NO832987L - Antenne utfoert etter cassegrain-prinsippet og med holdeanordning for subreflektoren - Google Patents

Description

Antenne utført etter Cassegrain-prinsippet og med holdeanordning for subreflektoren

Oppfinnelsen angår en antenne som er utført etter Cassegrain-prinsippet og med en primærstråler, særlig hullederstråler, og en holdeanordning for subreflektoren.

Slike antenner består i prinsippet av en anordning som vist på fig. 1.

Ved slike antenner foreligger det problem å montere subreflektoren i hovedreflektoren på en måte som influerer minst mulig på mellomområdet HS mellom hornstråleren 1 og subreflektoren 3.

Ved kjente anordninger benytter man til dette strevere av metall og plast såvel som selvbærende plasthetter og tar med på kjøpet at støttekonstruksjonen forringer strålings-egenskapene. Der blir også benyttet kostbare flerlags-skruer som delvis kompenserer den forstyrrende innflytelse ved valg av definerte avstander mellom de enkelte lag (avhengig av driftsbølgelengden). Imidlertid blir kompen-sasjonen ikke bare kostbar, men lar seg bare realisere forholdsvis smalbåndet, f.eks. ved en båndbredde av 10%.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å gi an-visning på en støttekonstruksjon som med liten påkostning gir gode elektriske egenskaper når det gjelder utstrålingen.

Ved en antenne av den ovennevnte art blir denne oppgave ifølge oppfinnelsen løst ved at subreflektoren er festet på primærstråleren via et tulipanformet massivt kunststofflegeme som består av hårdtskum forsynt med et tynt kunststoffbelegg, og som dels med tulipanbunnen er festet heftende i primær-, . fortrinnsvis hornstrålerens frontområde, og dels i området for tulipanåpningen er heftende forbundet i det minste med randområdet av subreflektoren.

Gunstige videre utforminger er angitt i underkravene. Denne form for montering av subreflektoren på primærstråleren har sammenholdt med de innledningsvis omtalte an-tennekonstruksjoner den fordel at der i forbindelse med liten

påkostning til monteringen fås gode elektriske egenskaper.

Den foreslåtte løsning virker uten.kostbare kompensasjonsskikt og i det vesentlige uten dielektrisk bølgeføring og bygger på prinsippet om at støttekonstruksjonen skal endre feltet minst mulig.

I det følgende vil oppfinnelsen bli nærmere belyst under henvisning til fig. 2 og 3.

Fig. 2 viser subref lektoren montert på primaerstråleren

i sideriss og delvis gjennomskåret og anskueliggjør løsnings-prinsippet.

Fig. 3 viser likeledes i sideriss et komplett utførelses-eksempel med området omkring subreflektoren delvis bortskåret.

Primaerstråleren 1 er i området HS på fig. 1 forbundet med subreflektoren .3 via et kunststofflegeme 2. I prinsippet har dette kunststofflegeme 2 en slags tulipanform. For monteringen på primaerstråleren 1 har denne i det viste utførelseseksempel utvendig i området 7 et neddreiet parti hvor kunststofflegemet 7 er forankret ved klebning. Ved forenden er kunststofflegemet klebet sammen med subreflektoren, særlig i området for dens ytre rand.

Kunststofflegemet består av et hardt skum med mest mulig lav dielektrisitetskonstant, f. eks. e «— 1,05, og en taps-

-4 r

faktor tangens o < 0,6 • 10 . Slike kunststoffer med minst like gode egenskaper som disse er å få i handelen. Skum-stoffet er i motsetning til de fleste kunststoffer som fore-kommer vanlig i handelen, formstabilt opptil en temperatur på 180°C. De angitte egenskaper gjelder også for området av meget høye frekvenser, her f.eks. omtrent ved 15 GHz.

Særlig når kunstofflegemet 2 er utformet som en slags avkortet kjegle som vist, fås i den forbindelse til tross for den forholdsvis lave fasthet av kunststoffet, tilstrekkelig mekanisk stabilitet og varig fasthet. I den forbindelse må man jo ta.hensyn til at støttekonstruksjonen både er utsatt for mekaniske, f.eks. støt-belastninger, og også for innflytelsene av skiftende omgivelsestemperatur., atmosfæriske belastninger, UV-stråling og lignende. Imidlertid har det vist seg at lang-tidskonstansen av dette materiale også her er tilstrekkelig.

For dels å beskytte og dels å avtette kunststofflegemet er det gunstig å omgi det med en kunststoffhinne som antydet strekpunktert ved 6. Denne kunststoffhinne består hensiktsmessig av et utherdnende kunststoffskikt som til slutt er lagt rundt det hele og i enkleste tilfelle er tilveiebragt ved lakkering, f.eks. et polyesterskikt. Også en liten vegg-tykkelse på f.eks. bare 0,2 mm øker i den forbindelse ikke bare stabiliteten av hardtskumstoffet, men tetter fremfor alt dette mot det vanligvis herskende indre overtrykk i inate-systemet. Det er i den forbindelse ikke nødvendig å kompen-sere beskyttelsesskiktet i tillegg. Derved forholder støtte-konstruks jonen seg i elektrisk henseende på en måte som ellers ville tilsvare en ikke realiserbar hettekonstruksjon med vegg-tykkelse 0,2 mm.

