DE3781431T2 - Rundstrahlantenne. - Google Patents

Rundstrahlantenne.

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DE3781431T2 DE8787300270T DE3781431T DE3781431T2 DE 3781431 T2 DE3781431 T2 DE 3781431T2 DE 8787300270 T DE8787300270 T DE 8787300270T DE 3781431 T DE3781431 T DE 3781431T DE 3781431 T2 DE3781431 T2 DE 3781431T2
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    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q17/00Devices for absorbing waves radiated from an antenna; Combinations of such devices with active antenna elements or systems
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    • H01Q19/10Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
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  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Rundstrahlantenne, z. B. eine Antenne, welche, wenn sie passend auf der Erdoberfläche montiert wird, in der Lage ist, in alle Richtungen des Kompasses zu senden. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Antenne mit einer ungerichteten primären Zuleitung, welche im Betrieb so angeordnet ist, daß sie Radiosignale in Richtungen im allgemeinen transversal zu einer Achse der Antenne abstrahlt, und einen ringförmigen Hilfsreflektor, der so um die Achse positioniert ist, daß er Übertragungsradiosignale von der primären Zuleitung auf die Oberfläche eines ringförmigen Hauptreflektors reflektiert, wobei der Hauptreflektor so um die Achse positioniert und angeordnet ist, daß er die Signale in Richtungen umlenkt, die im allgemeinen transversal zu der Achse sind.
  • Die Definition ist gegeben durch den Sendemodus. Die Ausbreitung der Radiowellen ist jedoch reversibel, so daß die Antenne gleichermaßen auf den Empfangsmodus anwendbar ist.
  • Eine Anwendung von Rundstrahlantennen in der Telekommunikationstechnologie befaßt sich mit Punkt-zu-Mehrfachpunkt-Radiosystemen, in welchen eine einzelne, gewöhnlich als der Knoten bezeichnete Station, mit vielen Kunden kommuniziert, welche alle innerhalb der Sichtlinie liegen, jedoch in wahllosen Richtungen und Entfernungen um den Knoten verstreut sind. Eine Begrenzung der Entfernung der Sichtlinie begrenzt den Bereich auf ungefähr 30 km, doch sollte innerhalb dieses Bereichs der Knoten in der Lage sein, mit jeglicher Station irgendwo zu kommunizieren. Somit benötigt der Knoten eine Antenne, welche in allen Richtungen funktioniert, d. h. eine Rundstrahlantenne.
  • Eine Antenne dieser Bauart ist in dem britischen Patent Nr. GB-A- 1126670 beschrieben (ähnliche Anordnungen sind auch veranschaulicht in der deutschen Offenlegungsschrift DE-A-1907696 und 1801707 und dem französischen Patent Nr. FR-A-1392013). Eine Schwierigkeit mit den Vorschlägen des Stands der Technik liegt jedoch darin, daß die Zuleitung im wesentlichen eine Punktquelle ist, und Antennen nicht aufeinandergestapelt werden können, da man nicht in der Lage ist, Stützen, Kabel oder Wellenleitungs-Zuleitungen etc. durch die Mitte der Antenne hindurchzuführen. Eine Antenne, welche um oder über einen Mast montiert werden kann, ist in dem US-Patent Nr. 4014027 beschrieben. Diese Antenne hat jedoch keinen Hilfsreflektor, und der Hauptreflektor wird direkt durch einen Satz flacher gebogener Hörner gespeist über einen kontinuierlichen kreisringförmigen Strahler.
  • In Übereinstimmung mit der Erfindung ist eine Rundstrahlantenne bereitgestellt mit einer ungerichteten primären Zuleitung, welche im Betrieb so angeordnet ist, daß sie Radiosignale in Richtungen abstrahlt, die im allgemeinen transversal zu einer Achse der Antenne sind, und einem ringförmigen Hilfsreflektor, der so um die Achse positioniert ist, daß er Radiosignale von der primären Zuleitung auf die Oberfläche eines ringförmigen Hauptreflektors reflektiert, wobei der Hauptreflektor so um die Achse positioniert und angeordnet ist, daß er Signale in Richtungen umlenkt, die im allgemeinen transversal zu dieser Achse sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung und der Hilfsreflektor Ringbrennpunkte haben, die im wesentlichen miteinander zusammenfallen, und daß die Zuleitung hohl ist und eine Vielzahl von im wesentlichen punktförmigen Strahlerelementen hat, die um eine ringförmige Grundplatte bzw. Grundebene angeordnet sind.
