DE2929343C1 - Richtantenne - Google Patents

Description

Das Hauptpatent betrifft eine Richtantenne, bestehend aus zwei an den der Speiseseite abgekehrten Enden offenen und somit eine strahlende Doppelleitung bildenden Streifenleitern, deren Brei­ te sich zum Ende hin vergrößert und deren Mittellinien zum Ende hin V-förmig auseinanderlaufen und die dabei in zwei verschie­ denen zueinander zumindest angenähert parallel verlaufenden Ebenen liegen und an ihren offenen Enden jeweils bogenförmig abgeschlossen und außerdem in einem Winkelreflektor angeordnet sind, der aus zwei gegenüberliegenden, in Richtung zur Speise­ seite zusammenlaufenden metallischen Reflektorflächen besteht, die in senkrecht auf den Streifenleiterebenen stehenden Ebenen angeordnet und jeweils mit einer der beiden Streifenleiter lei­ tend und mechanisch verbunden sind, nach Hauptpatent 29 21 856.

Im Hauptpatent ist zur koaxialen Speisung einer solchen Antenne die Verwendung eines eigenen Symmetrierungsgliedes an der Rück­ seite des Winkelreflektors vorgeschlagen.

Gemäß der Erfindung kann der Einsatz eines solchen Symmetrie­ rungsgliedes dadurch entfallen, daß in einer der beiden Reflek­ torflächen eine Anschlußstelle für ein äußeres koaxiales Zufüh­ rungskabel angeordnet ist und daß diese Anschlußstelle mit der Speiseseite der Streifenleiter-Doppelleitung über ein Koaxial­ kabelstück verbunden ist, derart, daß der Außenleiter des Koaxialkabelstücks über seine gesamte Länge metallisch leitend auf der Oberseite desjenigen Streifenleiters aufliegt, welcher mit der die Anschlußstelle aufweisenden Reflektorfläche leitend und mechanisch verbunden ist, und daß der Innenleiter des Koaxialkabelstücks an der Speiseseite mit dem anderen Streifen­ leiter verbunden ist.

Aus der US-PS 28 97 496, insbesondere Fig. 2a und 2b, ist es bereits bekannt, in einer Reflektorfläche eine Anschlußstelle für ein äußeres koaxiales Zuführungskabel anzuordnen. Im übrigen ist jedoch diese bekannte Antenne anders aufgebaut als die Richtantenne nach der Erfindung.

Eine vorteilhafte Weiterbildung dieser Erfindung besteht darin, daß mit seinem Außenleiter ein zweites Koaxialkabelstück über seine gesamte Länge metallisch leitend auf der Unterseite des­ jenigen Streifenleiters aufliegt, welcher mit der keine An­ schlußstelle aufweisenden Winkelreflektorfläche leitend und mechanisch verbunden ist, und daß der Innenleiter dieses zwei­ ten Koaxialkabelstücks welches bezüglich der Antennenlängs­ achse spiegelsymmetrisch zum auf dem anderen Streifenleiter befindlichen Koaxialkabelstück geführt ist, elektrisch nicht angeschlossen ist. Dieses zweite Koaxialkabelstück wirkt mit seiner äußeren Kontur und ermöglicht damit eine verhältnis­ mäßig gute Symmetrie der beiden Streifenleiter gegenüber dem Winkelreflektor.

Das im Hauptpatent genannte eigene Symmetrierungsglied der Richtantenne kann ebenfalls dann entfallen, wenn das beschrie­ bene koaxiale Speisesystem durch ein Speisesystem aus geätzten Leiterplatten, dem Koaxialsystem sinngemäß entsprechend, ersetzt wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in zwei Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläu­ tert.

Fig. 1 zeigt eine Richtantenne nach der Erfindung in einer geschnittenen Seitenansicht und

Fig. 2 diese Richtantenne in einer geschnittenen Drauf­ sicht.

Im Rahmen einer extrem breitbandigen Transponder-Einzel­ empfangsantenne, wie sie bei Abfragen durch verschie­ dene Radargeräte mit ganz unterschiedlichen Frequenzen nötig ist, ist eine V-förmige Richtantenne nach der Er­ findung mit Hochpaßcharakter zweckmäßig, deren Grund­ prinzip anhand der Fig. 1 und 2 erläutert wird. Die Fig. 1 und 2 geben die geschnittene Seitenansicht und die geschnittene Draufsicht einer solchen Einzelempfangs­ antenne wieder. Sie besteht aus zwei flächenhaft aus­ gebildeten Streifenleitern 1 und 2, die, ausgehend von einer Antennenspeisestelle 4, etwa V-förmig auseinander­ laufen, dann hinsichtlich ihrer Flächenbreite bis nahe zum Strahlerende zunehmend ausgebildet und dort bogen­ förmig abgeschlossen sind. Die maximale Breite einer solchen Einzelempfangsantenne beträgt ebenso wie die maximale Länge etwa eine halbe Betriebswellenlänge, be­ zogen auf die längste zu übertragende elektromagnetische Welle. Ein besonderer Vorteil dieser sehr breitbandigen Richtantenne besteht in ihren extrem kleinen Abmessungen. Die Mittellinien der beiden Streifenleiter 1 und 2 streben in der Draufsicht nach Fig. 2 von der gemeinsamen Mittellinie 5-6, d. h., der Mittellinie der gesamten Einzelempfangsantenne symmetrisch fort. Die beiden Streifenleiter 1 und 2 befinden sich z. B., wie dar­ gestellt, auf zwei gegenüberliegenden Seiten einer Isolierstoffplatte 9, welche beispielsweise durch eine geätzte, doppelt kaschierte Platte dargestellt wird, oder sie sind auf Abstandshalterungen aus Isoliermaterial befestigt.

Die Begrenzungslinien der Streifenleiter 1 und 2 sind Krümmungslinien, welche beispielsweise durch eine Ex­ ponentialfunktion, eine trigonometrische oder eine elliptische Funktion gebildet werden, oder sie sind durch einen Polygonzug angenähert nachgebildet. Die Streifenleiter 1 und 2 lassen sich als Blechflächen voll, gitterförmig, aufgefiedert oder auch geschlitzt ausführen. Die Größe der Gitteröffnungen kann gleich­ förmig sein oder mit größer werdendem Abstand von der Antennenspeisestelle 4 anwachsen.

Die Richtwirkung der Antenne wird durch eine Anordnung in einem Winkelreflektor 15 erhöht. Dieser aus zwei Reflektorflächen 25 und 26 bestehende Winkelreflektor 15 enthält im Scheitel senkrecht zur Ausbreitungsrichtung noch einen ebenen Reflektorteil 16, durch welchen in einer Öffnung 27 ein der Speisestelle 4 zugewandter Speiseabschnitt 28 der gleichen Streifenleiter 1 und 2 durchgeführt ist. Die Streifenleiter 1 und 2 sind mit den Reflektorflächen 25 und 26 des Winkelreflektors 15 leitend und mechanisch verbunden. Die Streifenleiter 1 und 2 können als freitragende Metallplättchen ohne gegen­ seitige Abstützung ausgeführt sein und nur an den Seiten­ flächen, d. h. den Reflektorflächen 25 bzw. 26 des Win­ kelreflektors 15 sowie an der Speisestelle 4 befestigt sein.

An zwei Begrenzungsflächen der Reflektorflächen 25 bzw. 26 können metallische Begrenzungsplatten 18 und 19 befestigt sein, die parallel zueinander angeordnet sind. Es ergibt sich dann ein insgesamt etwa trichterförmiger Winkelreflektor. Ebenso wie die Streifenleiter 1 und 2 können auch der Reflektor 15 und die Begrenzungsplat­ ten 18 und 19 gitterförmig, gefiedert oder geschlitzt ausgeführt sein. Zum Zwecke der stoßfreien Ablösung der elektromagnetischen Wellen von der Einzelempfangsantenne kann es vorteilhaft sein, die Reflektorflächen 25 und 26 des Winkelreflektors 15 und die Begrenzungsplatten 18 und 19 oval oder in ein oder mehrere Spitzen auslaufen zu lassen.

Die Einzelempfangsantenne mit dem Winkelreflektor 15 ist dazu geeignet, eine zusätzliche Antenne, z. B. eine koaxial über eine Anschlußstelle 29 gespeiste Stabantenne orthogonal zur beschriebenen Einzelempfangsantenne (= Breitbandrichtantenne) aufzunehmen. Die Stabantenne 20 ist unten an der Begrenzungsplatte 18 befestigt und oben durch die Isolierstoffplatte 9 durchgeführt. Im Falle der Transponderanwendung wird die Stabantenne 20 als Einzelsendeantenne neben der breitbandigen Einzelem­ pfangsantenne für den jeweiligen Sektor verwendet.