For å innvirke på den uunngåelige overstråling av mate-hornbølgen på subreflektoren med hensyn til fasestilling blir støttelegemet optimert med hensyn til form. Til dette formål er kunststofflegemet 2 i det minste forsynt med en knekk K i sin ytre mantelflate. Det kan imidlertid være gunstig å anordne flere knekker i dette område. Derved er det mulig å

øke vinkeldempningen i strålingsdiagrammet i området 30-90°.

I området for overgangen mellom kunststoffhinnen og hornstråleren er det.hensiktsmessig å anbringe en forsterknings-mansjett 4 av et hardtkunststoff, f.eks. makrolon, som strekker seg noe inn over primærstrålerens,. i alminnelighet hornstrålerens rørstuss. Det er også hensiktsmessig å la kunststofflegemet strekke seg noe utover randen av subref lektoren, så der fremkommer en klebefuge 8. Derimot er det ikke nødvendig å sammenklebe kunststofflegemet eller la det ha anlegg i området for.hele subreflektoren. Det er til og med hensiktsmessig av produksjonstekniske og strålingsmessige grunner i subref.lektorens indre område .9 å anordne en rota-sjonssymmetrisk spalte som åpner seg gradvis.

Fig. 3 viser stråleren. påny i definitiv utførelse, hvor kunststoffhinnen strekker seg over hele ytterflaten av stråler og subreflektor samt kunststofflegeme. Subreflektoren har her som vanlig tilpasningselementer som er tildekket med en hette på frontsiden, slik det er kjent i og for seg.

Beskyttelsesskiktet kan være utført som lakkering, som ettlags glassfiberforsterket kunststoffbelegg eller andre slags fiber-kunststoffmaterialer. Det øker den samlede stabilitet og slagfastheten av overflaten og sikrer avtetning av den tørre luft når antennen tilsluttes en trykkluftmatet hulleder. Det luftgjennomtrengelige skumstoff lar man inngå i tørrluftsystemet.

Den foreslåtte løsning representerer en optimert kombina-sjon av materialer som hvert for seg ikke muliggjør noen tilstrekkelig løsning, men som i det beskrevne samspill oppfyller de strenge krav til elektrisk funksjon, mekanisk fasthet og trykktetthet såvel som når.det gjelder innflytelsen av temperatur og atmosfærisk belastning.

En vesentlig fordel ved den beskrevne løsning er at man unngår toleranser som er vanskelige å overholde produksjons-teknisk, så det er sikret at alle nøye spesifiserte data for Cassegrain-stråleren fullt ut blir overholdt ved serieproduserte eksemplarer. Det gjelder spesielt for anvendelsen av antennen ved tettmaskede retningsradiosystemer hvor der kreves svak side-stråling, gode refleksjonsegenska<p>er og vidtgående kryss-polarisasjons-avkobling.

Claims (7)

1. Antenne utført etter Cassegrain-prinsippet og med en primærstråler, særlig hullederstråler og en holdeanordning for subreflektoren, karakterisert ved at subref lektoren (3) er festet på primærstråleren via et tulipanformet massivt kunststofflegeme (2) som består av hårdtskum med tynt kunststoffbelegg, og som dels i primær-, fortrinnsvis hovedstrålerens (1) frontområde er festet heftende med sin tulipanbunn på stråleren og dels i området for tulipanåpningen er heftende forbundet med i det minste randområdet av subref lektoren (3).

2. Antenne som.angitt i krav 1, karakterisert ved at hårdtskumstoffet (2) har en mest mulig liten relativ dielektrisitetskonstant (e r<1,05) og lavest mulig tapsfaktor = -4 r (tga < 0,6 • 10 <-4> ) ved driftsfrekvensen samt en stor form-stabilitet opp til høyere temperaturer (> 150°C).

3. Antenne som angitt i krav 1 eller 2, karakte-riserrt ved at det tulipanformede kunststofflegeme (2) er utformet som en hul avkortet kjegle (3) som er sylindrisk i sentrum svarende til strålerens åpningsdiameter, og hvis av-kortede spissområde er forbundet med strålerens (1) frontområde, samt hvis kjeglebunn er tilnærmet konturen av subref lektoren og tilpasset den i.det minste i randområdet og der er forbundet med den.

4. Antenne som angitt i krav. 3, karakterisert ved at kunststofflegemet i den ytre mantelflate ved subreflektoren (3) først har sylindrisk og først deretter konisk, altså kjegleformet forløp.

5. Antenne som angitt i krav 4, karakterisert ved at overgangen mellom konisk og sylindrisk parti av den ytre mantelflate er avtrappet flere ganger.

6. Antenne som angitt i et av kravene 1-5, karakterisert ved at kunstofflegemet (2) i området for stråleren strekker seg over dennes fortrinnsvis avtrappede ytterkontur og der er forsynt med en ekstra forsterknings-mansjett (4) som strekker seg over en ytterligere del av strålerens ytterhud.

7. Antenne som angitt i et av kravene 1-6, karakterisert ved at forbindelsene mellom kunststofflegeme (2) og dels stråler (1) og dels subreflektor (3) dannes av lim.