiheijastinantenneja käytetään esimerkiksi radiolinkeissä, satelliittiradioissa tai radiopaikallista-misessa. Niitä voidaan tällöin käyttää heijastimen valaisuun suoraan tai myös apuheijastimen välityksellä (Casse-15 grain-periaate). "Valaisun” tulee tällöin käsittää molemmat elektromagneettisten aaltojen siirtosuunnat, eli sekä heijastettavat että myös vastaanotettavat aallot. Valaisuun käytetään aktiivisia säteilijöitä, jotka on asetettu vähintään yhden syöttöjohdon vapaaseen päähän. "Aktiiviset 20 säteilijät" voivat olla esimerkiksi aktiivisia dipolisä- teilijöitä tai myös polarisaatiohaaroittimia, joissa voi kulkea kaksi tai useampi elektromagneettinen aalto. "Aktiivisena säteilijänä" voi kuitenkin toimia myös vastaavasti muodostettu syöttöjohdon vapaa pää. Syöttöjohtona 25 tulevat kyseeseen koaksiaalikaapeli tai ontto johdin.Paraboloidal reflector antennas are used, for example, in radio links, satellite radios or radio localization. They can then be used to illuminate the reflector directly or also via an auxiliary reflector (Casse-15 grain principle). The "illumination" must then comprise both directions of transmission of the electromagnetic waves, i.e. both reflected and received waves, using active emitters placed at the free end of at least one supply line. two or more electromagnetic waves may pass in. However, a correspondingly formed free end of the supply line can also act as an "active radiator", such as a coaxial cable or a hollow conductor.

US-patenttijulkaisun 3,864,688 mukaisen tunnetun antennin syöttöjohdoiksi on kiinnitetty kaksi suorakulmaista onttoa johdinta tukilevyn avulla heijastimen aukkoon. Tukilevyssä on lisäksi kaksi hylsyn muotoista laa-30 jennettua aukkoa, joista kumpaankiin sijoitetaan yksi ontto johdin. Onttojen johdinten kiinnityksestä heijastimeen ei US-PS 3,864,688:ssa ole yksityiskohtaista tietoa. Onttojen johdinten täytyy olla kiinnitetty tukilevyyn kuitenkin niin lujasti, että ne eivät voi tehdä 35 akselinsuuntaista liikettä, koska muutoin aktiivisen sä- 2 97924 teilijän tarkkaan säädetty asento saattaisi muuttua. Ontot johtimet täytyy siis kiinnittää tukilevylle siten, että ne eivät pääse siirtymään, jolloin niiden muoto ei saa muuttua heijastumien estämiseksi. Tämä aiheuttaa etenkin 5 tukilevyn suhteellisen suuren koon takia vaikeuksia. Tässä kohdassa ilmenee myös ruostumisongelmia, koska syöttöjoh-dot koostuvat pääasiassa kuparista tai messingistä, kun taas heijastimet ja siten myös tukilevy on yleensä valmistettu alumiinista.As the supply lines for the known antenna according to U.S. Pat. No. 3,864,688, two rectangular hollow conductors are attached to the opening of the reflector by means of a support plate. The support plate also has two sleeve-shaped widened openings, in each of which one hollow conductor is placed. There is no detailed information on the attachment of hollow conductors to a reflector in US-PS 3,864,688. However, the hollow conductors must be fastened to the support plate so tightly that they cannot make 35 axial movements, because otherwise the precisely adjusted position of the active regulator could change. The hollow conductors must therefore be attached to the support plate in such a way that they cannot move, so that their shape must not change in order to prevent reflections. This causes difficulties, especially due to the relatively large size of the 5 support plates. Rust problems also occur at this point because the supply wires consist mainly of copper or brass, while the reflectors and thus also the support plate are usually made of aluminum.

