SE513226C2 - Kontinuerligt apertursvepande antenn - Google Patents

Kontinuerligt apertursvepande antenn

Info

Publication number
SE513226C2
SE513226C2 SE9804197A SE9804197A SE513226C2 SE 513226 C2 SE513226 C2 SE 513226C2 SE 9804197 A SE9804197 A SE 9804197A SE 9804197 A SE9804197 A SE 9804197A SE 513226 C2 SE513226 C2 SE 513226C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
wires
grid
resistive
highly conductive
antenna
Prior art date
Application number
SE9804197A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9804197D0 (sv
SE9804197L (sv
Inventor
Kent Olof Falk
Original Assignee
Ericsson Telefon Ab L M
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ericsson Telefon Ab L M filed Critical Ericsson Telefon Ab L M
Priority to SE9804197A priority Critical patent/SE513226C2/sv
Publication of SE9804197D0 publication Critical patent/SE9804197D0/sv
Priority to SE9900336A priority patent/SE513223C2/sv
Priority to PCT/SE1999/002066 priority patent/WO2000033416A1/en
Priority to AU14375/00A priority patent/AU1437500A/en
Priority to PCT/SE1999/002067 priority patent/WO2000033417A1/en
Priority to AU14376/00A priority patent/AU1437600A/en
Priority to US09/454,224 priority patent/US6195059B1/en
Priority to US09/454,237 priority patent/US6313804B1/en
Publication of SE9804197L publication Critical patent/SE9804197L/sv
Publication of SE513226C2 publication Critical patent/SE513226C2/sv

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/44Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the electric or magnetic characteristics of reflecting, refracting, or diffracting devices associated with the radiating element

