DE3234825A1

DE3234825A1 - Gruppenantenne mit mehreren gleichmaessig auf dem umfang eines kreises verteilten schlitzstrahlern

Info

Publication number: DE3234825A1
Application number: DE19823234825
Authority: DE
Inventors: Falk-Rüdiger Dipl.-Ing. 7913 Senden Holtzhaußen; Erhard Ing. Rothacker (grad), 7915 Elchingen
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Telefunken Systemtechnik AG
Priority date: 1982-09-21
Filing date: 1982-09-21
Publication date: 1984-03-22

Description

Gruppenantennen mit mehreren gleichmäßig auf dem Umfang
eines Kreises verteilten Schlitzstrahlern Die Erfindung betrifft eine Gruppenantenne mit mehreren unterschiedlich ausgerichteten Schlitzstrahlern. Derartige Antennen sind gebräuchlicherweise aufgebaut als mehrfach geschlitzte Rohre mit koaxialen Speiseleitungen zu jedem Strahler oder als Kreisgruppenanordnung mehrerer Strahler mit jeweils einem separaten Resonatorraum für jeden einzelnen Schlitzstrahler.
Bei den bekannten Ausführungen derartiger Gruppenantennen sind damit jeweils mehrere Kontaktstellen notwendig und insbesondere die Anordnung mit jeweils einer Resonatorkammer zu jedem Schlitzstrahler ist mechanisch aufwendig und beansprucht relativ viel Platz.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gruppenantenne mit mehreren gleichmäßig auf dem Umfang eines Kreises verteilten Schlitzstrahlern anzugeben, die einfach aufgebaut ist und wenig Platz beansprucht.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Gruppenantenne mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen. Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung.
Gemäß der Erfindung sind demnach mehrere Rechteckhohlleiter vorgesehen, die eine Hohlleiterverzweigung bilden.
Die einzelnen Hohlleiter sind jeweils um den gleichen Winkel gegeneinander versetzt. Die offenen Enden der Hohlleiter bilden die gleichmäßig auf dem Umfang eines Kreises verteilten strahlenden Schlitze. Über eine an sich bekannte Koppelvorrichtung wird Sendeleistung in die Hohlleiterverzweigung eingekoppelt oder über die Antenne empfangene Leistung aus der Hohlleiterverzweigung ausgekoppelt.
Vorteilhafterweise ist die Hohlleiterverzweigung mit einem Dielektrikum ausgefüllt. Dadurch wird zum einen die mechanische Stabilität der Anordnung erhöht, zum andern können bei gleicher Betriebswellenlänge die Abmessungen der Hohlleiter geringer gehalten werden, wodurch sich günstigerweise eine Verringerung des Platzbedarfs ergibt.
Insbesondere bei Gruppenantennen, deren Durchmesser groß ist im Vergleich zur Wellenlänge, ist die Anzahl der Schlitzstrahler vorteilhafterweise größer als zwei.
Die Koppelvorrichtung ist bei einer solchen Anordnung im Zentrum der Hohlleiterverzweigung angeordnet.
Als besonders vorteilhaft ist eine erfindungsgemäße Gruppenantenne anzusehen, bei welcher nur zwei Schlitzstrahler vorgesehen sind. Diese sind demzufolge um 1800 versetzt. Die Hohlleiterverzweigung entartet zu einem geraden Hohlleiterstück.
Die erfindungsgemäße Gruppenantenne, insbesondere jedoch die Ausführungsform mit nur zwei Schlitzstrahlern ist besonders vorteilhaft verwendbar als Antenne in einem Flugkörper oder Geschoß. Die Schlitzstrahler sind dabei auf dem Umfang des Flugkörpers oder Geschoßes angeordnet.
Da ein Flugkörper oder ein Geschoß häufig eine Drehbewegung um die eigene Längsachse verführt, sieht eine Weiterbildung der Ausführung mit nur zwei Schlitzstrahlern vor, das Dielektrikum in dem geraden Hohlleiterstück formschlüssig zu verankern.
Durch geeignete Wahl der Speisestelle läßt sich bei der Ausführung mit einem geraden Hohlleiterstück als Hohlleiterverzweigung die Diagrammform stark verändern. Bei symmetrischer Speisung der beiden Schlitzstrahler ergibt sich ein im wesentlichen rotationssymmetrisches Richtdiagramm. Im einfachsten Fall ist hierzu die Koppelvorrichtung im Zentrum der Hohlleiterverzweigung angeordnet. Der Wellenwiderstand der Koppelvorrichtung ist dabei jedoch im allgemeinen Fall von dem Wellenwiderstand gebräuchlicher Koaxialleitungen verschieden, was in einer spürbaren Fehlanpassung resultiert. Durch Versetzen der Koppelvorrichtung aus dem Zentrum der Hohlleiterverzweigung quer zur Hohlleiterlängsachse läßt sich vorteilhafterweise der Wellenwiderstand der Koppelvorrichtung verändern und insbesondere besser an den Wellenwiderstand der Zuleitung anpassen.
Ein nicht rotationssymmetrisches Diagramm erzibt sich bei ungleichphasiger Speisung der beiden Schlitzstrahler.
Vorteilhafterweise läßt sich dadurch vor allem ein Diagramm mit zwei gegenüberliegenden Nullstellen in der Ebene der Hohlleiterverzweigung erzeugen. Ein solches Diagramm eignet sich besonders zur Drallmessung in einem Flugkörper. Die Koppelvorrichtung ist hierzu in Richtung der Hohlleiterlängsachse aus dem Zentrum der Hohlleiterverzweigung versetzt.
Die Erfindung ist im folgenden noch anhand der Abbildung veranschaulicht. Diese zeigt eine mechanisch besonders günstige Ausbildung einer Ausführung mit zwei Schlitzstrahlern.
Die Hohlleiterverzweigung ist bei einer Ausführung mit zwei Schlitzstrahlern als ein gerades Hohlleiterstück ausgebildet. Die Hohlleiterstruktur ist in eine metallische Grundplatte (2) z. B. durch Fräsen eingearbeitet. Diese Grundplatte bildet damit drei der vier Seiten des Rechteckhohlleiters. Die vierte Hohlleiterseite wird durch eine Deckplatte 1 gebildet, die fest mit der Grundplatte 2 z. B. durch Verschrauben verbunden werden kann.
Die gegenseitige Lage von Deckplatte und Grundplatte ist durch die Verbindungsmittel sowie gegebenenfalls durch Paßstifte und dergleichen festgelegt. Die Deckplatte trägt den Anschluß 4 für die Speiseleitung.
Eingepaßt in den durch Grundplatte 2 und Deckplatte 1 gebildeten Hohlleiter ist ein dielektrisches Formteil 6.
Dieses Formteil weist seitlich gegen die Hohlleiterlängsachse aus dem Zentrum der Hohlleiterverzweigung versetzt ein Loch zur Aufnahme einer Koppelvorrichtung zum Ein-und/oder Auskoppeln von Strahlungsleistung auf. Zur formschlüssigen Verankerung des dielektrischen Teils 3 im Hohlleiter sind im dargestellten Beispiel die Seiten des dielektrischen Teils 3 mit Aussparungen 6 versehen, welche mit gegenüberliegenden Aussparungen 7 in den Hohlleiterseiten der Grundplatte 2 eine Aufnahme für Sicherungsstifte 8 oder Schrauben oder ähnliches ergeben. Grundpiatte, Deckplatte und dielektrisches Teil bilden in zusammengesetztem Zustand einen kreisrunden Körper mit stufenfreiem Umfang.
Eine alternative Ausführung sieht vor, die Hohlleiterverzweigung aus einer ebenen Grundplatte, einer gleichfalls ebenen Deckplatte und einer zwischen diesen Platten angeordneten, den Raum zwischen den Platten vollständig ausfüllenden Scheibe aus dielektrischem Material aufzubauen.
Die Grundplatte und die Deckplatte bilden die gegenüberliegenden Grundseiten der Hohlleiterstruktur. Für die Hohlleiterseitenwände sind in die Scheibe in engem gegenseitigem Abstand (kleiner als ein Zehntel der Hohlleiterwellenlänge bei der Betriebsfrequenz) leitende Verbindungen zwischen der Grund- und der Deckplatte eingefügt.
Ein derartiger "Zaun" von leitenden Verbindungen ersetzt eine geschlossene Hohlleiterseitenwand. Die dielektrische Scheibe ist hierzu mit entsprechenden Lochreihen vesehen.
Die metallische Verbindung durch die Löcher hindurch kann durch eingesteckte metallische Stifte oder Drähte oder durch eine durchgehende Metallisierung der Lochwände erfolgen.

Claims

Patentansprüche 1i Gruppenantenne mit mehreren gleichmäßig unterschiedlich ausgerichteten Schlitzstrahlern, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne aus einer Hohlleiterverzweigung mit mehreren, um jeweils den gleichen Winkel gegeneinander versetzten Rechteck-Hohlleitern besteht, daß in der Hohlleiterverzweigung eine Koppelvorrichtung zum Ein- und/oder Auskoppeln von Strahlungsleistung angeordnet ist und daß die offenen Hohlleiterenden die Schlitzstrahler bilden.
2. Gruppenantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlleiter mit Dielektrikum ausgefüllt sind.
3. Gruppenantenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Schlitzstrahler größer als zwei ist und die Koppelvorrichtung -im Zentrumder Hohlleiterverzweigung angeordnet ist.
4. Gruppenantenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nur zwei Schlitzstrahler vorgesehen sind und die Hohlleiterverzweigung ein gerades Hohlleiterstück ist.
5. Gruppenantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum formschlüssig im Hohlleiter verankert ist.
6. Gruppenantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopp.elvorrichtung quer zur Hohlleiterlängsachse aus dem Zentrum der Hohlleiterverzweigung versetzt ist.
7. Gruppenantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelvorrichtung in Richtung der Hohlleiterlängsachse aus dem Zentrum der Hohlleiterverzweigung versetzt ist.
8. Gruppenantenne nach einem der Ansprüche i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlleiterverzweigung aus einer Grundplatte, in die eine drei Hohlleiterseiten bildende Hohlleiterstruktur eingearbeitet ist, und einer die vierte Hohlleiterseite bildenden Deckplatte besteht.
9. Gruppenantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlleiterverzweigung gebildet ist aus einer ebenen Grundplatte und einer gleichfalls ebenen Deckplatte, die zwei gegenüberliegende Hohlleiterseiten bilden, sowie einer zwischen diesen Platten angeordneten dielektrischen Scheibe mit in geringem gegenseitigem Abstand (<Ä/Io) aneinandergereihten Durchgangslöchern, über. die die Grund- und die Deckplatte leitend verbunden sind.
10. Gruppenantenne nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß elektrisch leitende Teile in die Löcher gesteckt sind.
11. Gruppenantenne nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher durchmetallisiert sind.
12. Gruppenantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch ihre Verwendung in einem Flugkörper oder Geschoß, wobei die Schlitzstrahler am Umfang des Flugkörpers oder Geschosses angeordnet sind.