DE3409651C2 - Flache Schwenkantenne für Millimeterwellen - Google Patents
Flache Schwenkantenne für MillimeterwellenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schwenkantenne nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, wie sie aus Proceedings 13th
European Microwave Conference, 1983, Seiten 413-418, bekannt
ist.
Für zum Beispiel Aufgaben in der radarunterstützten Navigation
von Flugkörpern werden zunehmend Antennen gefordert,
deren Strahlungskeulen schnell geschwenkt werden können.
Speziell in Flugkörpern werden Antennen benötigt, die
ihre Strahlungskeulen nur in einer Ebene, quer zur Flugrichtung,
schwenken können.
Solche Antennen werden bisher meist mit schwenkbaren
Spiegeln realisiert. Wegen der unvermeidlichen Beschleunigungskräfte
an den bewegten Massen solcher Mechanismen
kommen hier nur relativ kleine Schwenkraten in Frage.
Für schnelles Schwenken werden Weitwinkel-Linsen (z. B.
Luneburglinse oder Geodätische Linse, vgl. die eingangs
genannte Schrift) eingesetzt, wobei entweder eine Vielzahl
von Speisestellen auf dem Rand der Linse durch
elektronische Schalter wahlweise eingeschaltet werden,
oder durch eine rotierende Speiseanordnung der Ort der
Speisestelle auf dem Rand der Linse kontinuierlich verändert
wird.
Aus der US-PS 4 146 895 ist eine solche geodätische Linse bekannt,
auf deren einen Seite eine Vielzahl von Speisestellen
angeordnet ist und auf deren anderen Seite eine Hohlleiter-
Schlitzantenne angeschlossen ist, die aus einer Vielzahl von
nebeneinanderliegenden Strahlerzeilen gebildet wird.
Aus der vor dem Anmeldetag angemeldeten, aber erst nach dem
Anmeldetag veröffentlichten DE 32 18 237 C2 ist eine Parallel
platten-Schichtlinse beschrieben, die ähnlich wie eine Luneburglinse
aufgebaut ist und bei der das fokussierende Element gebildet
wird durch eine erste Platte und eine zweite Platte, wobei
letztere eine dielektrische Schicht trägt. Die ganze Plattenanordnung
ist rotationssymmetrisch, wobei die der ersten Platte
gegenüberstehende Oberfläche der dielektrischen Schicht eben ist
und die dielektrische Schicht in die zweite Platte eingebettet
ist.
Aus dem Artikel von D. Schroeder, "Die Luneburg-Linse in der
Radartechnik" in Fernmelde-Ingenieur, 34 (1980), 5, Seiten 19 bis
32, ist ferner bekannt, daß sich die Bündelungswirkung der Luneburg-
Linse in der Praxis nur unvollkommen verwirklichen läßt, da es
kein brauchbares Herstellungsverfahren für Linsenkörper mit einer
zwei- bzw. dreidimensionalen stetigen Verteilung des Brechungsindexes
n als Funktion des Radius r gibt. Als Ausweg wird
in diesem Artikel deshalb vorgeschlagen, die Kontur einer kugelförmigen
Luneburg-Linse stufenweise zu formen, indem eine solche
Linse in kugelsymmetrischer Schalenbauweise erstellt wird, wobei der
Brechungsindex n in jeder Schale individuell konstant ist, sich
aber von Kugelschale zu Kugelschale geringfügig ändert.
Aus der US-PS 4 359 741 ist bekannt, daß bei Antennen auch
zylindrische dielektrische Linsen eingesetzt werden können.