  • Zwei oder mehr Antennen können mit Leichtigkeit gestapelt werden, da Stützen und/oder Zuleitungen für die obere(n) Antenne(n) mit Leichtigkeit durch die hohle Mitte der primären Zuleitung(en) der unteren Antenne hindurchgeführt werden kann (natürlich kann, falls es gewünscht wird, die oberste Antenne eine herkömmliche sein).
  • Somit stellt die Erfindung gemäß einem anderen Aspekt eine aufeinandergestapelte Anordnung von Antennen bereit, welche eine erste Antenne und eine oder mehrere weitere Antennen wie oben festgelegt aufweisen.
  • In den bevorzugten Ausführungsbeispielen sind die Reflektoren Drehoberflächen um die Symmetrieachse der Antenne. Es ist angenehm, eine Drehoberfläche mit der erzeugenden Kurve zu definieren, aus der sie durch Drehung um die Symmetrieachse hergeleitet wird.
  • Im Falle des Hilfsreflektors kann die erzeugende Kurve z. B. einfach entweder eine Ellipse (d. h. ein Äquivalent der gregorianischen Konfiguration) oder eine Hyperbel (d. h. ein Äquivalent der Cassegrain Konfiguration) sein. In beiden Varianten sollte sich der zweite Brennpunkt des Hilfsreflektors außerhalb des Strahls der primären Zuleitung befinden. Man erkennt, daß ein punktförmiger Brennpunkt bzw. ein Punktfokus zu einem Ring von Brennpunkten führt (bei dem im Falle der gregorianischen Konfiguration die Energie konzentriert wird).
  • Der Hilfsreflektor und Hauptreflektor müssen nicht von Kegelschnitten abgeleitet werden. Im allgemeinen können Strahlen von jedem Punkt auf dem Hilfsreflektor zu jedem Punkt auf dem Hauptreflektor reflektiert werden. Der Stand der Technik von Reflektorentwürfen ist soweit fortgeschritten, daß jegliche Verteilung von aus dem Hauptreflektor austretenden Strahlen über einen Winkelbereich von zumindest 90º erzielt werden kann durch passende Formgebung einer oder beider Reflektoren. In vielen Fällen ist es angebracht, die grundsätzlichen Charakteristiken der gregorianischen und Cassegrain Konfigurationen beizubehalten, d. h. im ersten Fall überkreuzen sich die Strahlen und im zweiten tun sie das nicht.
  • Ein großer Bereich von erzeugenden Kurven steht zur Verfügung für den Hauptreflektor. Diese Kurven können oder können nicht einen Eingabepunkt haben, der zu einem Ring von Eingaben führt, der so angeordnet ist, daß er mit dem Ring von Brennpunkten des Hilfsreflektors zusammenfällt. Einige Beispiele von erzeugenden Kurven für den Hauptreflektor werden nun gegeben. In diesen Beispielen ist es angebracht, davon auszugehen, daß die Symmetrieachse der Antenne vertikal ist.
  • (a) Parabel
  • Diese Erzeugende ergibt einen parallelen Hauptstrahl, wenn von einem Fokusring eingespeist wird. Wenn die Achse der Parabel normal zu der Symmetrieachse ist, d. h. horizontal, dann ist der Hauptstrahl auch horizontal. Dies wäre exzellent, falls alle Außenstation-Antennen auf der gleichen Höhe wären, doch ist es für eine Rundstrahlantenne üblich, daß sie hoch montiert ist für eine Kommunikation zu tief gelegenen Stationen, und ein horizontaler Strahl würde ein derartiges Erfordernis nicht erfüllen. Die Konfiguration würde verbessert werden, indem man die Achse der Parabel nach unten neigte. Dies führt zu einer Antenne, die einen engen Kreisring starker Signale auf dem Boden ergibt. Somit ist die einfache Parabel gewöhnlich nicht die effektivste Erzeugende für den Hauptreflektor.
  • (b) Verteilungskurven
  • Das Problem der Energieverteilung wurde erkannt, und Konstrukteure haben neue Techniken entwickelt zur Berechnung der Formen von Antennen, um gewünschte Energieverteilungen bereitzustellen. Die Antenne gemäß dieser Erfindung ist besonders bestimmt, um einer Vielzahl von Außenstationen zu dienen, die in viele Bereiche gestreut sind. Es ist offensichtlich, daß Signale zu einer fernen Außenstation einer größeren Abschwächung unterliegen als Signale zu einer näher gelegenen Station. Es ist daher wünschenswert, für die entfernte Außenstation mehr Energie bereitzustellen, um die Abschwächung auszugleichen. Die oben erwähnte Entwurfstechnik kann eine Kurve definieren, welche eine vorgeschriebene Energieverteilung über der Entfernung bereitstellt. Eine derartige Kurve ist in der Praxis die bevorzugte Erzeugendenkurve für den Hauptreflektor einer Antenne, die zur Benutzung als ein Knoten gedacht ist. Wie für parabolische Hauptreflektoren erklärt wurde, ist die Achse der erzeugenden Kurve vorzugsweise zu dem gewünschten Zielbereich nach unten geneigt.
  • Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun beispielhaft beschrieben unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, bei denen:
  • Fig. 1 eine gregorianische Antenne gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
  • Fig. 2 eine Cassegrain-Version der Antenne darstellt;
  • Fig. 3 die geometrische Anordnung der Brennpunkte und Achsen für ellipsoidische und paraboloidische Hilfs- und Hauptreflektoren darstellt;
  • Fig. 4 eine abgewandelte Version von Fig. 3 ist;
  • Fig. 5 eine Form einer kreisringförmigen primären Zuleitung für die Antenne darstellt;
  • Fig. 6, 7 & 8 alternative kreisringförmige primäre Zuleitungen darstellen;
  • Fig. 9 eine perspektivische Ansicht einer praktischen kreisringförmigen primären Zuleitung ist;
  • Fig. 10 eine gestapelte Anordnung von zwei Antennen zeigt; und
  • Fig. 11 & 12 Diagramme sind, welche Variationen der Strahlungsmuster der Antennen darstellen.
  • Die in Fig. 1 und 2 gezeigte Antenne hat jeweils eine als AA' gezeigte Symmetrieachse (welche als vertikal ausgerichtet angenommen wird). Die Antennen werden als ein vertikaler Querschnitt gezeigt, der AA' enthält. Eine Rotation um AA' ergibt in jedem Fall die vollständige Antenne.
  • Die in Fig. 1 gezeigte Antenne weist eine primäre Zuleitung 10 auf, welche als eine Ringquelle wirkt, die einen um die Achse AA' zentrierten Brennring hat. Die Zuleitung (deren genaue Konstruktion weiter unten beschrieben wird) hat eine hohle Mitte. Die Zuleitung 10 ist durch einen Hilfsreflektor 11 umgeben, welcher in der Ebene von Fig. 1 elliptisch ist. Eine Rotation ergibt einen Ring, welcher die Zuleitung 10 umgibt; der erste Brennring des Reflektors 11 fällt mit dem der Zuleitung 10 zusammen.
  • Der Hilfsreflektor 11 lenkt Strahlung auf den Hauptreflektor 12, welcher auch eine Ringstruktur hat. Der Hilfsreflektor 11 hat einen zweiten Brennring, welcher mit dem Eingabering des Hauptreflektors 12 zusammenfällt. Diese Anordnung läßt eine hohle Mitte frei, welche ein röhrenförmiges Stützelement 13 enthält, welches die anderen Komponenten der Antenne mechanisch stützt. Somit stützt es den Hauptreflektor 12 durch eine mechanisch passende Anordnung von Streben 14, während die Zuleitung 10 direkt auf das Stützelement 13 montiert ist.
  • Das Stützelement stützt auch eine Deckplatte 15, welche aus einem (für Radiowellen) absorbierenden Material gefertigt ist, wie z. B. mit Kohlenstoff durchsetztem geschäumtem Kunststoff. Der Hilfsreflektor 11 hängt von der Deckplatte 15 herab, und ein absorbierender Schutzring 16 hängt von der unteren Kante des Hilfsreflektors 11 herab. Die Antenne beinhaltet auch eine Schutzplatte 17 aus Absorbermaterial, welche auf dem Stützelement 13 getragen wird und sich zwischen dem Horn 10 und dem Hauptreflektor 12 befindet.
  • Beim Verwenden der Antenne verringern die absorbierenden Elemente, d. h. die Deckplatte 15, der Schutzring 16 und die Schutzplatte 17 die Strahlung, welche von der Antenne in ungewünschten Richtungen erzeugt wird. Für das Montieren ist ein Mast wünschenswert, um in die Bohrung des Stützelements 13 einzugreifen. Wellenleiter oder koaxiale Zuleitungen führen durch die hohle Montierung zu dem Horn 10 hinauf.
  • Fig. 2 zeigt die Cassegrain Variante von Fig. 1. Sie weist die gleichen Komponenten auf, die die gleichen Bezugsziffern haben. Der wichtigste Unterschied besteht darin, daß der Hilfsreflektor 11 von einer Hyperbel erzeugt wird anstatt von einer Ellipse.
