DE3102323A1

DE3102323A1 - Einrichtung zum verbessern der entkopplung von antennen

Info

Publication number: DE3102323A1
Application number: DE19813102323
Authority: DE
Inventors: Siegfried 7035 Waldenbuch Kulka; Peter 7000 Stuttgart 80 Schmidt
Original assignee: Metalltechnik Schmidt GmbH and Co
Current assignee: Metalltechnik Schmidt GmbH and Co
Priority date: 1981-01-24
Filing date: 1981-01-24
Publication date: 1982-08-12
Also published as: DE3102323C2; EP0056985A2; EP0056985A3; US4460899A

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zum Verbessern der Entkopplung von wendeiförmigen Sende- und/oder Empfangsantennen wenigstens eines Paares von Antennen mit gegensinniqer Zirkularpolarisation, die auf einer elektrisch leitenden ebenen Reflektorwand senkrecht stehen.

Es ist bekannt, daß die Entkopplung von wendeiförmigen Sonde- und Empfangs antennen eines Paares von benachbarten Antennen mit gleichsinniger Zirkularpolarisation sehr viel stärker ist als im Falle gegensinniger Zirkularpolarisation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Entkopnlung im Falle gegensinniger Zirkularpolarisation erheblich zu verbessern.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine Einrichtung gelöst, die sich durch mindestens eine elektrisch leitende, zylindrisehe Trennwand auszeichnet, welche durch die Mitte zwischen den beiden Antennen eines Antennenpaares, insbesondere zwischen einer Sende- und einer Empfangsantenne,verläuft und senkrecht auf der Reflektorwand steht sowie elektrisch leitend mit dieser verbunden ist.

Diese Trennwand schirmt z.B. die Empfangsantenne von der zugehörigen Sendeantenne ab, wobei die Entkopplung hauptsächlich von

Postscheckamt Stuttgart 7211-700 BLZ 60010070 Telefonische Auskünfte und Deutsche Bank AG, 14/286 30 BLZ 600 700 70 Auftrage sind nur nach schriftlicher

aefttAtiauna verbindlich

der senkrecht zur Reflektorwand gemessenen Höhe der Trennwand abhängt.

Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Einrichtung zeichnen sich dadurch aus, daß die Höhe der Trennwand im wesentlichen der halben Wellenlänge entspricht. Bei dieser Dimensionierung tritt, im wesentlichen unabhängig vom Antennenabstand und von der parallel zur Reflektorwand gemessenen Länge der Trennwand, eine größtmögliche Entkopplung bei kleinstmöglichem Absinken des Antennengewinns, also eine optimale Entkopplung,auf.

Bevorzugt ist als Trennwand ein Blech oder Gitter mit irr, Verhältnis zur Wellenlänge kleiner Maschenweite vorgesehen, das sich leicht herstellen und anbringen läßt. Bei einer erfindungsgemäßen Einrichtung für ein Antennenpaar ist vorgesehen, daß die Trennwand eben ist und ihre parallel zur Reflektorwand gemessene Länge mindestens der Wellenlänge entspricht. Dadurch wird das Nahfeld der Sendeantenne vom Nahfeld der Empfangsantenne mit Sicherheit getrennt.

Bei einer erfindungsgemäßen Einrichtung für zwei Antennenpaare ist vorgesehen, daß die beiden Sendeantennen einerseits und die beiden Empfangsantennen andererseits kreuzweise angeordnet sind und daß zwischen je zwei Antennen eine ebene Trennwand angeordnet ist, die in der Mitte der Antennenanordnung zusammenstoßen und elektrisch leitend verbunden sind. Dadurch ist eine einfache und daher leicht herstellbare, wirkungsvolle Anordnung geschaffen. Bei einer erfindungsgemäßen Einrichtung für vier Antennenpaare ist vorgesehen, daß die vier Sende- oder Empfangsantennen die vier Ecken eines äußeren Quadrates besetzen; daß die vier Empfangs- bzw. Sendeantennen die vier Ecken eines inneren Quadrates besetzen, das um 45 gegenüber dem äußeren Quadrat verdreht ist; und daß zwischen je einer äußeren Sende- oder Empfangsantenne und zwei inneren Empfangs- bzw. Sendeantennen eine im Abstand um diese Sende- oder

Empfangsantenne gebogene Trennwand vorhanden ist. Dadurch werden wie im Falle der Einrichtung für zwei Antennenpaare alle Empfangsantennen von jeder Sendeantenne auf einfache Weise abgeschirmt.

Im folgenden ist die Erfindung anhand mehrerer durch die Zeichnung beispielhaft dargestellter Ausführungsfomen der erfindungsgemäßen Einrichtung im einzelnen erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematisch dargestellte Seitenansicht

einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 eine Draufsicht auf das in Fig. 1 Dargestellte; Fig. 3 ein Doppeldiagramm, das für die erste Ausführungsform die Abhängigkeiten der Entkopplung bzw. des Absinkens des Antennengewinns von

der Trennwandhöhe veranschaulicht; sowie Fig. 4 und 5 schematisch dargestellte Draufsichten entsprechend Fig. 2 auf eine zweite bzw. dritte Ausführungsform.

Die erste Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 ist zur Entkopplung der zwei wendeiförmigen Sende- und Empfangsantennen S bzw. E eines Paares von Antennen mit gegensinniger Zirkularpolarisation, die auf einer elektrisch leitenden, ebenen, rechteckigen Reflektorwand R aus Metallblech senkrecht stehen, bestimmt und geeignet. Sie weist eine elektrisch leitende, ebene,rechteckige Trennwand T (Krümmungsradius des Kreiszylinders = ©o) aus Metallblech auf, das durch die Mitte zwischen den beiden Antennen S und E verläuft und senkrecht auf der Reflektorwand R steht sowie elektrisch leitend mit dieser verbunden ist. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß die Verbindungslinie der Trennwand T mit der kürzeren Mittellinie des Rechteckes der Ref lektorv/and R zusammenfällt und daß die Spur der durch die Längsachsen der beiden Antennen S und B bestimmten Ebene längs der lungeren Mittellinie des Rechtecks der Reflektorwand R verläuft.

Die senkrecht zur Reflektorwand cremessene Höhe h der Trennwand T soll aer/Betriebswellenlänge Λ der von der Sendeantenne S ausgesandten und von der Empfangsantenne E empfangenen elektromagnetischen Wellen entsprechen. Die senkrecht zur Verbindungsebene der Antennen S und E gemessene Breite b der Reflektorwand R soll Λ entsprechen.

Der Antennenabstand a betrage ebenfalls/? .

Aus Fig. 3 sind die Funktionen "Entkopplung" und "Absinken des Antennengewinns" der Trennwandhöhe h mit den Parametern a = 3y? /2 und b = 2/? dargestellt. Offensichtlich liegt das 5 Optimum der Entkopplung bei dem für/?/2 auftretenden Zwischenmaximum, das eine doppelt so hohe Entkopplung wie bei fehlender Trennwand anzeigt, wobei der Antennengewinn nur um ein Geringes abgesunken ist. Beispielsweise beträgt die Entkopplungsverbesserung 23dB, nämlich 41dB anstatt 18dB_f und die Antennengewinnverschlechterung O,8dB. Diese Werte schwanken bei Änderung der Parameter a und b kaum.

Die zweite Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist zur Entkopplung von vier wendeiförmigen Sende- und Empfangsantennen S1 und S2 bzw. E1 und E2 zweier Paare von Antennen mit gegensinniger Zirkularpolarisation, die auf einer elektrisch leitenden, ebenen, quadratischen Reflektorwand R' aus Metallblech senkrecht stehen, bestimmt und geeignet. Die Reflektorwand R¹ besteht aus zwei zusammenhängenden,rechteckigen Hälften R¹^ und R'₂, auf deren Verbindungslinie zwei stumpf aneinanderstoßende Trennwände T₁₂ und T₂₁ stehen, die sowohl miteinander als auch mit der Reflektorwand R¹ elektrisch leitend verbunden sind. Die Ebene der beiden Trennwände T₁₂ und T₂₁ verläuft in der Mitte zwischen der Sendeantenne S1 und der Empfangsantenne E2 einerseits sowie der Sendeantenne S2 und der Empfangsantenne E1 andererseits, wobei die beiden Antennen E und S jedes Antennenpaares 1 bzw. 2 durch eine Trennwand T₁₁ bzw. T₂₂ gegeneinander abgeschirmt sind, welche längs der Stoßlinie der Trennwände T₁₂ und T₂₁ ebenfalls stumpf zusammenstoßen. Die Trennwände T₁₁, T₁₂, T₂₁ und T₃₂ bestehen aus ebenen Metallblechen. Die Antennenanordnung ist so getroffen, daß die vier Antennen die vier Ecken eines Rechteckes besetzen und sich gleichnamige Antennen diagonal

gegenüberliegen. Es liegt also eine Verdopplung der ersten Ausführungsform mit Wendung eines Antennenpaares in Bezug auf das andere vor.

Die dritte Ausführungsform gemäß Fig. 5 ist zur Entkopplung von acht wendeiförmigen Sende- und Empfangsantennen S1, S2,

53 und S4 bzw. E1, E2, E3 und E4 von vier Antennen paaren mit gegensinniger Zirkularpolarisation, die auf einer elektrisch leitenden, ebenen, quadratischen Reflektorwand R¹¹ aus Metallblech senkrecht stehen, bestinrnt und geeignet.

Die Antennenanordnung ist hier so getroffen, daß die vier Sendeantennen S die vier Ecken eines größeren Quadrates besetzen und dabei auf den Diagonalen eier Reflektorwar.d R¹ ' stehen und daß die vier Empfangsantennen F. die vier Ecken eines kleineren Quadrates besetzen und dabei auf den Mitte 1-linien der Reflektorwand R¹¹ stehen, wobei die Antenne E1 der Verbindungsebene der Antennen S1 und S2 nahe steht. Das gilt entsprechend für die Antenne E2 in Bezug auf die Antennen S2 und S3, die Antenne E3 in Bezug auf die Antennen S3 und

54 sowie die Antenne E4 in Bezug auf die Antennen S4 und S1. Die Einrichtung zum Verbessern der Entkopplung dieser symmetrischen Antennenanordnung ist selbst symmetrisch ausgebildet und besteht aus vier gleichen zylindrischen Trennwänden T aus Metallblech, die um je eine Sendeantenne S konzentrisch herumgebogen sind, wobei eine Trennwand T.__ durch die Mitten zwischen der Antenne S2 einerseits und der Antenne E1 bzw. E2 andererseits, eine Trennwand T-.,., durch die Mitten zwischen der Antenne S3 einerseits und der Antenne E2 bzw. E3 andererseits, eine Trennwand T₃^₄ durch die Mitten zwischen der Antenne S4 einerseits und der Antenne E3 bzw. E4 andererseits sowie eine Trennwand T₄₁₁ durch die Mitten zwischen der Antenne S1 einerseits und der Antenne E4 bzw. E1 andererseits verläuft. Die Trennwände T₁₃₃, "233' ^T344 ^{und T}411 stehen senkrecht auf der Reflektorwand R¹' und sind elektrisch leitend mit dieser verbunden.

- 7/Ansprüche -

Claims

Ansprüche

1 .J Einrichtung zum Verbessern der Entkopplung von wendeiförmigen Sende- und/oder Empfangsantennen wenigstens eines Paares von Antennen mit gegensinniger Zirkularpolarisation, die auf einer elektrisch leitenden ebenen Reflektorwand senkrecht stehen, gekennzeichnet durch mindestens eine elektrisch leitende, zylindrische Trennwand (T), welche durch die Mitte zwischen den beiden Antennen eines Paares, insbesondere zwischen einer Sende- und einer Enpfangsantenne (S, E), verläuft und senkrecht auf der Reflektorwand (R) steht sowie elektrisch leitend mit dieser verbunden ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrecht zur Reflektorwand (R) gemessene Höhe (h) der Trennwand (T) im wesentlichen der halben Wellenlänge (y?) entspricht.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn-

zeichnet, daß als Trennwand (T) ein Blech oder Gitter mit im Verhältnis zur Wellenlänge (y?) kleiner Maschenweite vorgesehen ist.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, für ein Antennenpaar, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand

(T) eben ist und ihre parallel zur Reflektorwand (R) gemessene Länge (b) mindestens der Wellenlänge (yf ) entspricht.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, für zwei Antennenpaare, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Sendeantennen (S1, S2) einerseits und die beiden Empfangsantennen (E1, E2) andererseits kreuzweise angeordnet sind und daß zwischen je zwei Antennen eine ebene Trennwand (T₁₁, T₁₂, T₂₁) angeordnet ist, die in der Mitte der Antennenanordnung zusammenstoßen und elektrisch leitend verbunden sind.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, für vier Antennenpaare, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Sendeoder Empfangsantennen (S1, S2, S3, S4) die vier Ecken eines äußeren Quadrates besetzen; daß die vier Empfangs- bzw.
Sendeantennen (E1, E2, E3, E4) die vier Ecken eines inneren Quadrates besetzen, das um 45° gegenüber dem äußeren Quadrat verdreht ist; und daß zwischen je einer äußeren Sende- oder Empfangsantenne (S1, S2, S3, S4) und zwei inneren Emnfangs- bzw. Sendeantennen (E1 und E4, E1 und E2, E2 und E3, E3 und E4) eine im /ibstand un diese Sende- oder Empfangsantanne gebogene Trennwand (^Ti22' ^T233' ^T344' ^T411^ vorhanden ist.