Die breitbandige Richtantenne nach der Erfindung wird von außen über ein nicht dargestelltes koaxiales Zu­ führungskabel gespeist. Dieses Zuführungskabel läßt sich in eine koaxiale Anschlußstelle 22 einstecken. Hierbei verbindet ein Koaxialkabelstück 21 die äußere Anschluß­ stelle 22 in der einen Reflektorfläche 25 des Winkel­ reflektors 15 mit der Speisestelle 4. Die Symmetrierung wird durch die Streifenleiter 1 und 2 selbst unmittel­ bar bewirkt. Der Außenleiter des Kabelstücks 21 ist über seine gesamte Länge metallisch mit dem Streifenleiter 1 verbunden und liegt auch auf diesem Streifenleiter 1 oben auf. Der Innenleiter 23 ist an der Speise­ stelle 4 mit der Strahlerhälfte 2 verbunden. Zur Nach­ bildung des Kabelstücks 21 ist in entsprechender Weise mit seinem Außenleiter ein zweites Kabelstück 24 unten an dem Streifenleiter 2, ebenfalls über die gesamte Länge, metallisch mit dem Streifenleiter 2 verbunden. Es wirkt mit seiner äußeren Kontur und ermöglicht damit eine verhältnismäßig gute Symmetrie der Streifenleiter 1 und 2 gegenüber dem Winkelreflektor 15. Der Innenleiter des Kabelstücks 24 wird nicht benötigt und ist deswegen nicht angeschlossen. Die beiden Kabelstücke 21 und 24 sind in bezug zur Antennenlängsachse 5-6 spiegel­ symmetrisch zueinander angebracht.

Claims (4)

1. Richtantenne, bestehend aus zwei an den der Speiseseite ab­ gekehrten Enden offenen und somit eine strahlende Doppelleitung bildenden Streifenleitern, deren Breite sich zum Ende hin ver­ größert und deren Mittellinien zum Ende hin V-förmig auseinan­ derlaufen und die dabei in zwei verschiedenen, zueinander zu­ mindest angenähert parallel verlaufenden Ebenen liegen, und an ihrem offenen Enden jeweils bogenförmig abgeschlossen und außerdem in einem Winkelreflektor angeordnet sind, der aus zwei gegenüberliegenden, in Richtung zur Speiseseite zusammenlaufen­ den metallischen Reflektorflächen besteht, die in senkrecht auf den Streifenleiterebenen stehenden Ebenen angeordnet und je­ weils mit einer der beiden Streifenleiter leitend und mecha­ nisch verbunden sind, nach Hauptpatent 29 21 856, dadurch gekennzeichnet, daß in einer (25) der beiden Reflektorflächen (25, 26) eine An­ schlußstelle (22) für ein äußeres koaxiales Zuführungskabel an­ geordnet ist und daß diese Anschlußstelle (22) mit der Speise­ seite der Streifenleiter-Doppelleitung (1, 2) für ein Koaxial­ kabelstück (22) verbunden ist, derat, daß der Außenleiter des Koaxialkabelstücks (21) über seine gesamte Länge metallisch leitend auf der Oberseite desjenigen Streifenleiters (1) auf­ liegt, welcher mit der die Anschlußstelle (22) aufweisenden Reflektorfläche (25) leitend und mechanisch verbunden ist, und daß der Innenleiter (23) des Koaxialkabelstücks (21) an der Speiseseite mit dem anderen Streifenleiter (2) verbunden ist.

2. Richtantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit seinem Außenleiter ein zweites Koaxialkabelstück (24) über seine gesamte Länge metallisch leitend auf der Unterseite des­ jenigen Streifenleiters (2) aufliegt, welcher mit der keine Anschlußstelle aufweisenden Winkelreflektorfläche (26) leitend und mechanisch verbunden ist, und daß der Innenleiter dieses zweiten Koaxialkabelstücks (24), welches bezüglich der Anten­ nenlängsachse (5-6) spiegelsymmetrisch zum auf dem anderen Streifenleiter (1) befindlichen Koaxialkabelstück (21) geführt ist, elektrisch nicht angeschlossen ist.

3. Richtantenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des koaxialen Speisesystems ein Speisesystem aus geätzten Leiterplatten verwendet wird.

4. Richtantenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausführung der Antenne in Ätztechnik anstelle des koaxialen Speisesystems das Speisesystem ebenfalls in Ätztechnik ausge­ führt und in die Antenne integriert ist.