NO316145B1 - Antenneanordning med rundtstrålende antenne og radom - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angar generelt horisontalt polariserte antenneanordninger som har et rundtvirkende stralingsmønster i horisontalplanet Nærmere bestemt gjelder oppfinnelsen en antenneanordning som omfatter en rundtstralende antenne omgitt av en radom med en ledende film påført et dielektnsk legeme, idet flere stråhngsslisser er utformet i den ledende film

Pa de vedføyde tegninger viser fig 1(a) og 1(b) skjematisk en utførelse av en horisontalt polarisert antenneanordning som har et rundtstralende stralingsdiagram i horisontalplanet, slik som forklart i kapittel 12 av " VHF Antenna" forfattet av Uchida og Mushiake, og utgitt av The Production Technology Center, mars 1977 Fig 1(a) er en perspektivskisse av anordningen og fig 1{b) er en planskisse med den elektriske feltfordeling angitt ved piler I disse figurer angir henvisningstallet 50 en dipolantenne, mens bok-staven I angir strømmen som flyter gjennom dipolen

Virkemåten skal na forklares Et jordet, ledende legeme 51 har fire sideflater og en dipolantenne 50 er anordnet pa hver av dens sideflater Dipolantennen 50 er anordnet parallelt med horisontalplanet for å eksitere en horisontalt polarisert bølge Slik som vist kan flere dipolantenner være anordnet etter hverandre i vertikalretningen Amplitudene av de strømmer som flyter gjennom dipolantennene som befinner seg på samme høyde-niva, er like, men deres fase er fortløpende 90° forskjøvet En dipolantenne har generelt retningsbestemt stråling i form av et åttetall, men en hovedsakelig horisontalt polarisert, retningsuavhengig, rundtvirkende stråling kan oppnås ved a kombinere fire dipol-elementer

Fig 2(a) - 2(c) viser en vanlig slissantenne slik som angitt i artikkelen " X- band Omm-directional Double- slot Array Antenna" av T Takeshima, publisert i Electronic Engineering, nr 39, side 617 - 621, oktober 1967 Disse figurer viser skjematisk en utforming av en horisontalt polarisert antenneanordning som har et rundtvirkende stråhngsmønster i horisontalplanet (slissantenne i rektangulær bølgeleder) Fig 2{a) er en perspektivskisse, mens fig 2(b) viser et snitt langs linjen A-A og fig 2(c) er et side-oppnss I fig 2(a) - 2(c) angir henvisningstallet 60 en stralingssliss, 61 en bølgeleder og 62 en flens

Virkemåten for den slissantenne i rektangulær bølgeleder som er vist i fig 2(a) - 2(c) skal forklares med henvisning til fig 3(a) og 3(b) Fig 3(a) er en skisse som viser magnetfeltfordelingen inne i bølgelederen 61 Fig 3(b) viser et snitt langs linjen A-A og angir fordelingen av magnetfelt inne i bølgelederen sammen med strømmene som flyter langs bølgelederens sideflater

Slike fordelinger av magnetfelt og strøm som er vist i fig 3(a) og 3(b) kan oppnås ved å kortslutte endepartiet av bølgelederen Nar stralmgsslissene 60 er anordnet parallelt med bølgelederens akse pa steder som er forskjøvet bort fra midten av den rektangulære bølgeleders sideflate, vil da elektromagnetiske bølger som vandrer langs den rektangulære bølgeleder 61 eksitere strålingsshssene 60 til a sende ut elektromagnetiske bølger

I dette tilfelle vil stralmgsslissene 60 bli eksitert ved at hver av dem plasseres pa et sted hvor det magnetiske felt inne i bølgelederen 61 har en maksimalverdi Den elektromagnetiske bølgestraling kan til en viss grad reguleres ved å forandre posisjonen for den enkelte stralingsshss 60

For at bølgeleder-shssantennen som er vist i fig 2{a) - 2(c) skal kunne anvendes som en horisontalt polarisert, rundtstralende antenne, er strålingsshssene 60 anordnet slik som vist i fig 4(a), dvs pa forsiden og baksiden av bølgelederen 61 Fordelingen av det elektriske felt i horisontalplanet vil da bh endret, slik som vist i fig 4(b) Når strålingsshssene 60 eksiteres ute av fase vil da strahngsfeltet bh kontinuerlig i horisontalplanet Som en følge av dette kan teoretisk rundtstralende virkning oppnås

Dersom to stralingsslisser dannes symmetrisk pa forsiden og baksiden, slik som vist i fig 2(a), kan imidlertid de to stralingsslisser eksiteres i samme fase nar strålingsshssene er anordnet i symmetriske posisjoner pa bølgelederen 61 i forhold til midten av bølgeleder-en og i en avstand pa kg/ 2 (hvor Xg er bølgelengden i bølgelederen)

Slike eksisterte, horisontalt rundtstralende antenner utformet som forklart ovenfor, er i vidstrakt bruk som antenneanordninger for fjernsyn og radar

Når det anvendes en radom for a beskytte rundtstralende antenner av denne art vil vanligvis strahngsmønsteret til en viss grad bh påvirket av radomen, selv om radomen er gjennomsiktig for elektromagnetiske bølger

For å løse dette problem, utnyttes det i henhold til oppfinnelsen en antenneanordning av den innledningsvis nevnte art, som har som særtrekk at stralmgsslissene er anordnet i innbyrdes avstand omkring omkretsen av radomen slik at det rundtstralende strahngs-mønster fra antennen kan opprettholdes

I henhold til oppfinnelsen kan stralmgsslissene være utformet i en ledende film påført innsiden av et sylinderformet deksel av dielektnsk material og som sammen utgjør radomen Videre kan strålingsshssene være slik utformet i den ledende film at de elektromagnetiske bølger stråles ut pa nytt i et rundtstralende stralmgsmønster I en spesiell utførelse kan dessuten flere stralingsslisser også være anordnet langs radomens lengdeakse

Til denne beskrivelse er det vedføyd tegninger, på hvilke

Fig 1 viser en perspektivskisse (a) av en vanlig rundtstrålende antenneanordning og en planskisse (b) av denne antenneanordning, hvor den elektriske feltfordehng er

vist,

fig 2 viser en perspektivskisse (a) av en annen vanlig rundtvirkende antenneanordning, sammen med et snitt <b) tatt langs linjen A-A i fig 2(a) og et sideoppriss (c)

av denne antenneanordning,

fig 3 viser fordelingen (a) av magnetfelt i antenneanordnmgen vist i fig 2(a) og

retningen (b) av strøm og magnetfelt i et snitt tatt langs linjen A-A i fig 3(a),

fig 4 er en skjematisk fremstilling (a) som tjener til a forklare retnmgsvirkningen av antenneanordnmgen vist i fig 2(a) og som ogsa viser den horisontale elektriske

feltfordehng (b) opprettet av antenneanordnmgen i fig 4(a), og

fig 5 er en perspektivskisse av en antenneanordning med radom i henhold til

foreliggende oppfinnelse

Forklaringer som henviser til fig 1 - 4 er allerede gitt ovenfor og oppfinnelsen skal na beskrives i betraktning av fig 5

Fig 5 viser skjematisk en utforming av en antenneanordning med radom i henhold til foreliggende oppfinnelse Figuren viser en radom 28 som har flere stråhngsslisser 29, 29', 29", og som kan romme en hvilken som helst av de rundtstrålende antenner 30 som er beskrevet ovenfor med henvisning til de øvrige figurer

I den viste utførelse omfatter radomen 28 et sylinderformet deksel av dielektnsk material og en ledende film påført innsiden av det sylindriske deksel Stralmgsslissene 29, 29', 29", er utformet i den ledende film for derved a stråle ut den elektromagnetiske bølge pa nytt og således oppnå et rundtstralende utstrålingsmønster Da flere stralingsslisser er anordnet i omkretsretningen av radomen 28, kan et rundtstralende stralingsmønster oppnås uten noen påvirkning fra radomen 28

Det skal bemerkes, at stråhngsslisser også kan være anordnet langs lengdeaksen av radomen 28 og at dipolantenner kan anvendes i stedet for slisser

Claims (4)

1 Antenneanordning som omfatter en rundtstralende antenne (30) omgitt av en radom (28) med en ledende film påført et dielektnsk legeme, idet flere strålingssltsser (29) er utformet i den ledende film, karakterisert ved at nevnte strålingsshsser (29, 29', 29", ) er anordnet i innbyrdes avstand omkring omkretsen av radomen (28) slik at det rundtstrålende strålingsmønster fra antennen (30) kan opprettholdes

2 Antenneanordning som angitt i krav 1, og hvor strålingsshssene (29, 29', 29", ) er utformet i en ledende film påført innsiden av et sylinderformet deksel av dielektnsk material og som sammen utgjør radomen (28)

3 Antenneanordning som angitt i krav 1 eller 2, og hvor stralmgsslissene (29, 29', 29", ) er slik utformet i den ledende film at de elektromagnetiske bølger stråles ut på nytt i et rundtstrålende strålingsmønster

4 Antenneanordning som angitt i et av de foregående krav, og hvor flere strålingsshsser også er anordnet langs radomens lengdeakse