Die Antennenbündelung in der Ebene senkrecht zu der
Ebene der Keulenschwenkung wird nach dem Stand der Technik
entweder durch eine an die Anordnung angeschlossene
Bündelungslinse (EP 86 351 A1), Hornstrahler (Proceedings
13th European Microwave Conference, 1983, Seiten 413-428),
oder einen z. B. parabolförmig gebogenen Reflektorspiegel
im Strahlenweg der Schwenkantenne (Microwave Scanning
Antennas, Vol. I, Apertures, von R. C. Hansen (Editor),
Academic Press, New York, 1964), erzielt. Alle Formen besitzen
jedoch einen großen Raumbedarf und eignen sich
nicht für Anwendungen, in denen das Volumen der Antenne
kritisch ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schwenkantenne der eingangs
genannten Art anzugeben, die einerseits möglichst flach aufgebaut
ist und ein möglichst geringes Volumen beansprucht und die andererseits
möglichst einfach in ihrem Aufbau ist.
Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet. Die weiteren
Ansprüche beinhalten bevorzugte Ausführungen bzw. Weiterbildungen
der Erfindung. Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figur
näher erläutert, in der
eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
flachen Schwenkantenne gezeigt ist.
Hier werden Wellen (TE₁₀-Wellen in den Anschlußhohlleitern,
TEM-Wellen im Linsenbereich und hybride Wellen in den
Antennenzeilen) benutzt, deren elektrisches Hauptfeld
senkrecht auf den metallischen Deckelflächen steht. Die
Linse ist als zylindrische dielektrische Linse ausgeführt.
Die Strahlerzeilen sind als dielektrische Bildleitungsantennen
ausgeführt (vgl. IEEE MTT-S 1979, International
Microwave Symp. Digest, Seiten 214-216), wobei dielektrische
Stäbe auf der leitenden Grundplatte zur Wellenführung
dienen und Strahlung durch eine große Zahl von auf den
dielektrischen Stäben angebrachten Leitungsstörungen
(Leitungsdiskontinuitäten) aufgenommen bzw. abgegeben
werden kann. Zwischen Antenne und Linse ist ein Wellentypwandler
angeordnet.
Da dielektrische Linsen mit kontinuierlich variierendem
Brechungsindex schwierig herzustellen bzw. teuer sind,
wird die Linse vorteilhafterweise aus konzentrischen
Ringen mit unterschiedlichem Brechungsindex aufgebaut,
um die Luneburg-Beziehung anzunähern, oder es wird eine
einfache zylindrische Linse mit konstantem Brechungsindex
benutzt (zur Luneburg-Beziehung):
Sei R der maximale Radius der Linse (0<r<R),
ρ=r/R, h = normale Hohlleitertiefe, h′ = Hohlleitertiefe
in Abhängigkeit von r, dann ist h′(r) so zu variieren,
daß
Claims (3)
1. Schwenkantenne für Millimeterwellen, mit einer flachen
Weitwinkellinse, welche bezüglich einer senkrecht zum Strahlengang
verlaufenden Achse rotationssymmetrisch ist, und mit einer
Vielzahl von Speisestellen auf dem Rand der Linse, wobei auf
einer Seite der Weitwinkellinse eine Vielzahl von Hohlleiteranschlüssen
angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
- - daß den Hohlleiteranschlüssen diagonal gegenüber auf der anderen Seite der Linse eine Schlitzantenne mit einer Vielzahl nebeneinanderliegender Strahlerzeilen angeordnet ist;
- - daß die Strahlerzeilen der Schlitzantenne als dielektrische Bildleitungsantennen ausgeführt sind, mit dielektrischen Stäben auf einer leitenden Grundplatte und einer großen Zahl von Leitungsstörungen auf den Stäben;
- - daß die Weitwinkellinse eine zylindrische dielektrische Linse ist.
2. Schwenkantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die dielektrische Linse einen konstanten Brechungsindex aufweist.
3. Schwenkantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die dielektrische Linse aus konzentrischen Ringen mit unterschiedlichem
Brechungsindex aufgebaut ist.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19843409651 DE3409651C2 (de) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | Flache Schwenkantenne für Millimeterwellen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE19843409651 Expired - Fee Related DE3409651C2 (de) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | Flache Schwenkantenne für Millimeterwellen |
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1984
- 1984-03-16 DE DE19843409651 patent/DE3409651C2/de not_active Expired - Fee Related
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: TELEFUNKEN SYSTEMTECHNIK GMBH, 7900 ULM, DE |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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