Landscapes

  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Description

10 15 20 25 30 513 226 2 "normalt" högkonduktiva trådarna endast sänder vinkelrät, linjär polarisation men att de kan ersättas med resistiva trådar som är i stånd att sända även parallell polarisation med acceptabel förlust.
WO-Al 93/ 10571 demonstrerar en utveckling av US-A-4 636 799 där endast fält vinkelrätt mot trådarna används. Här behövs endast ett skikt med trådar och det ferroelektriska materialet har uppdelats i en mångfald block så att gallret med trådar kan placeras i mitten av det ferroelektriska skiktet.
Det skall emellertid noteras att dokumenten refererade ovan inriktar sig på användningen av högkonduktiva trådar och en spänningsgradient åstadkoms då genom att pålägga olika spänningar på de individuella trådarna i enlighet med ett givet mönster. Vidare hänför sig de beskrivna anordningarna till användning av det ferroelektriska materialet för "elektrooptiska linser", som primärt inriktar användningen på frekvenser motsvarande elektrisk strålning i nanometerområdet.
Därför finns det forfarande ett behov av ett förfarande och en anordning som fungerar även vid ett mycket lägre frekvensområde.
SAMMANFATTNING Den föreliggande uppfinningen visar ett förfarande och en anordning för alstrande av en yta, vars reflektionsfasgradient eller transmissionsfas- gradient varieras med hjälp av ett styrbart statiskt elektriskt fält. Den föreliggande lösningen tar med i beräkningen, istället för huvudsakligen överföringsegenskaperna, även reflektionsegenskaperna för ett arrangemang som innefattar ett ferroelektriskt material. En sådan reflekterande yta kan bidra till en hel antennapertur, en del av en antennapertur eller ett element i en konventionell gruppapertur. Uppdelningen av aperturen kommer att bero av hur många fríhetsgrader som önskas kunna styras samtidigt. I ett allmänt fall skall N lober och M nollställen styras samtidigt. I ett sådant fall kommer lämpligen ytan att utformas som en krökt yta, till exempel en .i 10 15 20 25 30 513 226 3 rotationssymmetrisk parabol, medan i andra fall reflektorelementet kan utformas som just en plan spegel.
Ett förfarande i enlighet med den föreliggande uppfinningen fastställs av det bifogade oberoende patentkravet 1 eller oberoende patentkravet 4 och de beroende patentkraven 2 till 3 och 5 till 8.
På motsvarande sätt fastställs en kontinuerligt svepande antennanordning i enlighet med den föreliggande uppfiriningen genom de bifogade oberoende patentkraven 9 och 12 och ytterligare utföringsformer definieras av de beroende patentkraven 10 till 1 1 och 1:3 till 17.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen tillsammans ytterligare syften och fördelar med denna kan bäst förstås genom hänvisning till följande beskrivning tillsammans med de bifogade ritningarna, i vilka: FIG. 1 är en skiss som illustrerar principen i enlighet med en första utföringsform av den föreliggande uppfinningen, FIG. 2 illustrerar ett reflektorelement i enlighet med FIG. 1, FIG. 3 är eniskiss över principen i enlighet med en andra utföringsform av den föreliggande uppfinningen, FIG. 4 illustrerar ett reflektorelement i enlighet med FIG. 3, FIG. 5 är en mer detaljerad illustration av en andra utföringsform av den föreliggande uppfinningen, saint FIG. 6 illustrerar en tredje utföringsform av den föreliggande uppfinningen liknande den andra utföringsformen i FIG. 5, men med ett ytterligare 10 15 20 25 30 513 226 43 dielektriskt skikt tillagt på den undre sidan av den ferroelektriska skivan.
DETALJERAD BESKRIVNING Exempel på utföringsformer I ett material som uppvisar ferroelektriska egenskaper kommer de dielektriska egenskaperna att förändras under inverkan av ett elektriskt fält. Detta kommer ytterligare att diskuteras nedan i samband med beskrivningen av lobstyrning. En sådan ändring av de dielektriska egenskaperna över ytan av en reflekterande skiva kommer att användas för att skapa en styrbar svepande antennanordning. Antennaperturen eller en del av en apertur kan byggas upp med hjälp av ett reflektorelement med högkonduktiva galvaniskt isolerade parallella metallträdar (i en riktning X). Genom att belägga trådarna med ett sådant material som uppvisar ferroelektriska egenskaper kommer att uppnås en reflektíonsfasgradient tvärs över ytan om ett elektriskt fält med en lämpligt gradient påförs över skivan som uppvisar de ferroelektriska egenskaperna.
Det elektriska fältet kommer att erhållas med användning av två skikt med parallella resistiva trådar, som är placerade vinkelrätt (ortogonalt) mot varandra (se FIG. 1). Ett skikt med trådar 21 är placerat på en första sida av en skiva 50 av material som uppvisar ferroelektriska egenskaper och bildar ett första galler 2 och ett annat skikt av trådar 31 är placerat på den andra sidan av skivmaterialet och bildar ett andra galler 3. Trådarna 31 är placerade på samma sida som ett reflekterande metallgaller av högkonduktíva trådar placerade på den undre sidan av skivan 50 (inte visat i FIG. 1), och trådarna 31 löper parallellt (i riktningen X) med detta högkonduktiva reflekterande galler. Skivans övre yta illumineras med ett linjärt polariserat fält, vars E- vektor är vinkelrät mot metalltrådarna 21 (Ey=Ez=0). Alltså sker illuminatíonen från den sidan som saknar metalltrådarna (den övre sidan). Ãndarna av de resistiva trådarna 31 vid undersidan är alla elektriskt kopplade i parallell med hjälp av en metalltråd 32 vid ena änden och en metalltråd 33 vid den andra änden. En första variabel spänningskälla (Ux) är ansluten till tråden 32 och tråden 33 och följaktligen tvärs över det andra gallret 3 med parallella (l 10 15 20 25 30 513 226 5 resistíva trådar 31. På samma sätt är ändarna av de resistíva trådarna 21 på översidan av skivan 50 anslutna i parallell med hjälp av en metalltråd 22 vid ena änden och en metalltråd 23 vid den andra änden. En andra variabel spänningskälla (Uy) är ansluten till tråden 22 och tråden 23 och följaktligen tvärs över det första gallret 2 med parallella resistíva trådar 21. Nu som demonstrerat i FIG. 2 kan den kontinuerligt apertursvepande reflektor- antennens lob styras i planet X-Z genom Ux och i planet Y-Z genom Uy. I FIG. 2 representerar E den elektriska fältvektorn och H den magnetiska fältvektorn för den utbredande vågen från RF-källan. P representerar vågutbrednings- vektom (eller Poyntingvektorn). Notera att den elektriska fältvektorn E kommer att ändra sin riktning med 180 grader vid reflektionspunkten.
I enlighet med FIG. 3 är en alternativ metod att uppnå en elektrisk fältstyrka med en lämplig gradient att ersätta de resistíva trådarna 21 och 31 med högkonduktiva trådar 24 och 34 på respektive sidor av materialet 50 som uppvisar de ferroelektriska egenskaperna. Vid en sida av gallret med högkonduktiva trådar 24 påförs en resistiv tråd 25 vinkelrätt mot dessa trådar vid ändarna av trådarna 24 så att elektrisk kontakt erhålls. I denna utföringsform lämnas de andra ändarna av de parallella trådarna 24 av högkonduktivt material öppna. En spänningskälla 26 (Ux) ansluts tvärs över den resistíva tråden vid den övre sidan av skivan som uppvisar de ferroelektriska egenskaperna. Vid ena sidan av gallret med högkonduktiva trådar 34 är en resistiv tråd 35 påförd dessa trådar vid ändarna av trådarna 34 så att elektrisk kontakt erhålls. Liknande det övre gallret 2 lämnas de andra ändarna av de parallella trådarna 34 med högkonduktivt material öppna. En spänningskâlla 36 (Uy) ansluts tvärs över den resistíva tråden 35 vid den undre sidan av skivan som uppvisar de ferroelektriska egenskaperna.
Fördelen med denna metod är att den resulterar i lägre energiförbrukning med användning av endast en resistiv tråd 25 och 35 för de respektive gallren och att det undre gallret 3 för trådarna 34 även kan verka som en reflektor.
Följaktligen kan utelämnas det extra gallret med högkonduktiva metalltrådar enligt den första utföringsformen i FIGl 1 och 2, beskrivet i första stycket av detta avsnitt. 10 15 20 25 30 513 226 6 I FIG. 4 demonstreras på liknande FIG. 2 hur den kontinuerligt apertursvepande reflektorantennens lob kommer att styras i planet X-Z med hjälp av spänningen Ux och i planet Y-Z med hjälp av spänningen Uy.
För att erhålla låga förluster och ingen ändring av E-fåltspolariteten påförs en förspänningskälla 40 (Ubaas) av storleksordningen 5 till 10 kV mellan de två spänningskällorna 26 och 36 för Ux och Uy till exempel demonstrerat i FIG. 2 och FIG. 5. Symbolerna som visas indikerar helt enkelt att förspänningen är ansluten inom de variabla spänningskällornas spänningsområde, lämpligen vid en mittpunkt. På ett motsvarande sätt indikeras genom jordningen vid symbolen för förspänningskällan hur anordningen refereras till en systemjord.
För att erhålla en impedansanpassning mot omgivningen, kommer det i de flesta fall vara nödvändigt att täcka reflektorelementets yta med en transformator. Transformatorn kommer, stegvis eller kontinuerligt ändra impedansnivån så att reílektionen mot det omgivande mediet (tex. luft) blir tilläckligt låg inom arbetsfrekvensområdet. Det är också möjligt att ha en stegvis eller kontinuerlig ändring av impedansen vid ingång in i det ferroelektriska materialet.
I FIG. 5 demonstreras mer detaljerat en utföringsforrn av ett reflektorelement i enlighet med den föreliggande uppfinningen. Ett typiskt önskat frekvens- område för en antenn som innefattar reflektorelementet i enlighet med uppfinningen kan vara av storleksordningen 30 - 40 Gl-lz. Här innefattar reflektorelementet en platt skiva 50 av materialet som uppvisar de ferroelektriska egenskapema. l en annan utföringsforrn kan emellertid reflektorelementet vara konstruerat för att vara, till exempel, ett krökt huvudreflektorelement för att skapa en svepande apertur. Det ferroelektriska materialet kan även utgöra ett reflektorelement i en polarisationsvridande Cassegraín-antenn. 10 15 20 25 30 513 226 7 I en belysande utföringsform kan materialet som 'uppvisar de ferroelektriska egenskaperna vara av i form av en kvadratisk skiva 50 med måtten ungefär 10 x 10 cm och med en tjocklek av ungefär 0,5 cm. Till exempel är typiska sådana material bariumtitanat, barfum-strontiumtitanat eller blytitanat i finfördelad polykristallin eller keramisk form. Ett lämpligt keramiskt material, till exempel tillgängliggjort på markriaden av Paratek Inc., Aberdeen, MD, USA, är till exempel ett material somidentifieras som 'Composition 4', vilket uppvisar en relativ dielektricitetskonstant ef(EDc=0) = 118 och med en avstämbarhet på 10% i enlighet med specifikationen.
I FIG. 5 demonstreras en mer detaljerad utföringsform av reflektorelementet.