10 Keksinnön tavoitteena on suunnitella paraboloidi- heijastinantenni, jossa ainakin yksi syöttöjohto on kiinnitetty heijastimeen yksinkertaisella tavalla siten, että toisaalta syöttöjohto ei voi muuttaa muotoaan ja toisaalta ei esiinny korroosiota kiinnityselementin ja syöttöjohdon 15 välillä.It is an object of the invention to design a paraboloid reflector antenna in which at least one supply line is attached to the reflector in a simple manner so that on the one hand the supply line cannot deform and on the other hand there is no corrosion between the mounting element and the supply line 15.

Tämä tehtävä ratkaistaan edellä kuvatun tyyppisen, keksinnön mukaisen antennin kohdalla siten, että kiinni-tyslaippa ja syöttöjohto on juotettu kiertävästi toisiinsa niin, että on saatu kierretty liitos, joka on hermeetti-20 sesti suljettu juotosmateriaalilla.This object is solved in the case of an antenna according to the invention of the type described above, in that the mounting flange and the supply line are soldered to each other so as to obtain a twisted connection which is hermetically sealed with a soldering material.

Tällä tavoin rakennetussa antennissa syöttöjohto voidaan asentaa erityisen yksinkertaisella tavalla. Metallinen kiinnityslaippa voidaan esivalmistuksessa juottaa syöttöjohdon kanssa äärimmäisen tarkasti ja erittäin yk-25 sinkertaisesti. Esivalmistuksen ja sen suomien mahdolli suuksien ansiosta se mahdollisuus on poissuljettu, että syöttöjohto vääntyy kiinnityslaippaa asennettaessa. Koska kiinnityslaippa lisäksi on juotettu ympäriinsä syöttöjohdon kanssa, ei näiden kahden osan väliin pääse syntymään 30 ruostetta, koska myös käytettäessä jännitesarjassa kaukana toisistaan olevia metalleja toisaalta syöttöjohtoa ja toisaalta kiinnityslaippaa varten ei juotosaineen aikaansaaman ilmatiiviin sulun ansiosta pääse syntymään kemiallisia reaktioita. Suurella tarkkuudella asennettu kiinnityslaip-35 pa takaa sen, että lopuksi suoritettavasta asennuksesta 3 97924 heijastimen aukossa tulee yksinkertainen. Kiinnityslaipan ja heijastimen kiinniruuvaamisesta on lisäksi sellainen etu, että aktiivisen säteilijän asennus syöttöjohdon päähän yksinkertaistuu. Pienehköt mittapoikkeamat voidaan 5 nimittäin kompensoida helposti aluslaattojen avulla.In an antenna constructed in this way, the supply line can be installed in a particularly simple manner. The metal mounting flange can be pre-soldered with the supply cable with extreme precision and very unk-25 times. Due to the prefabrication and the possibilities it offers, the possibility that the supply cable is twisted when the fastening flange is installed is ruled out. In addition, since the mounting flange is soldered around with the supply line, no rust can form between the two parts, because even when metals in the voltage series are spaced apart for the supply line and the mounting flange, chemical reactions do not occur due to the airtight seal. The high-precision mounting flange-35 pa ensures that the final installation in the 3 97924 reflector opening becomes simple. In addition, screwing on the mounting flange and the reflector has the advantage that the installation of the active radiator at the end of the supply line is simplified. Namely, smaller dimensional deviations can be easily compensated by means of washers.

Keksinnön edulliset suoritusmuodot ilmenevät ali-vaatimuksista.Preferred embodiments of the invention appear from the subclaims.

Keksinnön kohteen suoritusmuotoesimerkkejä kuvataan piirustuksissa. Ne esittävät: 10 kuvio 1 keksinnön mukainen antenni kaaviomaisena esityksenä, kuvio 2 osa antennia suurennettuna esityksenä, kuvio 3 poikkileikkaus syöttöjohdosta käsittäen muotoillun kiinnityslaipan, 15 kuvio 4 kuvioon 2 nähden muutettu antennin suori tusmuoto ja kuviot 5-8 kuvion 4 mukaisen antennin yksityiskohtia suurennettuna esityksenä.Embodiments of an object of the invention are described in the drawings. They show: Fig. 1 an antenna according to the invention in a schematic view, Fig. 2 a part of the antenna in an enlarged view, Fig. 3 a cross-section of a supply line comprising a shaped mounting flange, Fig. 4 an embodiment of the antenna modified compared to Fig. 2 and Figs.

Kuvio 1 esittää kaaviomaisesti antennia käsittäen 20 paraboloidiheijastimen 1 ja siihen kiinnitetyn syöttöjoh don 2. Syöttöjohto ulottuu tässä tapauksessa heijastimen 1 keskeltä sen läpi. Se on taivutettu siten, että sen vapaassa päässä sijaitsevan aktiivisen säteilijän 3 aukko sijaitsee suunnilleen heijastimen 1 polttopisteessä.Fig. 1 schematically shows an antenna comprising 20 a paraboloid reflector 1 and a supply line 2 attached thereto. In this case, the supply line extends from the center of the reflector 1 therethrough. It is bent so that the opening of the active radiator 3 at its free end is located approximately at the focal point of the reflector 1.

25 Syöttöjohdon 2 tai aktiivisen säteilijän 3 kiinnitystä voidaan vahvistaa kiinnitysvälineillä 4, jotka on kiinnitetty heijastimeen 1. Tällöin voidaan käyttää esimerkiksi neljää aina 90°:11a siirrettyä kiinnitysvälinettä. Syöttö-johtona 2 voi tulla kyseeseen ontto johdin tai koaksiaa-30 likaapeli.The fastening of the supply line 2 or the active radiator 3 can be strengthened by fastening means 4 fastened to the reflector 1. In this case, for example, four fastening means can always be used, which are always moved by 90 °. The supply line 2 can be a hollow conductor or a coaxial-30 dirt cable.

v Syöttöjohdon 2 läpiviemiseksi heijastimen 1 läpi ja sen kiinnittämiseksi on heijastimessa keskellä aukko 5.v There is an opening 5 in the middle of the reflector for passing the supply line 2 through the reflector 1 and securing it.

Aukon 5 läpi työntyvät syöttöjohto 2 ja sen liitospää, johon on asetettu suurtaajuuslaippa eteenpäin johtavien 35 johtojen liittämistä varten. Syöttöjohto 2 on liitetty 97924 4 kiinnityslaipan 7 välityksellä heijastimeen 1 siten, että johto ei voi liikkua akselin suunnassa. Syöttöjohdon 2 ja heijastimen 1 välinen rako voidaan stabilisointia varten täyttää kovalla muovilla.The supply line 2 and its connecting end, in which a high-frequency flange is inserted for connecting the forward conductors 35, protrude through the opening 5. The supply line 2 is connected to the reflector 1 via a mounting flange 7 97924 4 so that the line cannot move in the axial direction. The gap between the supply line 2 and the reflector 1 can be filled with hard plastic for stabilization.

5 Syöttöjohtona 2 voi toimia esimerkiksi poikkipin naltaan suorakulmainen ontto johdin, kuten kuviosta 3 käy ilmi. Kiinnityslaippa 7 juotetaan syöttöjohtoon 2 esival-mistuksessa kiertävästi, jolloin syntyy kiertävä kiinteä sidos kiinnityslaipan 7 ja syöttöjohdon 2 välille. Molem-10 mat osat edullisesti kovajuotetaan. Kiinnityslaippa 7 voi ulommaiselta alueeltaan olla varustettu rei'illä 8, joiden avulla se voidaan ruuvata heijastimeen 1 kiinni. Kiinnityslaippa 7 saadaan pidettyä kooltaan pienenä, joten se voidaan kiinnittää yksinkertaisesti syöttöjohtoon 2 ilman, 15 että tällöin olisi vaaraa syöttöjohdon 2 vääntymisestä. Yksinkertaisen laitteen avulla on kiinnityslaippa mahdollista asentaa yksinkertaisesti ja mittatarkasti.The supply line 2 can be, for example, a hollow conductor rectangular in cross-section, as can be seen from Fig. 3. The fastening flange 7 is rotatably soldered to the supply line 2 during prefabrication, whereby a rotating solid bond is formed between the fastening flange 7 and the supply line 2. Both parts are preferably brazed. The mounting flange 7 can be provided with holes 8 in its outer area, by means of which it can be screwed onto the reflector 1. The fastening flange 7 can be kept small in size, so that it can be simply fastened to the supply line 2 without the risk of the supply line 2 being twisted. With a simple device, it is possible to install the mounting flange simply and dimensionally.

Syöttöjohdon 2 ja kiinnityslaipan 7 kiertävän juo-toksen avulla varmistetaan, että osien väliin ei pääse 20 syntymään ruostetta edes silloin, kun käytetyt metallit sijaitsevat kaukana toisistaan jännitesarjassa. Edullisessa suoritusmuodossa käytetään pidätyslaippaa 7 varten jalometallia, joka takaa myös riittävän lujuuden. Syöttö-johto 2 koostuu edullisesti messingistä tai kuparista.By means of the circumferential soldering of the supply line 2 and the fastening flange 7, it is ensured that no rust can form between the parts 20 even when the metals used are located far from each other in the voltage series. In the preferred embodiment, a noble metal is used for the retaining flange 7, which also guarantees sufficient strength. The supply line 2 preferably consists of brass or copper.

25 Poikkipinnaltaan suorakulmaisen onton johtimen sijaan voidaan käyttää myös poikkipinnaltaan erilaisia onttoja johtimia. Syöttöjohto 2 on edullisesti suunniteltu koaksiaalikaapeliksi, kun aktiivisena säteilijänä 3 on aktiivinen dipolisäteilij ä.Instead of a hollow conductor with a rectangular cross-section, hollow conductors with different cross-sections can also be used. The supply line 2 is preferably designed as a coaxial cable when the active radiator 3 is an active dipole radiator.

30 Kiinnityslaippa 7 voidaan kuvion 2 mukaisesti liit tää suoraan heijastimeen 1. Kuitenkin on myös mahdollista asettaa heijastimen 1 aukkoon 5, jota on siten suurennettu vastaavasti, tukilevy 9, johon sitten kiinnitetään kiinnityslaippa 7. Suurennettu aukko 5 heijastimessa 1 voi olla 35 tarpeen siinä tapauksessa, että syöttöjohto 2 käsittäen il ' ' IMU Hill I i ! st 5 97924 siihen kiinnitetyn aktiivisen säteilijän 3 asennetaan heijastimen 1 takapuolelta tai se otetaan irti korjausta varten. Aukon 5 on nimittäin tällöin oltava riittävän suuri, jotta syöttöjohto 2 käsittäen asennetun aktiivisen sätei-5 lijän 3 voidaan viedä läpi ilman vaurioitumisvaaraa. Tämä voi olla ongelmallista etenkin silloin, kun kuvion 4 mukaisesti heijastimeen 1 kiinnitetään kaksi tai useampi syöttöjohto 2, jotka yhdessä johtavat aktiivisena säteilijänä 3 toimivaan polarisaatiohaaroittimeen. Tällaisia jär-10 jestelyjä tarvitaan silloin, kun antenniin syötetään kaksi suorassa kulmassa päällekkäin seisovaa aaltoa tai sen tulee vastaanottaa nämä.The mounting flange 7 can be connected directly to the reflector 1 as shown in Fig. 2. However, it is also possible to insert a support plate 9 in the opening 5 of the reflector 1, which is thus enlarged accordingly, to which the mounting flange 7 is then attached. that supply line 2 comprising il '' IMU Hill I i! st 5 97924 The active radiator 3 attached to it is mounted on the back of the reflector 1 or is removed for repair. Namely, the opening 5 must then be large enough so that the supply line 2 comprising the installed active radiator 5 can be passed through without the risk of damage. This can be problematic especially when, according to Fig. 4, two or more supply lines 2 are connected to the reflector 1, which together lead to a polarization branch acting as an active radiator 3. Such arrangements are required when two superimposed waves at right angles are fed to or received by the antenna.

Tukilevystä 9 on etua myös silloin, kun syöttöjoh-don 2 tai syöttöjohtojen 2 tulee voida kääntyä heijasti-15 messa 1 kehän suunnassa. Tämä saattaa olla toivottavaa aktiivisen säteilijän säätämisen helpottamiseksi siirtoa optimoitaessa. Tukilevy 9 voi heijastimen 1 tavoin koostua alumiinista.The support plate 9 is also advantageous when the supply line 2 or the supply lines 2 must be able to turn in the circumferential direction 1 in the reflector. This may be desirable to facilitate adjustment of the active radiator while optimizing transmission. The support plate 9, like the reflector 1, can consist of aluminum.

Kun kaksi tai useampi syöttöjohto 2 kiinnitetään 20 heijastimeen 1, voi kutakin syöttöjohtoa 2 kohden olla oma kiinnityslaippa 7. On kuitenkin myös mahdollista juottaa kaikkiin syöttöjohtoihin 2 yhteinen kiinnityslaippa 10 kuvion 6 mukaisesti. Kaikissa tapauksissa on syöttöjohdot 2 juotettu kiertävästi kiinnityslaipan 7 tai 10 kanssa.When two or more supply lines 2 are fastened to the reflector 1, each supply line 2 may have its own fastening flange 7. However, it is also possible to solder a common fastening flange 10 to all supply lines 2 according to FIG. In all cases, the supply lines 2 are rotatably soldered with the fastening flange 7 or 10.

25 Tukilevy 9 voidaan kuvion 7 mukaisesti varustaa syöttöjohtojen 2 läpiviemiseksi yhdellä ainoalla aukolla 11. Se saattaa käsittää kuitenkin kuvion 8 mukaisesti myös kaksi väliseinän 12 erottamaa aukkoa 13 ja 14. Jos syöttö-johtoja 2 on enemmän kuin kaksi, voi myös toisistaan ero-30 tettuja aukkoja olla useampia. Tämä aukon 5 suoritusmuoto käsittäen aukot koskee heijastinta 1 periaatteessa myös silloin, kun ei käytetä tukilevyä 9.According to Fig. 7, the support plate 9 can be provided with a single opening 11 for passing the supply lines 2. However, according to Fig. 8 it can also comprise two openings 13 and 14 separated by a partition 12. If there are more than two supply lines 2, they can also be separated. there may be more openings. This embodiment of the opening 5, comprising the openings, in principle also applies to the reflector 1 when the support plate 9 is not used.

Claims

An antenna comprising a paraboloid reflector (1) and at least one supply line (2), at whose free end an active radiator (3) is provided, at which, in an opening (5) in the center of the reflector (1) a metal retaining flange (7) is provided, said retaining flange being formed as a flexible tubular structural member surrounding the metal-made feeder conduit (5) and sealing the aperture (5), which is fixed to the feeder conduit ( 2), characterized in that the fastening flange (7, 10) and the supply line (2) are coiled by each other, so that a wired connection, which is hermetically sealed with the solder material, is obtained.

2. Antenna according to claim 1, characterized in that each of the supply lines in an antenna comprising two supply lines (2) is provided with a separate fastening flange (7) for transporting two separate walls.

An antenna according to claim 1, characterized in that a common fastening flange (10) is arranged for transporting two separate walls in an antenna comprising two supply lines (2).