DE1912565A1 - Radio antenna with directional beam - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE IZODQPATENT LAWYERS IZODQ H. LEINWEBER difl-ing. H. ZIMMERMANNH. LEINWEBER difl- ing. H. ZIMMERMANN

• Mündiea 2, Rosental 7. z.Auig.• Mündiea 2, Rosental 7. z.Auig.

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den 12. März 1969March 12, 1969

Unser ZeichenOur sign

Z/Va/Wy/LoZ / Va / Wy / Lo

COMPAGNIE GENERALE D¹ELECTRICITe, Paris (Frankreich) Radioantenne mit richtbarer StrahlungskeuleCOMPAGNIE GENERALE D ¹ ELECTRICITe, Paris (France) Radio antenna with directional beam

Die Erfindung betrifft eine Radioantenne mit richtbarer Strahlungskeule, und zwar eine sehr große Antenne, die einen großen, im wesentlichen kugelschalenförmigen Reflektor aufweist. Ein solcher Reflektor kann einen Durchmesser in der Größenordnung von beispielsweise etwa hundert Metern haben. Er muß insbesondere durch die Einwirkung von Wind unverformbar und demnach verhältnismäßig schwer sein. Dabei ist es aufwendig, ihn richtbar zu bauen. Solche Antennen sind insbesondere für Anlagen bestimmt, die die Verbindung mit künstlichen Satelliten herstellen, die zum Zweck von Fernübertragungen in eine Umlaufbahn um die Erde gebracht worden sind. Solche Satelliten können jedoch nur schwer in bezug zur Erde ortsfest gehalten werden. Die Keule der Antennenstrahlung mit maximaler Leistung oder des Empfangs mit maximaler Empfindlichkeit der Antenne muß daher richtbar sein,The invention relates to a radio antenna with directional radiation lobe, namely a very large antenna that a large, essentially spherical shell-shaped reflector having. Such a reflector can have a diameter of the order of magnitude of, for example, approximately one hundred meters. In particular, it must be non-deformable due to the action of wind and therefore relatively heavy. It is it takes a lot of effort to build it straightenable. Such antennas are particularly intended for systems that connect to Manufacture artificial satellites for the purpose of long-distance transmissions have been put into orbit around the earth. However, such satellites are difficult to relate to be held stationary to earth. The lobe of antenna radiation with maximum power or reception with maximum The sensitivity of the antenna must therefore be adjustable

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wobei der Winkelraum für die Richtbewegung wenigstens einige Grade betragen muß. Eine solche Richtbarkeit der Strahlungskeule in bezug zur Achse der Antenne mit einem kleinen Winkelraum in der Größenordnung von einigen Graden ist auch dann wünschenswert, wenn die Antenne selbst gerichtet werden kann. Eine genaue Ausrichtung einer Antenne mit großem Durchmesser ist schwierig und aufwendig. Es ist daher notwendig, nach Grobeinstellen der Antenne auf eine Richtung durch Einwirkung auf ein kleines Bauteil der Antenne, beispielsweise die Emissionsquelle oder einen kleinen Reflektor, die Keule verschwenken zu können.the angular space for the directional movement at least some Must be degrees. Such directability of the radiation lobe in relation to the axis of the antenna with a small angular space on the order of a few degrees is also desirable if the antenna itself can be directional. Precise alignment of a large diameter antenna is difficult and expensive. It is therefore necessary after Rough adjustment of the antenna in one direction by acting on a small component of the antenna, for example the emission source or a small reflector to swivel the club.