Den undre sidan a skivan 50 är försedd med en uppsättning parallella ledande trådar 34 hopkopplade vid en; sida med hjälp av den resistiva tråden 35 som löper parallellt med en kant 5ïpå skivan 50. På samma sätt finns det vid den övre sidan av skivan 50 anordnat en annan uppsättning parallella ledande trådar 24 placerade vinkelrätt mot uppsättningen trådar 34.
Uppsättningen trådar 24 är också kopplade ihop med hjälp av en resistiv tråd 25 parallell med en annan kant 4 på. skivan 50, varvid denna kant 4 löper vinkelrätt mot kanten 5. I utföringsïforrnen i enlighet med FIG. 5 utgör trådarna 24 och 34 högkonduktiva metalltrådar.
Tvärs över den resistiva tråden 35 är anslutet en variabel spänningskälla 36 (Uy) och tvärs över den resistiva tråden 25 är anslutet en annan variabel spänningskälla 26 (Ux). De variabla spänningskälloma 26 och 36 i denna belysande utföringsform kan pålägga en spänning av storleksordningen -700 till +70O volt tvärs över den resistiva tråden 25 respektive den resistiva tråden 35. De resistiva trådarna 25 och 35 uppvisar vardera en resistans av storleksordningen 5x108 ohm för att; fördela ett elektriskt fält alstrat av spänningen påförd tvärs respektive galler av högkonduktiva trådar.
Följaktligen kommer spänningskällan att tillhandahålla avsökningen i Y- riktningen, medan spänningskällan 26 kommer att tillhandahålla avsök- ningen i X-riktningen. 10 15 20 25 30 513 226 8 Vidare är ovanpå skivan 50 i reflektorelementet anordnat en impedans- transforrnator 60 för att erhålla en impedansanpassning för det aktuella reflektorelementet, som kan uppvisa ett impedansvärde av storleksordningen 40 ohm. Denna impedanstransformator består i den belysande utförings- formen av ett antal skikt 61, 62, 63 och 64 av dielektriskt material som uppvisar en stegvis ändring i den dielektriska konstanten för en stegvis anpassning av impedansen för reflektorelementet till omgivningen (tex. fria luften z 377 ohrn).
Det skall noteras att i den första utföringsforrnen av det föreliggande reflektorelementet i enlighet med den föreliggande uppfinningen illustrerad i FIG. 1 och FIG. 2 har tre galler. Ett reflektorgaller av högkonduktiva trådar vid den undre sidan av det ferroelektriska materialet och ytterligare två galler av resistiva trådar på varje sida om den ferroelektriska skivan och vinkelräta mot varandra.
Beskrivning av lobstvrning Om Ux = Uy = 0 kommer antennloben att sammanfalla med ytnomialen i det enkla fallet med en plan elementspegelyta som illumineras med ett infallande fält vinkelrätt mot det plana ytelementet. Når till exempel Ux och Uy ändras till Uxo respektive Uyo kommer det att skapas ett statiskt elektriskt fält över materialet som uppvisar de ferroelektriska egenskaperna i enlighet med: E(X,y)=(U,°'X/Xa-U,.,~y/y,+Ubiß)/d (1) d representerar då tjockleken av materialet som uppvisar de ferroelektriska egenskaperna, ya representerar utsträckningen av skivan i aperturens Y- riktning och xa representerar dess utsträckning i X-riktningen. Om e ligger inom ett område som är approximativt linjärt som funktion av E kommer den dielektriska konstanten (perrnittiviteten) att variera över ytan i enlighet med: s(><,y).=.ß(Ub1.s)-C~E(x,y) <2) 10 15 20 25 30 513 226 9 Detta resulterar i en fasgradient över ytan för den reflekterade vågen i enlighet med: Awßßy) = (Ålfld/Åol- Jfiiwl (3) Loben kommer approximativt att peka i riktningen för ytnorrnalen för fasgradienten i mitten av aperturen (x y = O). Vinkeln (Dx mellan axeln Z och projektíonen av loben på planet X-Z kommer approximativt att bli x = awn(dfd><(ßø(x,y))l,=,to (10 /(2fl))) <4) so representerar den dielektriska konstanten för det omgivande mediet (normalt luft). På ett analogt sätt blir vinkeln (Dy mellan axeln Z och projektionen av loben på planet X-Y approximativt: coy = atan(dfdy(w(x,y))lx=y=o- t) /(zff))) (s) Följaktligen kommer en fullständig ldbstyrning att enkelt erhållas i båda planen X-Z och X-Y. En ändring av lobriktningen erhålls ögonblickligen med en ändring av de pålagda elektriska spånningarna på de två resistiva trådarna anslutna till respektive galler med högkpnduktiva trådar eller till ett respektive galler av resistiva trådar.
Alltså är en ytterligare fördel med den föreliggande uppfinningen, som använder en reflektorelementkonstruktíon i förhållande till de normala tillämpningar-na som använder a transpiissiv lins av ferroelektriskt material, att fasskiftningsverkan av den ferroelšsktriska skivan kan utnyttjas på ett dubbelt sätt. 10 513 226 10 Det fmns ytterligare en möjlighet att belägga sidan under skivan 50 med ett material som har ett värde på s som inte påverkas av det pålagda elektriska fältet för att undvika att olika delar av reflektorelementet reflekterar loben i olika riktningar. På detta sätt sker reflektionen vid samma impedansnivå över hela ytan. FIG. 6 demonstrerar en sådan utföringsform liknande utförings- formen enligt FIG. 5, men vilken uppvisar det ytterligare skiktet 70 för ett skikt som har ett värde på e som inte påverkas av de elektriska fälten alstrade av de första och andra gallren med trådar Det inses av fackmannen att olika modifieringar och förändringar kan göras av den föreliggande uppfinningen utan avvikelse från dess omfattning, som definieras av de bifogade patentkraven.

Claims (16)

10 15 20 25 30 513 226 11 PATENTKRAV
1. Förfarande för att erhålla en kontinuerligt apretursvepande reflektorantenn, kännetecknat av stegen: anordnande av ett reflektorelëment i form av en skiva (50) av ett material som uppvisar ferroelektriska eïgenskaper, anordnande av ett första galler i(2) av resistiva trådar (21) på en första sida av skivan av material som uppvisar ferroelektriska egenskaper, varvid trådarna (21) i det första gallret (2) är kopplade i parallell genom en första (22) och en andra (23) högkonduktiv tråd, som vardera är elektriskt ansluten till respektive ändar av de resistiva trådarna (21) utmed de högkonduktiva trådarna (22, 23), i anordnande av ett andra galler (3) av resistiva trådar (31) på en andra sida av skivan av material som uppvisar ferroelektriska egenskaper, varvid det andra gallret (3) av trådar (31) löper vinkelrätt mot det första gallret (2) av trådar, och trådarna (31) i det andra gallret (3) är kopplade i parallell genom en tredje (32) och en fjärde (33) högkoriduktiv tråd, som vardera är elektriskt ansluten till respektive ändar av de resistiva trådarna (31) utrned den tredje och fjärde högkonduktiva tråden (32, 33), tillhandahållande skivan (50) på den andra sidan med ett skikt av högkonduktiva trådar som bildar ett tredje galler av trådar som löper parallellt med de resistiva trådarna (31) i det andra gallret (3), anslutning av en första variabel spänningskälla Ux (26) tvärs över det första gallret av resistiva trådar (21) samt en andra variabel spänningskälla Uy (36) tvärs över det andra gallret (3) aív resistiva trådar (31) för att skapa en styrbar varierande elektrisk potential vinkelrätt utmed trådarna i varje galler och bildande ett statiskt E-fált tvärs skivan (50), illuminerande den första sidan av skivan (50) av material, som uppvisar ferroelektriska egenskaper, med ett linjärt polariserat mikrovågsfält, vars E-vektor är parallell med det tredje lgallret av högkonduktiva trådar, styrande av den dielektriska lronstanten tvärs över ytan av det reflekterande elementet genom styrningav spänningen för den första och den andra spänningskällan (26, 36) för ått därmed styra riktningen för en 10 15 20 25 30 513 226 12 antennlob alstrad genom den reflekterade mikrovågseffekten med hjälp av det reflekterande elementet i den apertursvepande antennanordningen.
2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av det ytterligare steget med anordnande av en förspänning Ubias (40) mellan det första och det andra gallret av resistiva trådar, eller den första och andra spänningskällan, för att erhålla lågförlustfunktíon och för att garantera att den statiska E- fältspolaríteten inte ändras.
3. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av det ytterligare steget att anordna det första och andra gallret av resistiva trådar så att trådarna är parallella och med samma inbördes avstånd inom varje galler.
4. Förfarande för att erhålla en kontinuerligt apretursvepande reflektorantenn, kännetecknat av stegen: anordnande av ett reflektorelement i form av en skiva (50) av ett material som uppvisar ferroelektriska egenskaper, anordnande av ett första galler (2) av högkonduktiva trådar (24) på en första sida av skivan av material som uppvisar ferroelektriska egenskaper, anordnande av ett andra galler (3) av högkonduktiva trådar (34) på en andra sida av skivan av material som uppvisar ferroelektriska egenskaper, varvid det andra gallret (3) av trådar (34) löper vinkelrätt mot det första gallret (2) av trådar (24), anordnande av en första resistiv tråd (25) vinkelrät mot det första gallret (2) av högkonduktiva trådar (24) och elektriskt ansluten till en ände av de högkonduktiva trådarna (24) vid punkter utrned den första resistiva tråden (25), anordnande av en andra resistiv tråd (35) vinkelrät mot det andra gallret (3) av högkonduktiva trådar (34) och elektriskt ansluten till en ände av de högkonduktiva trådarna (34) vid punkter utmed den andra resistiva tråden (35), anslutande av en första variabel spänningskälla Ux (26) över den första resistiva tråden (25) och en andra spänningskälla Uy (36) över den andra lO 15 20 25 30 515 226 13 reisitiva tråden (35) för att på detta sätt skapa en styrbar varierande elektrisk potential över vardera av den första och andra resistiva tråden och forrnande av ett statiskt E-fålt tvärs skivan (50) mellan det första och andra gallret, illuminerande den första sidan av skivan (50) av material, som uppvisar ferroelektriska egenskaper, med ett linjärt polariserat mikrovågsfält, vars E-vektor parallell med det andra gallret (3) av högkonduktiva trådar, styrande av den dielektriskal konstanten tvärs över ytan av det reflekterande elementet genom styrning av spänningen för den första och den andra spänningskällan för att därmed styra riktningen för en antennlob alstrad genom den reflekterade rnikrovågseffekten med hjälp av det reflekterande elementet i den apertursvepande antennanordningen.
5. Förfarande enligt krav 4, kännetecknat av det ytterligare steget med anordnande av en förspänning Ubias (40) mellan första och andra resistiva tråden, eller den första och andra spänningskällan, för att erhålla lågförlust- funktion och för att garantera att den statiska E-fältspolariteten inte ändras.
6. Förfarande enligt krav 4, kämietecknat av det ytterligare steget att anordna det första och andra gallret av högkonduktiva trådar med de högkonduktiva trådarna (24, 34) parallella och med samma inbördes avstånd inom varje galler.
7. Förfarande enligt krav 1 eller 4, lxännetecknat av det ytterligare steget med anordnande av en impedansahpassning mot omgivningen genom täckande av ytan på den första sidan av det reflekterande elementet med en transformatoranordning, vilken stegvis, eller kontinuerligt, förändrar impedansen så att kopplingen mot oïtngivningen blir tillräckligt stor inom antennens arbetsfrekvensområde.
8. Förfarande enligt krav 1 eller 4, kännetecknat av det ytterligare steget att belägga skivan (50) på undersidan med ett material som har ett värde på s som inte påverkas av det pälagda elektriska fältet för att säkerställa att reflektion sker vid samma impedansnivä över hela undre ytan av skivan (50). 10 15 20 25 30 513 226 14
9. Kontinuerligt apertursvepande reflektorantennanordning, känne- tecknar! av ett reflektorelement i form av en skiva (50) av ett material som uppvisar ferroelektriska egenskaper, ett första galler av resistiva trådar (21) på en första sida av skivan av material som uppvisar ferroelektriska egenskaper, varvid trådarna (21) är anslutna i parallell genom en första (22) och en andra högkonduktiv tråd (23), som vardera är elektriskt ansluten till respektive ändar av de resistiva trådarna (21) utmed den första och andra högkonduktiva tråden (22, 23), ett andra galler (3) av resistiva trådar (31) på en andra sida av skivan av material som uppvisar ferroelektriska egenskaper, varvid det andra gallret (3) av trådar löper vinkelrätt mot det första gallret (2) av trådar, och trådarna (31) i det andra gallret (3) är kopplade i parallell genom en tredje (32) och en fjärde (33) högkonduktiv tråd, som vardera är elektriskt ansluten till respektive ändar av de resistiva trådarna (31) utmed den tredje och fjärde högkonduktiva tråden (32, 33), ett tredje galler av högkonduktiva trådar på den andra sidan av skivan (50) av material, som uppvisar ferroelektriska egenskaper, därmed formade ett reflekterande skikt, varvid de högkonduktiva trådarna löper parallellt med de resistiva trådarna (31) i det andra gallret (3), en första variabel spänningskälla (Uy) ansluten över det första gallret av resistiva trådar (21) samt en andra variabel spänningskälla (Ux) ansluten över det andra gallret av resistiva trådar (31) för att skapa en styrbar varierande elektrisk potential utmed trådarna i varje galler och for-mande ett statiskt E-fält tvärs över skivan (50), varjärnte den första sidan av skivan av material, som uppvisar ferroelektriska egenskaper, illumieras med ett linjärt polariserat mikrovågsfålt som har sin E-vektor parallell med det tredje gallret av högkonduktiva trådar, varvid den dielektriska konstanten tvärs över ytan av det reflekterande elementet styrs genom spänningen från den första och andra spänningskållan för att därmed styra riktningen för en antennlob med mikrovågseffekt reflekterad med hjälp av antennanordningens reflekterande element. 10 15 20 25 30 513 226 15
10. Anordning enligt krav 9, kännetecknad av att en förspänning Ubias (40) anordnas mellan det första och andra gallret av resistiva trådar (21, 31) för att erhålla lågiörlustfunktion och garantera att den statiska E- fältspolariteten inte ändras.
11. Anordning enligt krav 9, känqetecknad av att det första och andra gallret av resistiva trådar är anordnade så att respektive trådar är parallella och med samma inbördes avstånd inom varje galler.
12. Kontinuerligt apertursvepande reflektorantennanordning, känne- tecknad av ett reflektorelement i form av en skiva (50) av ett material som uppvisar ferroelektriska egenskaper, ett första galler (2) av högkonduktiva trådar (24) på en första sida av skivan av material som uppvisar ferroelzektriska egenskaper, ett andra galler (3) av högkondiiktiva trådar (34) på en andra sida av skivan av material som uppvisar ferroçlektriska egenskaper vänd mot källan med elektromagnetiska vågor, varvid !det andra gallret (3) av trådar löper vinkelrätt mot det första gallret (2) av högkonduktiva trådar, en första resistiv tråd (25) vinkelrät mot det första gallret (2) av högkonduktiva trådar (24) och elektriskt ansluten till en ände av de högkonduktiva trådarna (24) vid punkter utmed den resistiva tråden (25), en andra resistiv tråd (35) vinkelrät mot det andra gallret (3) av högkonduktiva trådar (34) och elektriskt ansluten till en ände av de högkonduktiva trådarna (34) vid punkter utmed den resistiva tråden (35), en första variabel spänningskälla Ux (26) ansluten över den första resistiva tråden (25) samt en andra variabel spänningskälla Uy (36) ansluten över den andra resistiva tråden (35) Éför att skapa en styrbar varierande elektrisk potential tvärs över vardera av den första och andra resistiva tråden och skapande ett statisk E-fält tvärs över skivan (50), varjämte skivan av material, som uppvisar ferroelektriska egenskaper, illumineras med ett linjärt polariseratl mikrovågsfält som har sin E-vektor 10 15 20 25 30 513 226 15 parallell med det andra gallret (3) av högkonduktiva trådar (34), varvid den dielektriska konstanten tvärs över ytan av det reflekterande elementet styrs av spänningen från den Första och andra spänningskällan för att därmed styra riktningen för en antennlob alstrad genom mikrovågseffekt reflekterad med hjälp av det reflekterande elementet av ferroelektriskt material.
13. Anordning enligt krav 12, kännetecknad av att en förspänning Ubias (40) anordnas mellan den forsta och andra resistiva tråden, eller första och andra variabla spânningskällan, för att erhålla lågförlustfunktion och garantera att den statiska E-fältspolariteten inte ändras.
14. Anordning enligt krav 12, kännetecknad av att det första och andra gallret av högkonduktiva trådar (24, 34) har de högkonduktiva trådarna parallella och med samma inbördes avstånd inom varje galler.
15. Anordning enligt krav 9 eller 12, kännetecknad av en impedansanpassning mot omgivningen i form av en transformatoranordning (60) som täcker den första sidans yta, och vilken anordning, stegvis, eller kontinuerligt, förändrar impedansnivân så att kopplingen mot omgivningen blir tillräckligt hög inom antennens arbetsfrekvensområde.
16. Anordning enligt krav 9 eller 12, kännetecknar! av att reflektorelementet av ferroelektriskt material utgör en krökt yta, t.ex. en parabolisk yta. 17 Anordning enligt krav 9 eller 12, kännetecknad av att reflektorelementet av ferroelektriskt material utgör en polarisationsvridande Cassegrain-antenn med ett plant eller krökt huvudreflektorelement. 18 Anordning enligt krav 9 eller 12, kännetecknad av att ett överdrag av ett material som har ett värde på e som inte påverkas av det pålagda elektriska fältet påförs undertill på skivan (50) för att säkerställa att reflektionen sker vid samma impedansnivå över skivans (50) hela undre yta.
SE9804197A 1998-12-03 1998-12-03 Kontinuerligt apertursvepande antenn SE513226C2 (sv)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9804197A SE513226C2 (sv) 1998-12-03 1998-12-03 Kontinuerligt apertursvepande antenn
SE9900336A SE513223C2 (sv) 1998-12-03 1999-02-02 Svepande linsantenn
PCT/SE1999/002066 WO2000033416A1 (en) 1998-12-03 1999-11-12 Continuous aperture scanning antenna
AU14375/00A AU1437500A (en) 1998-12-03 1999-11-12 Continuous aperture scanning antenna
PCT/SE1999/002067 WO2000033417A1 (en) 1998-12-03 1999-11-17 Scanning lens antenna
AU14376/00A AU1437600A (en) 1998-12-03 1999-11-17 Scanning lens antenna
US09/454,224 US6195059B1 (en) 1998-12-03 1999-12-02 Scanning lens antenna
US09/454,237 US6313804B1 (en) 1998-12-03 1999-12-02 Continuous aperture scanning antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9804197A SE513226C2 (sv) 1998-12-03 1998-12-03 Kontinuerligt apertursvepande antenn

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9804197D0 SE9804197D0 (sv) 1998-12-03
SE9804197L SE9804197L (sv) 2000-06-04
SE513226C2 true SE513226C2 (sv) 2000-08-07

Family

ID=20413544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9804197A SE513226C2 (sv) 1998-12-03 1998-12-03 Kontinuerligt apertursvepande antenn

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6313804B1 (sv)
AU (1) AU1437500A (sv)
SE (1) SE513226C2 (sv)
WO (1) WO2000033416A1 (sv)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE515296C2 (sv) * 1999-11-23 2001-07-09 Ericsson Telefon Ab L M Förfarande för att erhålla ett aperatursvepande kontinuerligt antennreflektorelement samt antennreflekteranordning
SE515297C2 (sv) * 1999-11-23 2001-07-09 Ericsson Telefon Ab L M Förfarande för att erhålla en svepande kontinuerlig linsantenn samt linsantenn
ATE395725T1 (de) * 2004-12-08 2008-05-15 Ericsson Telefon Ab L M Ferroelektrische linse
US7525509B1 (en) * 2006-08-08 2009-04-28 Lockheed Martin Tunable antenna apparatus

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2448231A1 (fr) 1979-02-05 1980-08-29 Radant Et Filtre spatial adaptatif hyperfrequence
FR2469808A1 (fr) 1979-11-13 1981-05-22 Etude Radiant Sarl Dispositif de balayage electronique dans le plan de polarisation
US4323901A (en) 1980-02-19 1982-04-06 Rockwell International Corporation Monolithic, voltage controlled, phased array
JPS5940705A (ja) 1982-08-30 1984-03-06 Mitsubishi Electric Corp アンテナ装置
US4588994A (en) 1982-10-18 1986-05-13 Hughes Aircraft Company Continuous ferrite aperture for electronic scanning antennas
US4706094A (en) * 1985-05-03 1987-11-10 United Technologies Corporation Electro-optic beam scanner
US4636799A (en) * 1985-05-03 1987-01-13 United Technologies Corporation Poled domain beam scanner
JPH01282902A (ja) 1988-05-07 1989-11-14 Mitsubishi Electric Corp アンテナ装置
FR2661043A2 (fr) 1989-07-06 1991-10-18 Brugidou Vincent Dispositif de deviation electronique d'un faisceau hyperfrequence.
FR2655482B1 (fr) 1989-12-05 1992-02-28 Thomson Csf Radant Dispositif d'absorption d'ondes electromagnetiques, spatialement selectif, pour antenne hyperfrequence.
FR2656468B1 (fr) 1989-12-26 1993-12-24 Thomson Csf Radant Source de rayonnement microonde magique et son application a une antenne a balayage electronique.
FR2725077B1 (fr) 1990-11-06 1997-03-28 Thomson Csf Radant Lentille hyperfrequence bipolarisation et son application a une antenne a balayage electronique
WO1993010571A1 (en) * 1991-11-14 1993-05-27 United Technologies Corporation Ferroelectric-scanned phased array antenna
US5309166A (en) * 1991-12-13 1994-05-03 United Technologies Corporation Ferroelectric-scanned phased array antenna
FR2697679B1 (fr) 1992-10-30 1994-11-25 Thomson Csf Déphaseur d'ondes électromagnétiques et application à une antenne à balayage électronique.
FR2708808B1 (fr) 1993-08-06 1995-09-01 Thomson Csf Radant Panneau déphaseur à quatre états de phase et son application à une lentille hyperfréquence et à une antenne à balayage électronique.
US5729239A (en) * 1995-08-31 1998-03-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Voltage controlled ferroelectric lens phased array

Also Published As

Publication number Publication date
SE9804197D0 (sv) 1998-12-03
SE9804197L (sv) 2000-06-04
AU1437500A (en) 2000-06-19
WO2000033416A1 (en) 2000-06-08
US6313804B1 (en) 2001-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Xu et al. Dual-mode transmissive metasurface and its applications in multibeam transmitarray
Zhang et al. A 1-bit electronically reconfigurable reflectarray antenna in X band
US3708796A (en) Electrically controlled dielectric panel lens
US6323809B1 (en) Fragmented aperture antennas and broadband antenna ground planes
US4447815A (en) Lens for electronic scanning in the polarization plane
Minin et al. Basic principles of Fresnel antenna arrays
Carrasco et al. Reflectarray antennas: A review
GB2346486A (en) Antenna with fine wire dielectric
Li et al. Development of beam steerable reflectarray with liquid crystal for both E-plane and H-plane
Abdo-Sanchez et al. Reconfigurability mechanisms with scanning rate control for omega-bianisotropic Huygens’ metasurface leaky-wave antennas
Kakhki et al. Dual complementary source magneto-electric dipole antenna loaded with split ring resonators
Liang et al. Wide-angle scannable reflector design using conformal transformation optics
Kelly et al. Annular slot monopulse antenna arrays
SE513226C2 (sv) Kontinuerligt apertursvepande antenn
Su et al. A double-layer metal-only Huygens’ metasurface transmitarray
US6326931B1 (en) Scanning continuous antenna reflector device
US6195059B1 (en) Scanning lens antenna
US6400328B1 (en) Scanning continuous lens antenna device
CN113161715A (zh) 显示基板及其制造方法
Dhote et al. Digital coding EM metasurface to reconfigurable the radiation beam controlled by light
US20230275348A1 (en) Biasing structures
US9966647B1 (en) Optically defined antenna
CN115579643A (zh) 一种基于相变材料的太赫兹反射型编码超表面
Kim et al. Huygens' Metasurfaces for Extending the Scan-range of Phased arrays
EP3944416A1 (en) Biasing structures

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed