DE3102323A1 - Einrichtung zum verbessern der entkopplung von antennen - Google Patents
Einrichtung zum verbessern der entkopplung von antennenInfo
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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
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
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 18dBf 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 T411
stehen senkrecht auf der Reflektorwand R1' und sind elektrisch
leitend mit dieser verbunden.
- 7/Ansprüche -
Claims (6)
- Ansprüche1 .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.
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