Es ist dafür bekannt, den großen Reflektor in bezug zur Erde festzustellen und, wenn die Antenne als Sender verwendet wird, ihn mittels eines kleinen, in der Nähe seiner Brennpunktfläche angeordneten Reflektors zu bestrahlen. Wenn, wie es allgemein der Fall ist, die Strahlungsquelle bzw. der Strahlungskopf als punktförmig anzusehen ist, wird die Form des kleinen Reflektors so gewählt, daß der Strahlungspunkt derart ein konjugierter Punkt zu einem Punkt der Brennpunktfläche des großen Reflektors ist, daß die vom großen Reflektor empfangenen Wellen von diesem Punkt aus divergieren und daß infolgedessen das vom großen Reflektor ausgestrahlte Strahlenbündel im wesentlichen parallel ist. Bei einem einstellbaren großen Reflektor ist es möglich, ausgehend von einem punktförmigen Strahlungskopf eine absolut genaue Parallelität des ausgestrahlten Strahlenbündels zu erzielen (wenn man Berechnungsphänomene nicht vernachlässigt). Es genügt, dem großen Reflektor die Form ei-,nes Rotationsparaboloids und dem kleinen Reflektor die FormIt is known to locate the large reflector in relation to earth and when using the antenna as a transmitter will, by means of a small one, near its focal area arranged reflector to irradiate. If, as is generally the case, the radiation source or the radiation head is to be regarded as point-shaped, the shape of the small one becomes Reflector chosen so that the radiation point such a conjugate point to a point of the focal area of the large Reflector is that the waves received by the large reflector diverge from this point and that, as a result, that the beam emitted by the large reflector is substantially parallel. With an adjustable large reflector It is possible, starting from a point-shaped radiation head, to achieve an absolutely precise parallelism of the emitted beam to achieve (if one does not neglect calculation phenomena). It is enough to give the large reflector the shape of a Paraboloids of revolution and the small reflector the shape

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eines Rotationsellipsoids oder -hyperboloids zu geben, wobei einer der beiden Brennpunkte des kleinen Reflektors auf dem Strahlungskopf liegt, während der andere der beiden Brennpunkte mit dem Brennpunkt des großen Reflektors zusammenfällt. Diese günstige Situation kann nicht beibehalten werden, wenn die Richtung des ausgestrahlten Strahlenbündels in bezug zur Achse des großen Reflektors verändert werden muß. Dieser darf demnach nicht nur einen Brennpunkt, sondern muß eine Brennpunktfläche aufweisen, bei der jeder Punkt die Rolle eines Brennpunkts für eine bestimmte Ausrichtung des Strahlenbündels spielen muß. Der kleine Reflektor wird dann dazu verwendet, die Strahlen auf dem jeweils der Abstrahlrichtung entsprechenden Punkt der Brennpunktfläche zu sammeln. Die Stellung des kleinen Reflektors muß daher in Abhängigkeit von dem betreffenden Punkt verändert werden können. Unter diesen Bedingungen kann der Stigmatismus des derart konstruierten optischen Systems, d.h. praktisch die Parallelität des ausgestrahlten Strahlenbündels, nur näherungsweise erreicht werden. Um sie zu verbessern, ist es bekannt, dem großen Reflektor eine vom Paraboloid abweichende und sich einer Kugelschale annähernde Form zu geben, während dem kleinen Reflektor eine mehr oder weniger komplexe Form gegeben wird, die dazu bestimmt ist, so weit wie möglich die durch den großen Reflektor bewirkten Aberrationen auszugleichen. Um diesen Ausgleich, d.h. die Parallelität des abgegebenen Strahlenbündels, am besten sicherzustellen, muß nicht nur die Stellung und Richtung des kleinen Reflektors in Abhängigkeit von der gewünschten Richtung des abgegebenen Strah-an ellipsoid or hyperboloid of revolution, where one of the two focal points of the small reflector is on the radiation head, while the other is the both focal points coincides with the focal point of the large reflector. This favorable situation cannot persist when the direction of the emitted beam is changed with respect to the axis of the large reflector must become. This must therefore not only have a focal point, but must have a focal area in which everyone Point must play the role of a focal point for a certain orientation of the beam. The little reflector is then used to place the rays on the point of the focal point area corresponding to the direction of emission to collect. The position of the small reflector must therefore be changed depending on the point concerned can. Under these conditions, the stigmatism of the optical system thus constructed, i.e. practically the Parallelism of the emitted beam can only be achieved approximately. To improve them it is known to give the large reflector a shape deviating from the paraboloid and approaching a spherical shell, while the small reflector is given a more or less complex shape, which is intended to extend as much as possible the to compensate for aberrations caused by the large reflector. To this compensation, i.e. the parallelism of the delivered The best way to ensure the bundle of rays does not only have to depend on the position and direction of the small reflector of the desired direction of the emitted jet

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lenbündels, sondern auch seine Form einstellbar sein. Eine solche Anpassung der Form des kleinen Reflektors erfordert notwendigerweise eine komplizierte Mechanik und damit erhöhte Kosten. Selbst wenn die Form des kleinen Reflektors nicht zu verändern ist, erfordert andererseits die Ausrichtung seiner Stellung und seiner Richtung zur Verringerung der Aberrationsfehler, bei gleichzeitiger Sicherstellung der für das Strahlenbündel gewünschten Richtung komplizierte Berechnungen und in der Praxis die Verwendung einer automatischen Rechenanlage. lenbündels, but also its shape can be adjusted. Such an adaptation of the shape of the small reflector requires necessarily complicated mechanics and thus increased costs. Even if the shape of the small reflector isn't too change, on the other hand, requires the alignment of its position and its direction in order to reduce aberration errors, while at the same time ensuring that for the beam desired direction complicated calculations and in practice the use of an automatic computer system.

Die geschilderten Nachteile zeigen sich in gleicher Weise bei Verwendung der Antenne als Sender und als Empfänger, wobei in beiden Fällen das Problem auftaucht, einem breiten parallelen Strahlenbündel ebener radioelektrischer Wellen ein Strahlenbündel kugelförmiger Wellen anzupassen, die in einem Strahlungs- bzw. Empfangsorgan, hier mit Kopf bezeichnet, zentriert sind, wobei der Kopf in der Praxis häufig aus einem Horn besteht, das die Verbindung mit dem Sender bzw. Empfänger herstellt. Die genannten Schwierigkeiten betreffenThe disadvantages described appear in the same way when using the antenna as a transmitter and as a receiver, in both cases the problem arises, a broad, parallel bundle of rays of plane radio-electric waves to adapt a bundle of rays of spherical waves, which in a radiation or receiving organ, here referred to as a head, are centered, whereby in practice the head often consists of a horn that connects the transmitter or Receiver manufactures. The difficulties mentioned concern

andererseits auch die Art des verwendeten Aufbaus: Antennen ι on the other hand, also the type of structure used: antennas ι

der in Frage stehenden Art sind unter dem Namen "Cassegrain-of the type in question are under the name "Cassegrain-

Antennen" bekannt, wenn der kleine Reflektor zwischen dem großen Reflektor und dessen Brennpunktfläche angeordnet ist, ! und unter dem Namen "Gregoriennes-Antennen", wenn der kleine j Reflektor jenseits der Brennpunktfläche des großen Reflektors ! vorgesehen ist. Die Schwierigkeiten zeigen sich auch, wennAntennas "known if the small reflector between the large reflector and its focal area is arranged,! and under the name "Gregoriennes-Antennen" if the little one j Reflector beyond the focal area of the large reflector! is provided. The difficulties also show up when

ι anstelle des kleinen Reflektors eine radioelektrische Linseι a radio-electric lens instead of the small reflector

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verwendet wird, die den sie durchlaufenden Wellen variable Phasenverschiebungen erteilt.is used, which gives the waves passing through them variable phase shifts.

Durch die Erfindung sollen die genannten Nachteile und Schwierigkeiten behoben werden.The invention is intended to remedy the disadvantages and difficulties mentioned.

Die erfindungsgemäße Radioantenne mit richtbarer Strahlungskeule weist in bekannter Weise einen großen feststehenden Reflektor in Form einer Kugelschale auf und ein optisches Übertragungssystem, das die Radiowellen vom großen Reflektor zu einem Kopf oder umgekehrt leitet. Dieser Kopf besteht aus einem Sender für die Radiowellen, wenn die Antenne als Sendeantenne verwendet wird. Er besteht aus einem Empfänger, wenn die Antenne als Empfangsantenne arbeitet. Das optische Übertragungssystem ist in bezug zum großen Reflektor derart bewegbar, daß die Ausrichtung der Strahlungskeule durch die Stellung des optischen Systems bestimmt wird. Die erfindungsgemäße Antenne zeichnet sich dadurch aus, daß das optische Übertragungssystem um den Krümmungsmittelpunkt des großen Reflektors drehbar ist und daß es in der Lage ist, den Krümmungsmittelpunkt mit einem Punkt der Brennpunktfläche des großen Reflektors in Übereinstimmung zu bringen. Ferner sind Mittel vorgesehen, durch die die Wellen, die der Kopf ausstrahlt oder auf die der Kopf anspricht, kugelförmige Wellenflächen erhalten, die im genannten Krümmungsmittelpunkt zentriert sind.The radio antenna according to the invention with a directional radiation lobe has a large, stationary one in a known manner Reflector in the form of a spherical shell and an optical transmission system that the radio waves from the large Reflector directs to a head or vice versa. This head consists of a transmitter for the radio waves if the antenna is used as a transmitting antenna. It consists of a receiver when the antenna works as a receiving antenna. That optical transmission system is movable with respect to the large reflector in such a way that the alignment of the radiation lobe is determined by the position of the optical system. The antenna according to the invention is characterized in that the optical transmission system is rotatable around the center of curvature of the large reflector and that it is able to Bring center of curvature with a point of the focal surface of the large reflector in agreement. Further Means are provided by which the waves which the head emits or to which the head responds, spherical wave surfaces obtained, which are centered in said center of curvature.

Die Vorteile dieser Anordnungen ergeben sich aus einer Betrachtung der geometrischen Figur, die, beispielsweise beim Senden, durch den kleinen und den großen Reflektor und die auf diese Reflektoren auftreffenden und von ihnen reflek-The advantages of these arrangements result from a consideration of the geometric figure, for example when sending, through the small and the large reflector and the incident on these reflectors and reflected by them

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tierten Wellen, gebildet" wird. Wenn man die durch die Ränder des den kleinen Reflektor bestrahlenden Strahlenbündels und durch diejenigen des kleinen und des großen Reflektors hervorgerufenen Grenzwerte außer Betracht läßt, erkennt man, daß diese geometrische Figur erfindungsgemäß immer gleich bleibt, selbst wenn der kleine Reflektor verschwenkt wird.tied waves that are formed ". If you look through the edges of the beam irradiating the small reflector and caused by those of the small and large reflectors If limit values are disregarded, it can be seen that this geometric figure is always the same according to the invention remains even if the small reflector is pivoted.

Daraus ergibt sich, daß, wenn die Form des kleinen Reflektors so bestimmt worden ist, daß die Aberrationsfehler bei einer bestimmten Richtung des ausgestrahlten Strahlenbündels auf ein Mindestmaß verringert sind, diese Aberrationsfehler bei jeder für den abgegebenen Strahl gewählten Richtung und bei jeder entsprechenden Stellung des kleinen Reflektors auf ein Mindestmaß reduziert sind.As a result, if the shape of the small reflector is determined so that the aberration errors these aberration errors are reduced to a minimum for a certain direction of the emitted beam at each direction chosen for the emitted beam and at each corresponding position of the small one Reflector are reduced to a minimum.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigenFurther details, advantages and features of the invention emerge from the following description. On the Drawing illustrates the invention by way of example, namely show

Fig. 1 und 2 schematisch und im Schnitt eine erste Aus- ; führungsform der erfindungsgemäßen Antenne,1 and 2 schematically and in section a first embodiment; management form of the antenna according to the invention,

! Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung zum Verschwenken des Hilfsreflektors in zwei zueinander senkrechten Richtungen,! Fig. 3 is a perspective view of the device for Pivoting the auxiliary reflector in two mutually perpendicular directions,

Fig. 4 und 5 schematisch andere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Antenne und4 and 5 schematically show other embodiments of the antenna according to the invention and

Fig. 6 und 7 schematisch die Lage der Ränder des Strahlenbündels der Radiowellen bei Strahlungsverlauf parallel zur Achse des großen Reflektors bzw. bei Abweichen von dieser Achse.6 and 7 schematically show the position of the edges of the beam of the radio waves with the radiation path parallel to the axis of the large reflector or with Deviate from this axis.

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Fig. 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform, die in bekannter Weise einen großen kugelschalenförmigen Reflektor 1 aufweist, der einen Krümmungsmittelpunkt 0 hat und in den ein Horn 2 mündet, das mit dem Reflektor durch eine Fläche verbunden ist. Gemäß der Erfindung ist diese Fläche 3 geometrisch ein Teil einer Ellipse, deren einer Brennpunkt mit dem Krümmungsmittelpunkt 0 des großen Reflektors übereinstimmt und dessen anderer Brennpunkt F sich auf der geometrischen Achse z-z¹ des Horns, vorzugsweise an der Spitze des letzteren befindet.1 and 2 show an embodiment which, in a known manner, has a large spherical shell-shaped reflector 1 which has a center of curvature 0 and into which a horn 2 opens which is connected to the reflector by a surface. According to the invention, this surface 3 is geometrically part of an ellipse, one focal point of which coincides with the center of curvature 0 of the large reflector and the other focal point F is on the geometric axis zz ^{1 of} the horn, preferably at the tip of the latter.

Vorzugsweise ist ein kleiner Reflektor 4 im wesentlichen in der Mitte zwischen der·Fläche 3 und dem Krümmungsmittelpunkt 0 angeordnet, wobei es sich bei der in Fig. 1 dargestellten Antenne um eine Antenne des Gregorien-Typs handelt.A small reflector 4 is preferably essentially in the middle between the surface 3 and the center of curvature 0, the antenna shown in FIG. 1 being a Gregorian type antenna acts.

Fig. 2 zeigt vollständiger den Aufbau der in Fig. 1 dargestellten Antenne. In dieser Figur wird der kleine Reflektor 4 von einem Gelenk 5 gehalten, das durch Arme 6, 6¹ mit einem Kasten 7 verbunden ist, der durch Streben 8, 8¹ am großen Reflektor 1 befestigt ist.FIG. 2 shows the structure of the antenna shown in FIG. 1 more fully. In this figure the small reflector 4 is held by a hinge 5 which is connected by arms 6, 6 ¹ to a box 7 which is attached to the large reflector 1 ^{by struts 8, 8 1.}

Die den Reflektoren zugekehrte Seite des Kastens ist um 45° zur Achse des Reflektors 1 geneigt und die Fläche dieser Seite ist größer als die des kleinen Reflektors 4, so daß der parasitäre Teil des von der elliptischen Fläche 3 auf den Reflektor 4 gestrahlten Strahlenbündels, d.h. der Teil, der seitlich am letzteren vorbeigeht, in die am wenigsten störende Richtung, und zwar 90° zur Richtung der Hauptstrahlungskeule geschickt wird.The side of the box facing the reflectors is inclined by 45 ° to the axis of the reflector 1 and the surface of this Side is larger than that of the small reflector 4, so that the parasitic part of the elliptical surface 3 beam emitted on the reflector 4, i.e. the part which laterally passes the latter into the least disturbing direction, namely 90 ° to the direction of the main radiation lobe is sent.

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Bei einer so gebauten Antenne, die zum Senden verwendet wird, ist eine Strahlungsquelle 2¹ mit der Spitze des Horns 2 verbunden und die elliptische Fläche 3 des Horns strahlt dabei eine Welle aus, die auf den Krümmungsmittelpunkt 0 des großen Reflektors hin konvergiert, wobei die "Phasenflächen" dieser Welle infolgedessen Kugelwellen sind, die auf den genannten Krümmungsmittelpunkt zentriert sind. Unter diesen Bedingungen bewirkt eine Verschwenkung des klei- ^; nen Reflektors 4 in einem bestimmten Winkel um diesen Mittelpunkt eine Verschwenkung des von der Antenne abgegebenen WeI-lenstrahlungsbündäs mit gleichem Winkelwert und gleicher Richtung. In an antenna constructed in this way and used for transmission, a radiation source 2 ^{1 is} connected to the tip of the horn 2 and the elliptical surface 3 of the horn emits a wave which converges towards the center of curvature 0 of the large reflector, whereby the "Phase surfaces" of this wave are consequently spherical waves which are centered on the said center of curvature. Under these conditions causes a pivoting of the small ^; nen reflector 4 at a certain angle around this center point a pivoting of the antenna emitted by the antenna radiation beam with the same angular value and the same direction.

Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung zum Verschwenken des Hilfsreflektors in zwei zueinander senkrechten Richtungen.Fig. 3 shows a device for pivoting the auxiliary reflector in two mutually perpendicular directions.

Bei dieser Vorrichtung wirken zwei Platten 12 und 13 durch zylindrische Flächen derart zusammen, daß sie eine Verschwenkung in Richtung χ zulassen, während die Platte 13 und > eine Sockelplatte 14 ebenfalls durch «ylindrische Flächen zusammenwirken, die so ausgerichtet sind, daß sie eine Verschwenkung in Richtung y senkrecht zur Richtung ζ erlauben. Durch Verbinden dieser beiden Bewegungen kann der Reflektor 4 in einer Kugelfläche bewegt werden, deren Mittelpunkt mit dem Krümmungsmittelpunkt 0 des großen Reflektors übereinstimmt. In this device, two plates 12 and 13 cooperate through cylindrical surfaces in such a way that they pivot allow in direction χ, while the plate 13 and> a base plate 14 also cooperate by "ylindrische surfaces, which are aligned so that they allow pivoting in direction y perpendicular to direction ζ. By combining these two movements, the reflector 4 can be moved in a spherical surface, with its center point coincides with the center of curvature 0 of the large reflector.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der das Horn in der Achse des großen Reflektors 1 auf dessen konvexer Seite angeordnet und eine radioelektrische Linse 15 an der Verbindungsstelle zwischen Horn und Reflektor angebracht ist, wodurch eine auf den Krümmungsmittelpunkt 0 des großen Reflektors zentrierte Welle erzielt wird. Fig. 4 shows an embodiment in which the horn in the axis of the large reflector 1 on its convex Side arranged and a radioelectric lens 15 on the Connection point between the horn and reflector is attached, whereby a centered on the center of curvature 0 of the large reflector wave is achieved.

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Fig. 5 veranschaulicht eine Ausführungsform, bei der ein Horn 16 oder eine andere klassische primäre Wellenquelle, beispielsweise eine YAGI-Antenne, im Mittelpunkt des großen Reflektors 1 angeordnet und auf diesen zu. ausgerichtet und eine dielektrische oder metallische Linse 17 etwa im halben Abstand zwischen dem Horn 16 und dem großen Reflektor 1 angeordnet ist. In diesem Fall sind die Wellen beim Empfang ebenfalls auf den Krümmungsmittelpunkt 0 des großen Reflektors zentriert, divergieren jedoch beim Senden.Fig. 5 illustrates an embodiment in which a horn 16 or other classic primary wave source, for example a YAGI antenna, arranged in the center of the large reflector 1 and towards this. aligned and a dielectric or metallic lens 17 about halfway between the horn 16 and the large reflector 1 is arranged. In this case, the waves are also on the center of curvature 0 of the large when receiving Centered reflector, but diverge when transmitting.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 3 kann zum Verschwenken der Linse 17 verwendet werden, die von einem Arm getragen wird, um zu verhindern, daß sich eine der Platten der Vorrichtung in ihrem Strahlungsfeld befindet. Das Verschwenken der Linse um den Krümmungsmittelpunkt 0 des großen Reflektors bewirkt ein Verschwenken des von der Antenne gesendeten Wellenbündels mit gleichem Winkelwert und in gleicher Richtung. Es ist auch vorteilhaft, das Horn 16 um den Krümmungsmittelpunkt 0 zu verschwenken, damit das von ihm ausgehende Strahlenbündel auf der Linse 17 zentriert bleibt.The device according to FIG. 3 can be used to pivot the lens 17 carried by an arm to prevent one of the plates of the device from being in its radiation field. The pivoting of the lens around the center of curvature 0 of the large reflector causes the wave bundle transmitted by the antenna to pivot with the same angular value and in the same direction. It is also advantageous to have the horn 16 about the center of curvature 0 to pivot so that the beam emanating from it remains centered on the lens 17.

In Fig. 1 sind die Begrenzungen des StraMenbündels der Radiowellen nicht angegeben.In Fig. 1 are the boundaries of the street bundle of radio waves not specified.

Die Fig. 6 und 7, die der Fig. 1 entsprechen, zeigen die Lage dieser Begrenzungen, wenn das von der Antenne gesendete Strahlenbündel parallel zur Achse des großen Reflektors sein soll bzw. wenn das Strahlenbündel von dieser Achse abweichen soll.FIGS. 6 and 7, which correspond to FIG. 1, show the location of these boundaries when the antenna transmitted The bundle of rays should be parallel to the axis of the large reflector or if the bundle of rays from this Axis should deviate.

