DE2533179C3 - Panoramic radar antenna with height detection - Google Patents
Panoramic radar antenna with height detectionInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Rundsicht-Radarantenne mit Höhenerfassung unter Verwendung eines durch eine Linienquelle gespeisten Zylinderparabolreflektors, wobei die azimutale Abtastung durch mechanische Rotation und die Abtastung in der Elevation durch elektronische Schwenkung des von der parallel zur Zylinderachse des Reflektors verlaufenden, durch eine Strahlerreihe gebildeten Linienquelle abgegebenen Strahlenbündels erfolgtThe invention relates to a panoramic radar antenna with height detection using a cylindrical parabolic reflector fed by a line source, the azimuthal scanning by mechanical Rotation and scanning in the elevation by electronically pivoting the from the parallel to the Cylindrical axis of the reflector extending, emitted line source formed by a row of radiators Beam takes place
Eine bekannte Möglichkeit für eine 3D-Radarantenne unter Verwendung einer im Azimut rotierenden 'Reflektorantenne ist in dem Aufsatz von Skolnik, »Survey of Phased Array Accomplishments and Requirements for Navy Ships« zum 1970 Phased-Array Antenna Symposium, 2. bis 5. Juni 1970, Polytechnic Institute of Brooklyn, Seiten 10 und 11 angegeben. Danach erfolgt die Fokussierung und Strahlauslenkung in der horizontalen Ebene durch einen mechanisch rotierenden Zylinderparabolreflektor mit Linienquelle, während die Ablenkung des Strahls in der vertikalen Ebene elektronisch durch Frequenzänderung (frequency scanning) der Speiseenergie für den den Reflektor anstrahlenden Linienstrahler vorgenommen wird. Der Linienstrahler wird dabei über eine serpentinenförmige Verzögerungsleitung gespeistA well-known option for a 3D radar antenna using a reflector antenna rotating in azimuth is in the article by Skolnik, "Survey of Phased Array Accomplishments and Requirements for Navy Ships" for the 1970 Phased Array Antenna Symposium, June 2-5, 1970, Polytechnic Institute of Brooklyn, pages 10-11. Then the focusing and beam deflection in the horizontal plane takes place mechanically rotating cylindrical parabolic reflector with line source, while deflecting the beam in the vertical Electronic level by changing the frequency (frequency scanning) of the feed energy for the reflector illuminating line array is made. The line source is here via a serpentine Delay line fed
Aus der DE-OS 22 48 325 ist auch eine Antenne —From DE-OS 22 48 325 there is also an antenna -
allerdings nicht für Rundsichtradarzwecke — bekannt, die eine Abtastung in der Azimutalebene durch mechanische Drehung und in der Elevationsebene durch elektronische Strahlschwenkung ausführtbut not for all-round radar purposes - known one scan in the azimuthal plane by mechanical rotation and in the elevation plane by carries out electronic beam swiveling
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rundsicht-Radarantenne mit Zylinderparabolreflektor und Linear-Strahlerspeisung so weiterzubilden, daß sich gegenüber der Verwendung der bekannten Strahlauslenkung durch Frequenzänderung, bei dem zwischen den einzelnen Strahlern der Linienquelle Umwegleitungen erforderlich sind, das Speisesystem einfacher ausbilden läßt und außerdem die Frequenzbandbreite größer istThe object of the invention is to provide a panoramic radar antenna with a cylindrical parabolic reflector and linear emitter supply so that it differs from the use of the known beam deflection Frequency change in which detour lines are required between the individual radiators of the line source are, the feed system can be trained more easily and also the frequency bandwidth is larger
Gemäß der Erfindung, die sich auf eine Rundsicht-Radarantenne der eingangs genannten Art bezieht wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Einzelstrahler der linearen Strahlerreihe zu einem Primärstrahler gehören, der als geschlossener, wellenführender Sektorhornstrahler ausgebildet ist, in welchem im parallel zur Zylinderachse des Reflektors verlaufenden Aperturbereich horizontale Zwischenwände eingefügt sind, so daß sich übereinanderliegende Hohlleiterstücke ergeben, welche die Einzelstrahler bilden, und daß mittels den Einzelstrahlern zugeordneter, elektronisch steuerbarer Phasenschieber eine Fokussierung und eine »ewünschte Strahlablenkung in der Elevation vorgenommen wird.According to the invention, which is based on a panoramic radar antenna relates to the type mentioned above, this object is achieved in that the individual radiators linear radiator row belong to a primary radiator, which is a closed, wave-guiding sector horn radiator is formed in which in the aperture area running parallel to the cylinder axis of the reflector horizontal partitions are inserted so that waveguide sections that lie one above the other result, which form the individual radiators, and that electronically controllable by means of the individual radiators assigned Phase shifter a focusing and a »desired beam deflection is made in the elevation.
Aus »lEEE-Spectrum«, November 1968, Seite 106 und
aus dem Buch von Oliner und Knittel vom Polytechnic Institute of Brooklyn, »Phased Array Antennas«,
erschienen 1972 bei Artech House Ina, Seite 208 sind Strahlergruppen für sich bekannt die als geschlossene,
sektorhornartig aufgeweitete Hohlleiter ausgeführt sind, bei denen im Aperturbereich horizontale Zwischenwände
vorgesehen sind, so daß sich nebeneinanderliegende Hohlleiterstücke ergeben, die als Einzelstrahler
wirksam sind. Es handelt sich hierbei wie beim Primärspeisesystem nach der Erfindung nicht um eine
Strahlungsspeisung, sondern um die Speisung der Einzelstrahler mittels einer geführten Welle. Zur
Strahlauslenkung enthalten die Hohlleiterstücke elektronisch steuerbare Phasenschieber.
Zur Verminderung der Antennentiefe kann bei derFrom "lEEE-Spectrum", November 1968, page 106 and from the book by Oliner and Knittel from the Polytechnic Institute of Brooklyn, "Phased Array Antennas", published in 1972 by Artech House Ina, page 208, radiator groups are known as closed, Waveguides widened in the manner of a sector horn are designed, in which horizontal partitions are provided in the aperture area, so that adjacent waveguide pieces result which are effective as individual radiators. As with the primary feed system according to the invention, this is not a matter of feeding radiation, but feeding the individual radiators by means of a guided wave. The waveguide sections contain electronically controllable phase shifters for beam deflection.
To reduce the antenna depth, the
*5 Rundsicht-Radarantenne nach der Erfindung der Sektorhornstrahler nach unten umgelenkt werden. Zur Vermeidung einer Reflektoraperturabdeckung durch den Sektorhornstrahler ist auch eine versetzte, seitliche Speisung der Zylinderparabolantenne möglich. In diesem Fall ist zur Reduzierung der Antennenabmessung ein Knicken des Sektorhomstrahlers um dessen Breitseite zweckmäßig.* 5 Panoramic radar antenna according to the invention of Sector horn radiators are deflected downwards. To avoid a reflector aperture cover by With the sector horn radiator, an offset, lateral feeding of the cylindrical parabolic antenna is also possible. In In this case, to reduce the antenna dimensions, the sector horn is bent around it Broadside functional.
Wird eine versetzte Speisung gewählt so wird im Interesse einer geringen Aperturabdeckung des Reflektors durch den Primärstrahler dieser schmal gehalten.If an offset feed is chosen, in the interest of a low aperture coverage of the reflector kept narrow by the primary radiator.
Dies bedeutet daß zur Vermeidung einer größerenThis means that to avoid a larger one
Überstrahlung ein tieferer Zylinderparabolreflektor gewählt wird.A deeper cylindrical parabolic reflector is selected.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von vier, in jeweils einer Figur dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigtThe invention is illustrated below with reference to four exemplary embodiments, each shown in a figure explained in more detail It shows
F i g. 1 die Schrägansicht einer erfindungsgemäßen Rundsicht-Radarantenne unter Verwendung eines geraden Sektorhomstrahlers,F i g. 1 shows the oblique view of a panoramic radar antenna according to the invention using a straight one Sector horn,
F i g. 2 eine ähnliche Antenne, jedoch unter Verwendung eines Umlenkhorns,F i g. 2 a similar antenna, but using a deflecting horn,
Fig.3 eine Rundsicht-Radarantenne nach der Erfindung mit versetzter Speisung unter Verwendung eines3 shows a panoramic radar antenna according to the invention with offset feed using a
geraden Sektorhorns, undstraight sector horn, and
Fig.4 eine Rundsicht-Radarantenne nach der Erfindung mit versetzter Speisung unter Verwendung eines geknickten Sektorhomes.4 shows a panoramic radar antenna according to the invention with offset supply using a bent sector dome.
F i g. 1 zeigt die Kombination einer Reflektorantenne mit einer phasengesteuerten Antenne nach der Erfindung unter Verwendung einer Liniei^uelle vor einem Zylinderparabolreflektor 1. Die parallel zur Zylinderachse des Reflektors 1 verlaufende Linienquelle wird durch eine geführte Welle angeregt Als Speisesystem wird ein gerader Sektorhornstrahler 2 verwendet, der an seiner Apertur horizontal liegende Zwischenwände 3 aufweist, so daß sich Hohlleiterstücke 4 ergeben, in welche Phasenschieber eingebracht sind. Die Hohlleiterstücke 4 wirken als einzelne Strahler der Linienquelle. Die vertikale Einzelstrahlerreihe ist durch kleine Trichterwände 5 und 6 in der horizontalen Ebene so erweitert, daß die Strahlungsbelegung des seitlichen Reflekf.orrandes in bezug auf Gewinn und Nebenzipfelpegel optimiert wird. Im Nahfeld dieser Linienquelle befindet sich der zylindrische Parabolreflektor 1, der in der vertikalen Ebene das mehr oder weniger ausgelenkte parallele Strahlenbündel umlenkt und die in der horizontalen Ebene divergierende Strahlung fokussiert Die elektronisch gesteuerten Phasenschieber in den Hohlleiterstücken 4 bewirken die Fokussierung und die Auslenkung in der Elevationsebene.F i g. Fig. 1 shows the combination of a reflector antenna with a phased antenna according to the invention using a line in front of a cylindrical parabolic reflector 1. The parallel to the cylinder axis The line source running through the reflector 1 is excited by a guided wave As a feed system a straight sector horn radiator 2 is used, the having intermediate walls 3 lying horizontally at its aperture, so that waveguide pieces 4 result, in which phase shifters are introduced. The waveguide pieces 4 act as individual radiators Line source. The vertical row of individual radiators is in the horizontal plane through small funnel walls 5 and 6 expanded so that the radiation occupancy of the lateral reflective edge with respect to gain and side lobe level is optimized. In the near field of this line source is the cylindrical parabolic reflector 1, which is shown in the vertical plane deflects the more or less deflected parallel beam and that in the The electronically controlled phase shifter in the focused horizontal plane diverging radiation Waveguide pieces 4 bring about the focusing and the deflection in the elevation plane.
