NO121128B - - Google Patents

Description

Radar-retning<g>antenne-anordning.

Til å frembringe en sterkt konsentrert rettestråle som kan rettes mot et vilkårlig punkt i rommet, anvender man i almin-nelighet i radarteknikken en retningsan-

tenne som består av et primært stråleele-

ment og eh reflektor, og som er lagret drei-

bart om en vertikal og svingbart om en horisontal akse. I mange tilfelle er hele radaranlegget anordnet dreibart om den vertikale åkse og forsynt med en retningsantenne som bare er svingbar i et vertikal-

plan.

Foruten muligheten for å kunne stille

inn retningsantennen på et rom-punkt med vilkårlig side- og høydevinkel er der under-

tiden behov for å meddele rettestrålen en ofte rask tilleggsbevegelse. F. eks. blir det med sikte på å oppnå retningsverdiene for den automatiske forfølgelse av et mål for det meste med retningsantennen foretatt en ekstra avsøkningsbevegelse med en roterende rettet stråle som er svunget ut fra reflektorens symmetriakse. Videre kan det ved slike radaranlegg undertiden være hensiktsmessig å sørge for en søkemulighet som er begrenset til en liten romvinkel-sektor for tilfellet av at mål-anvisningen er unøyaktig eller faller bort. Denne ekstra søkebevegelse skjer f. eks. ved rask beve-

gelse av rettestrålen frem og tilbake i et vertikalt plan, samtidig med at retningsantennens sidevinkel forandres langsomt.

Den foreliggende oppfinnelse går nå ut på en radar-retningsantenne-anordning med et primært stråleelement og en reflek-

tor med rotasjonssymmetrisk overflate til valgvis utførelse av en avsøkningsbevegelse med en fra reflektorens symmetriakse utsvunget og om denne roterende rettestråle,

og av en søkebevegelse med en rettestråle som beveges frem og tilbake i et plan.

Der er kjent tallrike retningsantenne-anordninger som foruten en innstilling av retningsantennens side- og høydevinkel muliggjør en ekstra avsøknings- eller søke-bevegelse av rettestrålen som nevnt. Dess-

uten finnes der retningsantenneanordnin-

ger som gjør det mulig etter valg å foreta såvel en avsøknings- som en søkebevegelse av denne art. Ved en av disse sistnevnte anordninger benyttes der to separate anten-

ner, hvorav den ene er innrettet for en ekstra avsøknings-bevegelse og den annen for en ekstra søkebevegelse. Det forholdsvis store plass- og vekt-behov såvel som den nødvendige omkobling av antennene er de mest fremtredende ulemper ved en slik anordning. Ifølge et annet forslag anvender man én eneste antenne og beveger hele antennen såvel ved avsøknings- som ved søke-bevegelser, idet avsøkningsbevegelsen skjer ved rotasjon av antennen med i forhold til rotasjonsaksen utsvunget antenneakse, og søkebevegelsen skjer ved svingning av antennen i et plan. De bevegede masser blir her forholdsvis store, så der med henblikk på de hastigheter som må oppnås for disse bevegelser, kreves betydelige akselerasjons-krefter. Lignende forhold foreligger ved en annen kjent retningsantenhe- anordning,

hvor hele antennen er bevegelig frem og tilbake om en vertikal akse og reflektoren i tillegg er svingbar om en horisontal akse i forhold til det primære stråleelement. I

dette tilfelle er dessuten midlene til å frembringe den nevnte avsøkningsbevegelse mer komplisert, da sirkelbevegelsen må settes sammen av to lineære bevegelseskompo-

nenter. Sluttelig forekommer der retnings-åntenne-anordninger hvor både reflektoren og det primære stråleelement er anordnet-for tilleggsbevegelser og under drift beveges samtidig, så der ved valg av forskjel-lige hastigheter for reflektorens bevegelse på den ene side og det primære stråleelements bevegelse på den annen side kan frembringes relative bevegelser av forskjel-lig slag. Således lykkes det f. eks. med en roterende reflektor hvis symmetriakse dan-ner en vinkel med rotasjonsaksen, og et primært stråleelement somrbeveges sirkelformet omkring denne rotasjonsakse, ved pas-sende valg av omdreiningstall-forholdene å frembringe en rettet stråle som beveges frem og tilbake i et plan eller beveges på cykloidisk formede baner. Riktignok lar det seg også på denne måte gjøre å la rettestrålen beskrive de forskjelligste mønstre. Men for en enkelt avsøknings- og søkebe-vegelse ville det være urimelig å bekoste et slikt utstyr av mekaniske midler for driften av reflektoren og det primære strålelement, og det særlig når der foruten de nevnte bevegelser også må skaffes mulighet for å endre utsvingningsvinkelen. Dette er f. eks. tilfellet når der for avsøkningsbevegelsen velges en utsvingning av rettestrålen på ca. 1°, men for søkebevegelsen et svingeom-råde på ca. ± 10°.

Til forskjell fra dette er radar-ret-ningsantenneanordningen ifølge oppfinnel-sen karakterisert ved kombinasjon av et primært stråleelement som kan utføre en sirkelformet bevegelse om reflektorens brennpunkt, og en reflektor som er bevegelig om en akse loddrett på dens symmetriakse, samtidig som symmetriaksen for reflektoren i dennes hvilestilling og det primære stråleelements rotasjonsakse faller sammen, så den nevnte avsøkningsbeveg-else bevirkes ved den sirkelformede bevegelse av det primære stråleelement ved stillestående reflektor, og den nevnte søkebe-vegelse av retningsantennen bevirkes ved den frem- og tilbake-gående bevegelse av reflektoren ved stillestående primært stråleelement.

Ved denne kombinasjon av to i og for seg kjente antenneanordninger til én eneste kan man ikke bare forene samtlige fordeler ved begge disse kjente anordninger, men også unngå de nevnte ulemper ved de antenneanordninger som hittil var innrettet for en ekstra søke- og avsøknings-bevegelse.

På tegningen er en eksempelvis utfør-elsesform av oppfinnelsesgjenstanden vist skjematisk. 1 er det primære stråleelement, 2 en rotasjonssymmetrisk reflektor, 3 en drivenhet som inneholder drivmidlene for tilleggsbevegelsene av det primære stråle-element 1 og reflektoren 2, 4 er et stativ hvorpå drivenheten 3 er lagret svingbart om en horisontal akse 5, og 6 er en sokkel hvorpå stativet 4 er lagret dreibart om en vertikal akse 7. Driften for dreiebevegelsen av stativet 4 på den ene side og for svinge-bévegelsen av drivenheten 3 på den annen side skjer ved hjelp av elektromotorer henholdsvis 8 og 9 og snekkedrev henholdsvis 10 og 11. Dermed kan drivenheten 3, som bestemmer antennens hovedakse 12, inn-stilles med hensyn til side- og høyde-vinkel.

Det primære stråleelement 1 er anordnet ved forenden av en rettlinjet bølge-leder 13, som er lagret allsidig svingbart på drivenhetens 3 lagersted 14, som befin-ner seg bak topp-punktet for reflektoren 2, og ved sin bakre ende er eksentrisk ledd-forbundet med en drivskive 15, som .drives av en motor 16 på en slik måte at aksen 17 for bølgelederen 13 i drift beskriver en sir-kelkjegleflate. Primærstråleelementet 1 beveger seg herunder sirkelformet om hovedaksen 12 uten å rotere om bølgelederaksen 17, og antallet av omløp pr. minutt kan f. eks. utgjøre ca. 1800 og vinkelen a mel-lom bølgelederaksen 17 og hovedaksen 12 f. eks. ca. 1—1,5°. Bølgelederens 13 høyfre-kvensenergi-tilførsel, som ikke er vist på tegningen, skjer hensiktsmessig i omgivelsene av lagerstedet 14.

Reflektoren 2 er likeledes lagret svingbart ved lagerstedet 14 for drivenheten 3, men uavhengig av bølgelederen 13 om en akse som står loddrett på reflektorens symmetriakse og i det foreliggende tilfelle er vist horisontal. Reflektorens svingebeveg-else skaffes ved hjelp av en resonans-driv-anordning. I dette øyemed er reflektoren 2 ved et punkt 18 utenfor svingeaksen via en drivfjær 19 forbundet med en veivskive 20, som drives fra en motor 21 over en snekke 22. 23 og 24 betegner svingefjærer som er dimensjonert slik at egenfrekvensen for det svingedyktige system som består av reflektoren 2 og svingefjærene 23, 24, f. eks. utgjør ca. 3—5 Hz. I reflektorens hvilestilling bør dens symmetriakse falle sammen med det primære stråleelements rotasjonsakse (antennens hovedakse 12). Svingeom-rådet, som er angitt ved vinkelen p, mel-lom hovedaksen 12 og symmetriaksen 25 resp. 25' for den utsvungne reflektor (an-tydet strekpunktert) kan f. eks utgjøre ca. ± 10°. På tegningen er de to vinkler a og (5 for tydelighets skyld valgt større enn de nevnte verdier.

Med den beskrevne radar-retningsantenne-anordning er det nå mulig å utføre

de innledningsvis nevnte tilleggsbevegelser (avsøknings- og søke-bevegelse) etter

valg og uavhengig av hverandre. Ved hjelp

av den sirkelformede bevegelse av det primære stråleelement 1 om hovedaksen 12

ved stillestående reflektor 2 oppnås på den

den ene side en rettestråle som er svunget

ut fra reflektorens symmetriakse- og roterer om denne, og ved hjelp av svingebeveg-elsen av reflektoren 2 ved stillestående primært stråleelement 1 oppnås på den annen

side en rettestråle som beveges opp og ned.

Ved hver av de to tilleggsbevegelser av rettestrålen beveges bare en del av retningsantennen, og i forbindelse med søkebeve-gelsen gjør dessuten det forhold at det for

en bestemt utsvingningsvinkel av rettestrålen bare behøves å svinge reflektoren den

halve verdi av denne vinkel, seg spesielt

gjeldende på fordelaktig måte for drivan-ordningens dimensjonering.

Claims (2)

1. Radar-retningsantenne-anordningmed

   et primært stråle-element og en reflektor med rotasjons-tymmetrisk overflate til valgvis utførelse av en avsøkningsbevegelse med en retningsstråle som er svunget ut i forhold til reflektorens symmetriakse og roterer om denne, og en søkebevegelse med en retningsstråle som beveges frem og til- bake i et plan, karakterisert ved at der foreligger både en reflektor som er bevegelig om en akse som står loddrett på dens symmetriakse, og et primært stråle-element som er sirkelformig bevegelig om reflektorens brennpunkt i et plan loddrett på de elektromagnetiske bølgers forplant-ningsretning, samtidig som symmetriaksen for reflektoren i dennes hvilestilling og rotasjonsaksen for det primære stråle-element faller sammen, så den nevnte avsøk-ningsbevegelse bevirkes av det primære stråleelements sirkelformede bevegelse ved stillestående reflektor og den nevnte søkebe-bevegelse av retningsstrålen bevirkes av reflektorens bevegelse frem og tilbake véd stillestående primært stråleelement.
2. 2. Retningsantenne-anordning som angitt i påstand 1, karakterisert ved at pri-mær-stråleelementet er anordnet ved forenden av en rettlinjet bølgeleder som er forbundet med et bak reflektoren beliggen-de drivaggregat og er lagret slik at dens akse under drift beskriver en sirkelkjegle-flate, hvis topp-punkt ligger bak reflektorens topp-punkt, og at reflektoren er lagret svingbart om en horisontal akse belig-gende i omgivelsene for den topp-punkt og er forsynt med en resonansdrift.