Diese Figuren zeigen einen Hornstrahler 20, der um den Punkt F verschwenkbar ist. Dieser Hornstrahler bestrahltThese figures show a horn radiator 20 which can be pivoted about point F. This horn radiator irradiates

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je nach seiner Ausrichtung einen aiueren Teil der elliptischen Fläche 3. Diese Ausrichtung ist durch nicht dargestellte Mittel mit der Stellung des kleinen Reflektors 4 derart gekoppelt, daß das von der elliptischen Fläche 3 zum kleinen Reflektor 4 gelenkte Strahlenbündel immer auf diesen Reflektor zentriert ist. Andererseits ist die lichte Weite des vom Hornstrahler 20 abgegebenen Strahlenbündels derart, daß die Breite des den kleinen Reflektor 4 bestrahlenden Strahlenbündels im wesentlichen gleich der Breite dieses Reflektors ist. Dieser fokussiert das Strahlenbündel in einem Punkt der Brennpunktfläche 22 des großen Reflektors 1. Diese Brennpunktfläche ist Teil einer Kugelfläche mit dem Mittelpunkt 0 und einem Radius, der die Hälfte des Halbmessers der Kugel ist, von der der große Reflektor 1 eine Kugelkalotte darstellt.depending on its orientation an outer part of the elliptical Surface 3. This alignment is coupled to the position of the small reflector 4 by means not shown in such a way that that the bundle of rays directed from the elliptical surface 3 to the small reflector 4 is always centered on this reflector is. On the other hand, the inside width of the beam emitted by the horn 20 is such that the width of the small reflector 4 irradiating beam is substantially equal to the width of this reflector. This one focuses the bundle of rays at a point of the focal surface 22 of the large reflector 1. This focal surface is part a spherical surface with the center 0 and a radius that is half the radius of the sphere of which the large one Reflector 1 represents a spherical cap.

Das Strahlenbündel divergiert dann von diesem Punkt der Brennpunktfläche aus und erreicht den großen Reflektor 1, wo es einen parallelen Sendestrahl hervorruft. Die Richtung dieses Sendestrahls verläuft parallel zu der Geraden, die den Krümmungsmittelpunkt 0 mit dem Mittelpunkt des kleinen Reflektors 4 verbindet.The beam then diverges from this point on the focal surface and reaches the large reflector 1 where it creates a parallel transmit beam. The direction of this transmission beam runs parallel to the straight line which connects the center of curvature 0 with the center of the small reflector 4.

Durch diese Anordnung wird einesteils die Sendeleistung des Hornstrahlers 20 und andererseits die Oberfläche des kleinen Reflektors 4 am besten ausgenützt. Was die Fläche des großen Reflektors 1 betrifft, so wird diese immer nur zum Teil verwertet. Es ist jedoch möglich, diese Fläche soweit zu verkleinern, daß sie immer voll ausgenützt wird. In diesem Fall geht ein Teil der Sendeleistung des Hornstrahlers 20 verloren, wenn die Senderichtung von der Achse des großen Reflektors 1 abweicht.This arrangement on the one hand the transmission power of the horn 20 and on the other hand the surface of the small Best used reflector 4. As far as the area of the large reflector 1 is concerned, it is only ever partial recovered. However, it is possible to reduce this area to such an extent that it is always fully utilized. In this case a part of the transmission power of the horn antenna 20 is lost if the transmission direction is from the axis of the large reflector 1 deviates.

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Claims (3)

Patentansprüche :Patent claims: MJ Radioantenne mit richtbarer Strahlungskeule, mit einem großen Reflektor in Form einer Kugelkalotte und einem von den Radiowellen durchlaufenen optischen Übertragungssystem, das im Strahlungsweg zwischen dem großen Reflektor und einem Kopf angeordnet ist, der diese Wellen sendet, wenn die Antenne als Sendeantenne verwendet wird, oder der sie empfängt, wenn die Antenne als Empfangsantenne verwendet wird, wobei das optische Übertragungssystem in bezug zum großen Reflektor bewegbar und seine relative Stellung die Ausrichtung der Strahlungskeule bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Übertragungssystem (4, 15, 17) um den Krümmungsmittelpunkt (0) des großen Reflektors (1) verschwenkbar ist, daß durch das optische Übertragungssystem der Krümmungsmittelpunkt (0) und ein Punkt der Brennpunktfläche (22) des großen Reflektors (1) zu konvergierten Punkten gemacht sind und daß Mittel (3) vorgesehen sind, durch die die vom Kopf (2) ausgestrahlten oder zu empfangenden Wellen als Kugelwellen ausbildbar sind, die im Krümmungsmittelpunkt (0) des großen Reflektors zentriert sind.MJ radio antenna with directional beam, with a large reflector in the form of a spherical cap and an optical transmission system through which the radio waves pass, which is placed in the radiation path between the large reflector and a head that sends these waves when the antenna is used as a transmitting antenna, or who receives it when the antenna is used as a receiving antenna, the optical transmission system with respect to the large reflector movable and its relative position the alignment of the radiation lobe is determined, characterized in that the optical transmission system (4, 15, 17) around the center of curvature (0) of the large reflector (1) is pivotable that the center of curvature through the optical transmission system (0) and a point of the focal surface (22) of the large reflector (1) are made converged points and that means (3) are provided through which the waves emitted or to be received by the head (2) can be designed as spherical waves, which are centered in the center of curvature (0) of the large reflector. 2. Antenne nach Anspruch 1, bei der das optische Übertragungssystem aus einem kleinen Reflektor besteht, der in der Nähe des Brennpunkts des großen Reflektors angeordnet ist, wobei der Kopf auf der vom kleinen Reflektor abliegenden Seite der Kugelkalotte des großen Reflektors angeordnet ist und der große Reflektor im Strahlungsgang der Wellen zwischen dem Kopf und dem kleinen Reflektor von einer Öffnung durchbrochen ist,2. Antenna according to claim 1, wherein the optical transmission system consists of a small reflector in the Close to the focal point of the large reflector, with the head on the opposite side from the small reflector the spherical cap of the large reflector is arranged and the large reflector in the radiation path of the waves between the head and the small reflector is pierced by an opening, -12-009840/0599 -12-009840 / 0599 dadurch gekennzeichnet, daß zum Reflektieren der Wellen zwischen dem Kopf (2) und dem kleinen Reflektor (4) ein mit dem großen Reflektor (1) fest verbundener elliptischer Reflektorcharacterized in that for reflecting the waves between the head (2) and the small reflector (4) with the large reflector (1) permanently connected elliptical reflector (3) vorgesehen ist, der die Form eines Teils einer länglichen Rotationsellipse hat, deren einer· Brennpunkt im Krümmungsmittelpunkt (0) des großen Reflektors (1) liegt und deren anderer Brennpunkt (F) an einem Punkt des Kopfes (2) liegt, von dem die von dem Kopf ausgestrahlten Wellen ausgehen bzw. an dem sich die vom Kopf zu empfangenden Wellen sammeln.(3) is provided which is in the shape of part of an elongated Has an ellipse of revolution, one of which has a focal point at the center of curvature (0) of the large reflector (1) and the other focal point (F) of which is at a point on the head (2), from which the waves emitted by the head emanate or where the waves to be received by the head collect. 3. Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (2) um den zweiten Brennpunkt (F) in bezug zum , großen Reflektor (1) ausrichtbar ist und daß die Ausrichtung des Kopfes derart mit der Stellung des kleinen Reflektors3. Antenna according to claim 2, characterized in that the head (2) around the second focal point (F) with respect to, large reflector (1) can be aligned and that the alignment of the head with the position of the small reflector (4) verbunden ist, daß das vom Kopf (2) ausgestrahlte bzw. von ihm zu empfangende Wellenbündel immer auf praktisch der gesamten Nutzfläche des kleinen Reflektors (4) und nur auf dieser Nutzfläche reflektierbar ist, wobei die Flächen der Öffnung und des elliptischen Reflektors (3) groß genug sind, daß bei Verschwenken des Reflektors (4) und des Kopfes (2) das Strahlenbündel niemals durch die Begrenzungen der Öffnung bzw. des elliptischen Reflektors behindert ist. (4) is connected that the from the head (2) emitted or from him to be received wave bundle always on practically the entire usable area of the small reflector (4) and only reflectable on this usable area, the areas of the The opening and the elliptical reflector (3) are large enough that when the reflector (4) and the head (2) are pivoted the beam is never obstructed by the boundaries of the opening or the elliptical reflector. 009840/0599009840/0599 LeerseiteBlank page