Eine andere Ausführungsform zeigt Fig.2, bei der zur Verringerung der Bautiefe der Sektorhornstrahler 7 nach unten umgelenkt ist Von den einzelnen, durch die Zwischenwände 8 gebildeten Hohlleiterstücken 9 wird die Strahlung auf den Zylinderparabolreflektor 1 gerichtet von welchem aus die Abstrahlung in den freien Raum je nach Einstellung der Phasenschieber und momentanem Stand der als ganzes drehbaren Antenne erfolgtAnother embodiment is shown in FIG to reduce the overall depth of the sector horn radiator 7 is deflected downward from the individual, through the The waveguide pieces 9 formed between walls 8, the radiation onto the cylindrical parabolic reflector 1 directed from which the radiation into the free space depending on the setting of the phase shifter and current position of the antenna, which can be rotated as a whole
Die Umlenkung zu den Hohlleiterstücken 9 hin erfolgt an der parabolischen Fläche 10, wobei zugleich
der Hauptanteil der Fokussierung vorgenommen wird.
Fig.3 zeigt einen Zylinderparabolreflektor 11 mitThe deflection towards the waveguide pieces 9 takes place on the parabolic surface 10, the main part of the focusing being carried out at the same time.
3 shows a cylindrical parabolic reflector 11 with
ίο einer phasengesteuerten Linienquelle bei versetzter Speisung mittels eines Sektorhornstrahlers 12, so daß eine Reflektoraperturabdeckung durch den Sektorhornstrahler 12 vermieden wird. Die in einer Ansicht von oben dargestellte Ausführungsform weist genauso wieίο a phased line source with offset Feed by means of a sector horn radiator 12 so that a reflector aperture cover is provided by the sector horn radiator 12 is avoided. The embodiment shown in a view from above has the same as
die vorher beschriebenen Beispiele eine Linienquelle auf, welche aus Hohlleiterstücken 13 mit Phasenschiebern und zwei schrägen Trichterwänden 14 und 15 besteht Die von der Linienquelle zum Reflektor 11 abgestrahlten Strahlen sind mit 16 und die reflektierten Strahlen mit 17 bezeichnetthe examples described above on a line source, which consists of waveguide pieces 13 with phase shifters and two inclined funnel walls 14 and 15 are formed from the line source to the reflector 11 Radiated rays are designated by 16 and the reflected rays by 17
Die Anordnung nach F i g. 4 ähnelt derjenigen nach Fi g. 3, wobei jedoch zur Bestrahlung des Zyünderparabolreflektors 18 ein geknicktes Sektorhorn 19 verwendet wird, so daß die Antennenabmessung reduziert wird.The arrangement according to FIG. 4 is similar to that of FIG. 3, but for irradiating the Zyünder parabolic reflector 18 a bent sector horn 19 is used, so that the antenna size is reduced.
Die Knickstelle ist mit 20 bezeichnet. Die Linienquelle wird durch Hohlleiterstücke 21 mit Phasenschiebern sowie zwei schrägen Trichterwänden 22 und 23 gebildet. Bei der in F i g. 4 dargestellten Ausführungsform in einer Ansicht von oben sind die von der Linienquelle zum Reflektor 18 abgestrahlten Strahlen mit 24 und die vom Reflektor 18 reflektierten Strahlen mit 25 bezeichnet.The kink is denoted by 20. The line source is provided by waveguide sections 21 with phase shifters and two inclined funnel walls 22 and 23 are formed. In the case of the in FIG. 4 shown embodiment in a View from above are the rays emitted from the line source to the reflector 18 with 24 and those from Reflector 18 denoted by 25 reflected rays.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (5)
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Applications Claiming Priority (1)
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| DE2533179A1 DE2533179A1 (en) | 1977-02-03 |
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| DE2533179C3 true DE2533179C3 (en) | 1984-08-30 |
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Families Citing this family (4)
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|---|---|---|---|---|
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| US20160056537A1 (en) * | 2014-08-19 | 2016-02-25 | Honeywell International Inc. | Systems and methods for a steered beam horn antenna |
| WO2016202394A1 (en) * | 2015-06-18 | 2016-12-22 | Vega Grieshaber Kg | Waveguide coupling for a line scanner |
-
1975
- 1975-07-24 DE DE19752533179 patent/DE2533179C3/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| DE2533179A1 (en) | 1977-02-03 |
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Legal Events
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| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |