DE1023799B

DE1023799B - Radarsendeantenne mit veraenderlichem Strahlungsdiagramm

Info

Publication number: DE1023799B
Application number: DEC14250A
Authority: DE
Inventors: Leo Thourel
Original assignee: CSF Compagnie Generale de Telegraphie sans Fil SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1956-01-23
Filing date: 1957-01-16
Publication date: 1958-02-06
Also published as: US2913723A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf Radarsendeantennen. Bekanntlich wird bei Radarantennen, die zur Überwachung des Luftraumes dienen, der abgetastete Raum in mehrere Teile mit verschiedener Höhe zerlegt. Im häufigsten Fall bewirkt eine Abtastung mit geringer Höhe (untere Abtastung) die Überwachung bezüglich der entfernteren Objekte¹, während eine Abtastung mit größerer Höhe (obere· Abtastung) zur Überwachung bezüglich der Objekte in großer Höhe dient.

Ferner ist bekannt, daß für diese Überwachung im allgemeinen zwei verschiedene Antennen mit verschiedenen Strahlungskeulen erforderlich sind, denn die Verwendung einer einzigen Antenne für die Gesamtüberwachung könnte nur auf Kosten der maximalen Reichweite der Radaranlage geschahen, da die abgestrahlte Hochfrequenzenergie sich dann in einem Diagramm mit größerem Öffnungswinkel verteilen würde.

Ziel der Erfindung ist es, die verschiedenen Raumausschnitte mit Hilfe einer einzigen Antenne¹ zu überdecken. Die erfindungsgemäße Antenne gestattet dies, denn ihr Diagramm kann auf Wunsch von der Bedienungsperson verändert werden. Der Bedienende bewirkt je nachdem eine untere Überdeckung, eine obere Überdeckunig oder eine Gesamtüberdeckung des zu überwachenden Luftraums.

Bei der erfindungsgemäßen Sendeantenne besteht die sekundäre Strahlungsquelle aus einem Paraboloid. Dieses wird in der Brennebene von zwei an sich bekannten primären Strahlungsquellen erregt, nämlich einerseits von einem pyramidenförmigen Hornstrahler und andererseits von einer Linienquelle, die beispielsweise als geschlitzter Hohlleiter ausgebildet ist. Der von der Antenne erfaßte Raumausschnitt hängt von der Aufteilung der von einem einzigen Sender gelieferten Energie zwischen dem Hornstrahler und dem geschlitzten Hohlleiter ab. Diese Energieiaufteil.unig wird dadurch bewirkt, daß zwei einander parallel verlaufende, mit ihren Wänden aneinanderstoßende rechteckige Hohlleiterabschnitte vorgesehen sind, die einerseits an je eine der beiden Strahlungsquellen und andererseits an den Sender bzw. an einen angepaßten Widerstand angeschlossen sind, daß ferner sich· im Zuge der beiden Hohlleiterabschnitte zwei Gabelkoppler und zwei Phasenschieber befinden und daß der eine Phasenschieber in einem der Hohlleiter zwischen den beiden Gabelkopplern und der andere Phasenschieber in einem der Hohlleiter z\vischen dem zweiten Gabelkoppler und einer der primären Strahlungsquellen angeordnet ist, derart, daß durch Einstellung der Phasenschieber die vom Sender kommende Energie willkürlich auf die beiden primären Strahlungsquellen aufteilbar ist.

Radarsendeantenne
mit veränderlichem Strahlungsdiagramm

Anmelder:

Compagnie Generale de Telegraphie
sans FiI, Paris

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Prinz, Patentanwalt,
München-Pasing, Bodenseestr. 3 a

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 23. Januar 1956

Leo Thourel, Paris,
ist als Erfinder genannt worden

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung. Hierin zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung dor Anordnung und

Fig. 2 die Form der Strahlungsdiagramme, die sich mit Hilfe der Anordnung nach Fig. 1 erreichen lassen.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist an den Sender 11 ein Hohlleiter 8 angeschlossen. Er speist die Strahlungsquellen über zwei Gabelkoppler 5 und 4 mit je 3 db Dämpfung, die untereinander durch zwei nebeneinanderliegende Hohlleiterabschn-itte 9 und 10 verbunden sind. Der Hohlleiterabschnitt 10 enthält einen Phasenschieber 6. Die beiden Hohlleiterabschnitte 9 und 10 führen zu dem zweiten Gabelkoppler 4, der den Hornstrahler 2 und den geschlitzten Hohlleiter 3 speist, die beide in der Brennebene eines Parabolspiegels 1 angeordnet sind. Der dem Hornstrahler 2 abgewandte Kanal das Gabelkopplers 5 ist mit einem reflexionsfreien Abschluß 7 versehen. Schließlich ist ein weiterer Phasenschieber 12 beispielsweise in dem Kanal angeordnet, der den Hornstrahler 2 speist.

Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: Die vom Sender 11 gelieferte Hochfrequenzenergie wird über den Hohlleiter 8 dem einen Eingang des Gabelkopplers 5 zugeführt. Der Phasenschieber 6 ist von bekannter Art. Mittels einer nicht dargestellten Steueranordnung kann seine Wirkung von Hand derart verstellt werden, daß er die Energie zwischen den

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beiden primären Strahlungsquellen der Antenne in beliebiger Weise aufteilt.

Wenn nämlich der Phasenschieber so· eingestellt ist, daß er keine Wirkung ausübt, wird die vom Sender gelieferte Energie durch das Zusammenwirken der beiden Gabelkoppler, wie leicht einzusehen ist, vollständig dem Hornstrahler 2 zugeführt. Das Strahlungsdiagramm der Antenne hat dann die Form der bekannten schmalen Keule, die z. B. bei 21 in Fig. 2 dargestellt ist. In dieser Figur sind die Feldstärken H in Abhängigkeit von den Höhenwinkeln α aufgetragen. Das Diagramm besitzt eine Symmetrieachse 22, die dem Hauptrichtungswinkel a_t des Strahlenbündels entspricht.

Wenn dagegen der Phasenschieber 6 so eingestellt ist, daß er eine Phasenverschiebung der in dem betreffenden Kanal übertragenen Energie um 180° bewirkt, wird die einfallende Energie wegen der bekannten Eigenschaften der Gabelkoppler vollständig auf die Linienquelle 3 übertragen. Das entsprechende Strahlungsdiagramm 23 hat die bekannte Form, die bei Erregung durch einen Schlitzstrahler entsteht. Derselbe ist so> angeordnet, daß dieses Diagramm eine Überdeckung des oberen Teils des Luftraumes ergibt.

Schließlich existiert eine Mittelstellung des Phasenschiebers 6, bei welcher die Energie sich gleichmäßig auf die beiden Strahlungsquellen 2 und 3 verteilt. Wenn in diesem Falle die primären Strahlungsquellen (Hornstrahler 2 und Schlitzstrahler 3) mit Hilfe des Phasenschiebers 12 wieder gleichphasig gemacht werden, ergibt sich das Gesamtstrahlungsdiagramm der Antenne aus der Addition der Feldstärken durch vektorielle Addition der Diagramme 21 und 23, was die Kurve 24 liefert.

Es handelt sich hier selbstverständlich nur um die Form des Strahlungsdiagramms. Offenbar ist die Maximalamplitude der Feldstärke bei der Kurve 24 in Wirklichkeit geringer als die Maximalamplitude, welche der Kurve 21 entspricht, weil sich die Energie in einem größeren Raum verteilt.

Falls der Phasenschieber so eingestellt ist, daß der Hornstrahler 2 viermal so viel Energie erhält wie der Schlitzstrahler 3, erhält man die Form des Strahlungsdiagramms offenbar, indem man die Ordinaten der Kurve 21 zu den halbierten Ordinaten der Kurve 23 addiert, was die Kurve 25 als resultierendes Diagramm ergibt.

Demnach ist ersichtlich, daß durch Betätigung des Phasenschiebers 6 das Aussehen des Strahlungsdiagramms der Antenne mit großer Anpassungsfähigkeit verändert werden kann. Insbesondere kann eine solche Stellung des Phasenschiebers gefunden werden, bei der die Kombination der Diagramme 21 und 23 einer Gesamtüberdeckung entspricht, d. h. einem Diagramm, das alle interessierenden Höhenwerte erfaßt.

Der Übergang von der Fernüberwachung oder Fernabtastung (Diagramm 21) zur Gesamtüberdeckung (Diagramm 21 und 23) geschieht sofort durch einfache Betätigung des Phasenschiebers, ohne daß der Sender außer Betrieb gesetzt wird. Es ist deshalb möglich, im voraus am Phasenschieber Stellungen anzumerken, welche bestimmten Strahlungsdiagrammen der Antenne entsprechen, und der Bedienungsmann kann dann für den jeweiligen Bedarf das am besten passende Diagramm auswählen.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Radarsendeantenne mit veränderlichem Strahlungsdiagramm zur Überwachung verschiedener Höhenbereiche, gekennzeichnet durch einen Parabolspiegel (1), zwei in der Brennebene desselben angeordnete primäre Strahlungsquellen, nämlich einen Hornstrahler (2) und eine Linienquelle (3), z. B. einen Schlitzstrahler, und zwei einander parallel verlaufende, mit ihren Wänden aneinanderstoßende rechteckige Hohlleiterabschnitte (9, 10), die einerseits an je eine der beiden Strahlungsquellen und andererseits an den Sender bzw. an einen angepaßten Widerstand (7) angeschlossen sind, ferner dadurch gekennzeichnet, daß sich im Zuge der beiden Hohlleiterabschnitte zwei Gabelkoppler (5,4) und zwei Phasenschieber befinden und daß der eine Phasenschieber (6) in einem der Hohlleiter zwischen den beiden Gabelkoppkrn und der andere Phasenschieber (12) in einem der Hohlleiter zwischen dem zweiten Gabelkoppler (4) und einer der primären Strahlungsquellen angeordnet ist, derart, daß durch Einstellung der Phasenschieber die vom Sender kommende Energie willkürlich auf die beiden primären Strahlungsquellen aufteilbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 709 878/202 1.S8