NL8302903A - Antenne volgens het cassegrain-principe met een ondersteuning voor de subreflector. - Google Patents

Description

t -. . 4

Antenne volgens het Cassegrain-principe met een ondersteuning voor de subreflector.

De uitvinding heeft betrekking op een antenne volgens het Cassegrain-principe met een primaire straler en in het 5 bijzonder een golfgeleiderstraler, alsmede een ondersteuning voor de subreflector.

Dergelijke antennes zijn in beginsel op de in fig. 1 weergegeven wijze uitgevoerd.

Bij dergelijke antennes bestaat het probleem om de 10 subreflector zoveel mogelijk zonder beïnvloeding van het tussengebied HS tussen de hoornstraler 1 en de subreflector 3 in de hoofdreflector te ondersteunen.

Dit wordt bij bekende inrichtingen gedaan door middel van uit metaal en kunststof bestaande stangen, alsmede door 15 middel van zelfdragende kunststofkappen, waarbij een vermindering van de stralingseigenschappen door de steunconstructie op de koop toe wordt genomen.Ook worden kostbare meerlaag-schroeven toegepast, welke door de gedefinieerde afstanden van de afzonderlijke lagen (afhankelijk van de bedrijfsgolf-20 lengte) de storende invloed gedeeltelijk compenseren. Deze compensatie is echter niet slechts zeer kostbaar, doch ook slechts betrekkelijk smalbandig en wel bijv. met een handbreedte van 10¾ mogelijk.

De uitvinding beoogt, een steunconstructie te ver-25 schaffen, die bij geringe kosten voor de steunconstructie goede electrische eigenschappen voor wat de uitstraling betreft levert.

Het gestelde doel wordt bij een antenne van de bovengenoemde soort volgens de uitvinding bereikt, doordat de sub-30 reflector aan de primaire straler is bevestigd door middel van een tulpvormi'g, massief lichaam van harde schuimkunststof met een dunne kunststofbekleding, dat enerzijds nabij de voorzijde van de bij voorkeur uit een hoornstraler bestaande primaire straler met de tulpbodem "jjaarvan klevend aan de straler 35 is bevestigd en anderzijds ter plaatse van de opening van de tulp klevend met tenminste het randgedeelte van de subreflector is verhonden.

Voordelen biedende verdere uitvoeringen van de antenne volgens de uitvinding zijn in de onderconclusies beschreven.

? n .·> r> λ ... · , »;

V V

40 i , % - 2 -

Deze wijze van bevestiging van de subreflector aan de primaire straler heeft ten opzichte van de bovengenoemde antenneconstructies het voordeel, dat bij geringe kosten voor de ondersteuning goede electrische eigenschappen worden ver-5 kregen. De voorgestelde bevestigingsconstructie bevat hierbij geen kostbare compensatielagen en werkt in wezen zonder di-electrische golfgeleiding volgens het principe van een zo gering mogelijke veld.verandering door de steunconstructie.

De uitvinding wordt in het navolgende aan de hand 10 van de figuren 2 en 3 nader toegelicht.

Fig. 2 toont het principe van de bevestiging van de subreflector aan de primaire straler.

Fig. 3 toont een volledig uitvoeringsvoorbeeld, waarbij het gedeelte rondom de subreflector gedeeltelijk 15 uitgesneden is weergegeven.

De primaire straler 1 is in het gebied HS volgens fig. 1 door middel van een uit kunststof bestaand lichaam 2 met de subreflector 3 verbonden. Dit kunststoflichaam 2 bezit in principe een ongeveer tulpvormige gedaante. Voor de beves-20 tiging van dit kunststoflichaam 2 aan de primaire straler 1 is deze laatste bij het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld op de met 7 aangeduide plaats voorzien van een afgedraaid gedeelte, waaraan het kunststoflichaam door middel van kleefstof is verankerd. Aan het voorste uiteinde is het kunststoflichaam 25 in het bijzonder ter plaatse van de buitenrand aan de subreflector vastgelijmd. Het kunststof1ichaam bestaat uit een harde schuimkunststof met een zo gering mogelijke diëlectrische constante van bijv. ε^/^1,05 en een ver!iesfactor tang <s= 0,6 . 10“^. Dergelijke kunststoffen met tenminste deze eigenschappen zijn 30 in de handel verkrijgbaar. De schuimkunststof is in tegenstelling tot de meeste in de handel verkrijgbare kunststoffen vormvast tot een temperatuur van 180° C. De bovengenoemde eigenschappen gelden hierbij ook voor het bereik van zeer hoge frequenties van met name bijv. ongeveer 15 GHz.

35 In het bijzonder wanneer het kunststoflichaam 2, zoals - is weergegeven als een soort afgeknotte kegel is uitgevoerd worden daarbij ondanks de betrekkelijk geringe sterkte van de scbuimkunststof een voldoend grote mechanische stabiliteit en sterkte verkregen. Daarbij moet rekening worden gehouden met 40 h.e.t feit, dat de steunconstructie zowel aan mechanische ö ^ Λ Λ 7 V O „ - \) /) *, * - 3 - belastingen, zoals bijv. stootbelastingen als aan invloeden van wisselende omgevingstemperatuur, atmosferische belastingen, ultraviolettestraling en dergelijke wordt blootgesteld. Het is echter gebleken, dat het materiaal ook voor wat dit betreft 5 een voldoend grote duurzaamheid bezit.

Om het kunststof!ichaam enerzijds te beschermen en anderzijds af te dichten biedt het voordelen, dit te voorzien van een uit kunststof bestaande buitenbekleding, zoals met de streep-stippellijn 6 is aangegeven. Deze uit kunststof bestaande 10 buitenbekleding kan bestaan uit een achteraf om het geheel aangebrachte en in het eenvoudigste geval door een lakbewer-king gevormde laag van een hard wordende kunststof, zoals bijv. een polyesterlaag. Ook een geringe dikte van deze laag van bijv. slechts 0,2 mm vergroot daarbij niet alleen de 15 stabiliteit van de harde schuimkunststof, doch dicht deze vooral ook af tegen de gewoonlijk heersende inwendige overdruk in het voedingssysteem. Daarbij is het niet noodzakelijk, deze beschermingslaag extra te compenseren. Daardoor wordt een electrisch gedrag van de steunconstructie bereikt, dat over-20 eenkomt met dat van een als zodanig niet praktisch uitvoerbare kapconstructie met een wanddikte van 0,2 mm.

Om de onvermijdelijke overstraling van de door de voedende hoornstraler opgewekte golf aan de subreflector in fase te beïnvloeden wordt de vorm van het steun!ichaam zo 25 gunstig mogelijk gekozen. Voor dit, laatstgenoemde doel is het kunststof!ichaam 2 aan de buitenzijde voorzien van tenminste een knik K. Het kan echter voordelen bieden om op deze plaats meerdere knikken aan te brengen. Daardoor kan de hoekdemping in het stralingsdiagram in het bereik van 30 tot 90° worden 30 vergroot.

Voorts is het doelmatig om ter plaatse van de over-gang tussen de kunststofbekleding en de hoornstraler een ver-sterkingsmanchet 4 van een harde kunststof, zoals bijv.

Makrolon» aan te brengen, welke zich over een bepaalde afstand 35 over de buisvormige steun van de primaire straler, welke in het algemeen uit een hoornstraler bestaat uitstrekt. Ook is * het doelmatig om het kunststoflichaam enigszins buiten de rand van de subreflector te laten uitsteken, zodat een lijmvoeg 8 ontstaat. Daarentegen is het niet noodzakelijk om het kunst-40 stof!ichaam over het gehele oppervlak van de subreflector met 87 Λ λ λ -r '3 b -J 'J Ö % - 4 - deze te verlijmen of tegen dit oppervlak te laten rusten. Het is zelfs om redenen van vervaardigingstechniek en stralingseigenschappen doelmatig om tussen de subreflector en het kunststof 1 ichaam een zich. vanaf de omtrek van de subreflector 5 naar het midden daarvan geleidelijk verwijdende rotatiesymme-trische spleet 9 te vormen.

Fig. 3 toont de straler nogmaals in zijn uiteinde!ijke uitvoering, waarbij de kunststofbek!eding zich over het gehele buitenoppervlak van de straler en de subreflector, alsmede 10 het kunststof1ichaam uitstrekt. De subreflector is hierbij voorzien van door een kap op de voorzijde afgedekte afstem-organen, zoals deze op zichzelf bekend zijn.

De beschermingslaag kan als laklaag, als enkelvoudige, mét glasvezels versterkte kunststof!aag of als laag van andere 15 vezelvormige kunststoffen zijn uitgevoerd. Deze laag vergroot de totale stabiliteit en de slagvastheid van het oppervlak en zorgt bij aansluiting van de antenne op een met perslucht gevoede golfgeleider voor de afdichting van de droog!ucht.

De voor lucht doorlatende schuimstof is eveneens in het droog-20 luchtsysteem opgenomen.

De voorgestelde oplossing vormt een optimale combinatie van materialen, die elk afzonderlijk geen bevredigende oplossing voor het gestelde probleem mogelijk maken, doch in de bovenbeschreven combinatie tezamen aan de hoge eisen ten 25 aanzien van het electrische gedrag, de mechanische sterkte en de drukdichtheid, alsmede de invloed van temperatuur en atmosferische belasting voldoen.

Een belangrijk voordeel van de beschreven uitvoering bestaat daarin, dat hierdoor de vervaardigingstechnisch moei-30 lijk aan te houden toleranties worden vermeden, zodat wordt gewaarborgd, dat ook bij serievervaardiging van deze Cassegrain-antennes alle exemplaren nauwkeurig aan de daarvoor gespecificeerde hoge eisen voldoen. Dit geldt in het bijzonder voor de toepassing van de antenne in sterk geconcentreerde 35 stelsels voor gerichte radioverbindingen, waarbij een geringe nevenstraling, goede reflectie-eigenschappen en een hoge mate van kruispolarisatie-ontkoppeling worden geëist.

40 p Ή P. Γι O 'f\ Ί ij 'j v' .:. W V v3

Claims (7)

1. Antenne volgens het Cassegrain-principe met een primaire straler en in het bijzonder een golfgeleiderstraler, alsmede een ondersteuning voor de subreflector, met het kenmerk, dat de subreflector (3) aan de primaire straler 5 (1X is bevestigd door middel van een tulpvormig, massief lichaam (2) van harde schuimkunststof met een dunne kunststof-bekleding, dat enerzijds nabij de voorzijde van de bij voorkeur uit een hoornstraler (1) bestaande primaire straler met de tulpbodera daarvan klevend aan de straler is bevestigd en 10 anderzijds ter plaatse van de opening van de tulp klevend met tenminste het randgedeelte van de subreflector (3) is verbonden.

2. Antenne volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de harde schuimkunststof (2) een zo klein mogelijke relatieve diëlectrische constante (ε„ « 1,05) en een -4 r 15 kleine ver!iesfactor (tg δ < 0,6.. 10 ) bij de bedrijfsfre- quentie, alsmede een grote vormvastheid tot bij hogere temperaturen (>150°C) bezit.

3. Antenne volgens conclusie 1 of 2, m e t het kenmerk, dat het tulpvormige kunststof!ichaam (2) is 20 uitgevoerd in de vorm van een in het midden overeenkomstig de openingsdiameter van de straler cilindrisch holle afgeknotte kegel (3), waarvan het afgesneden topgedeelte met het voorste gedeelte van de straler (1) is verbonden en waarvan het basisvlak nabij de omtrek van de subreflector is gelegen en tenminste 25 in het randgedeelte daarvan aan deze omtrek is aangepast en op deze plaats met de subreflector is verbonden.

4. Antenne volgens conclusie 3, m e t het kenmerk, dat het kunststof!ichaam een buitenste omtreks-vorm bezit, die vanaf de subreflector (3) eerst cilindrisch en 30 vervolgens conisch, dat wil zeggen kegelvormig is.

5. Antenne volgens conclusie 4, m e t het kenmerk, dat de overgang tussen het conische en het cilindrische gedeelte van de buitenmantel meervoudig getrapt is.

6. Antenne volgens een der voorgaande conclusies, 35 met het kenmerk, dat het kunststof!ichaam (2) zi.ch. ter plaatse van de straler over de bij voorkeur getrapte (7) buitenomtrek daarvan uitstrekt en op deze plaats is voorzien van een extra versterkingsmanchet (4), welke zich over een verder gedeelte van de buitenomtrek van de straler uitstrekt. 40. s/ L i öSO - 6 - - ς

7. Antenne volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de verbindingen tussen het kunststof!ichaam (2) en de straler (1) enerzijds en de subreflector (3) anderzijds uit kleefstofverbindingen bestaan. 5 ^ ffT Λ ^ A Λ *7 :-/ f-ΐ, i i ‘ ; j kj 'J J '