  • Fig. 3, welche die grundlegende Geometrie einer gregorianischen Version der Antennen darstellt, zeigt einen elliptischen Hilfsreflektor 11, einen parabolischen Hauptreflektor 12 und die Rotationsachse AA'. Die Ellipse 11 hat Brennpunkte G und F, wobei Brennpunkt F von AA' versetzt ist. Der parabolische Hauptreflektor 12 hat seinen Brennpunkt bei G, und seine geometrische Achse OY ist normal zu der Rotationsachse AA'. Fig. 3 zeigt auch einen oberen Strahl von dem Brennpunkt F zu dem Hilfsreflektor 11 bei U''. Er reflektiert durch den Brennpunkt G zu dem Hauptreflektor bei U', und es tritt parallel zu OY bei U aus. Ähnlich folgt ein niedriger Strahl dem Pfad FL''L'L. Man erkennt, daß Fig. 3 einem herkömmlichen gregorianischen System entspricht, und sie zeigt die mit diesem System zusammenhängende Inversion; eine passende Rotation um OY würde ein herkömmliches (Lichtbündel-) gregorianisches System erzeugen. Die Antenne wird erzeugt durch eine vollständige Rotation um AA', wobei Segmente L'', U'' und L'U' in vollständige Ringe umgewandelt werden und die Brennpunkte F, G in Kreise umgewandelt werden.
  • Die Zuleitung 10, nicht gezeigt in Fig. 3, liefert einen gleichförmigen, ungerichteten Strahl, welcher von F bis zu 10º divergiert, und zwar in diesem Fall von der Normalen, wie sie durch die begrenzenden Strahlen FL'' und FU'' angedeutet sind. Der Brennkreis der Zuleitung fällt mit dem ersten Brennring des Hilfsreflektors 11 zusammen. Dieser divergente Strahl wird in einen ungerichteten parallelen Strahl durch die Antenne umgewandelt. Dieser Strahl wäre optimal für die Kommunikation mit einer Vielzahl von Außenstationen, die um die Antenne in wahllosen Richtungen verstreut, jedoch auf der gleichen Höhe sind. Dennoch ist es üblicher, die zentrale Antenne hoch über dem Boden zu montieren für eine Kommunikation mit den Außenstationen auf Bodenniveau. In diesem Fall ist es wünschenswert, Fig. 3 abzuwandeln. Eine einfache Abwandlung wäre es, die Achse YO um einen (kleinen) Winkel zu der Normalen zu neigen. Wenn die Antenne auf einer Höhe h ist, und der Depressionswinkel D ist, würde die Antenne ein Intensitätsmaximum bei einem Bereich h cot D ergeben. Dennoch würde der konzentrierte Strahl einen sehr schmalen Zielbereich ergeben. Eine weitere Abwandlung von Fig. 3 wird benötigt, um einen divergenten Strahl zu ergeben.
  • Fig. 4, welche im wesentlichen die gleichen Beschriftungen hat wie Fig. 3, zeigt eine Abwandlung, bei welcher die Achse YO zu der Normalen geneigt ist. Der Bogen U'L' ist zu einem hyperbolischen Bogen abgewandelt mit seinem zweiten Brennpunkt bei H; ZH zeigt die Horizontale. Man sieht, daß die Erzeugenden, d. h. die Bögen U''L'' und U'L' bei einer Rotation um AA' auch zu einer Antenne führen mit zwei ringförmigen Reflektoren. Der Zielbereich nimmt die Form eines Kreisrings an, dessen Kreis von U als der äußere Umfang und der Kreis L als der innere Umfang durchlaufen wird.
  • Fig. 4 zeigt die Tatsache, daß eine passende Anordnung der kritischen Punkte, d. h. der Brennpunkte G und H zusammen mit einem passenden Wert für die Exzentrizität es gestatten würde, daß man den Strahl an jede kreisringförmige Zielfläche anpassen kann. Die durch Kegelschnitte gegebene Energieverteilung neigt dazu, mehr Energie bei L zu plazieren als bei U. Dies ist nicht angebracht, wenn es gewünscht wird, die Abschwächung auszugleichen, indem man mehr Energie nach U als nach L bereitstellt.
  • Es wird jedoch hervorgehoben, daß zwar die Form des Bogens U'L' die Energieverteilung beeinträchtigt, die Rundstrahleigenschaften der Antenne jedoch durch die Form des Bogens U'L' nicht beeinträchtigt werden. Die Entwurfstechniken zum Berechnen der benötigten Form zur Bereitstellung einer gewünschten Verteilung sind schon weit verbreitet (und, wie in Fig. 4 darstellt, ist die Berechnung auf zwei Dimensionen begrenzt, um eine eindimensionale Verteilung zu erzeugen). Eine Rotation um die Achse AA'' erzeugt die gewünschte Rundstrahlverteilung.
  • Fig. 3 und 4 beziehen sich auf gregorianische Formen, und der Brennpunkt G ist unterhalb des Strahls von dem Horn. Die Cassegrain Formen, nicht dargestellt, sind sehr ähnlich, doch der Brennpunkt G würde oberhalb des Strahls von dem Horn sein, und es würde keine Inversion geben.
  • Wie oben erklärt, hat die Ringfokus-Zuleitung eine hohle Mitte. Obwohl ein bikonisches Horn einen Ringbrennpunkt hat, ist es für das Horn charakteristisch, daß die koaxiale Zuführvorrichtung oder der Wellenleiter sich auf der Rotationssymmetrieachse befinden, und daher ist es nicht möglich, den Raum innerhalb des Fokusrings zur mechanischen Unterstützung entweder des Hilfsreflektors oder einer anderen Antenne zu nutzen. Um dies zu ermöglichen, ist es notwendig, den Durchmesser des Fokusrings zu erhöhen und die primäre Zuleitung hohl zu machen.
  • Eine mögliche Form einer derartigen Zuleitung ist aus einer kreisförmigen Anordnung von Punktquellen 20 konstruiert, wie in Fig. 5 gezeigt, wobei jede Punktquelle mit gleicher Phase und Amplitude energetisiert wird, und die Punktquellen wären gleichmäßig beabstandet um den Kreis herum angeordnet. Es ist wünschenswert, daß jede Punktquelle nur nach außen strahlt, und zwar weg von der Rotationsachse. Beim Entwurf von Antennen ist es allgemein üblich, daß man Punktquellen in eine Richtung gerichtet macht, indem man sie neben eine große elektrisch leitende, als eine Grundebene bekannte Oberfläche stellt, und in diesem Fall ist es geeignet, die Grundebene zu einem Zylinder 21 zu formen, wie in Fig. 6 gezeigt. Für diese Anwendung können die Punktquellen ein noch zu breites Strahlungsmuster in der Elevationsrichtung haben, um den Hilfsreflektor effizient zu bestrahlen, und, um das Elevationsmuster enger zu machen, werden die Punktquellen vertikal in Gruppen von zwei oder mehreren angeordnet, unter Verwendung der wohlbekannten Techniken des Gruppenantennenentwurfs. Der einfachste Fall einer zwei-Element Untergruppe ist in Fig. 7 mit oberen und unteren Elementen 20a, 20b gezeigt. Es kann bei einigen Antennenversionen wünschenswert sein, daß der kreisringförmige Strahl der primären Zuleitung kein Elevationsmuster hat, welches auf eine Ebene senkrecht zur Rotationsachse zentriert ist. Es kann eher ein hohler konischer Strahl als ein Toroid benötigt werden. Dies kann z. B. ausgebildet werden, indem man die Grundebene in einen Kegel anstatt einen Zylinder umbildet, wie in Fig. 8 gezeigt, oder indem man die Phase der vertikalen Untergruppenelemente mit ihrer vertikalen Position variiert, wobei man ein wohlbekanntes Phasengruppenstrahl- Steuerprinzip verwendet. Jegliche ausreichend kleine Punktquellenstrahler können verwendet werden, z. B. Dipole, Schlitze, Fugen, Wellenleiter oder Halbwellen-Stückantennen. Bei Mikrowellenfrequenzen eignen sich Stückantennen vorzugsweise zu einer integrierten Fertigung mit dem Energieverteilungsnetzwerk, von welchem sie auf die z. B. in Fig. 9 gezeigte Weise gespeist werden. Hier können das Energieverteilungsnetzwerk 22, die Punktquellengruppe 20 und die Grundebene 21 hergestellt in einem photolithographischen Vorgang auf flachem, flexiblem, doppelseitig mit Kupfer belegtem dielektrischem Substrat, welches zu einem Zylinder oder einem Kegel aufgerollt werden kann. Die Energieverteilungsvorrichtung wird aus asymmetrischer Bandleitung und symmetrischen T-Verbindungen mit identischer Leistungskopplung und elektrischer Leitungslänge vom Eingangsanschluß 23 zu jeder Stückantenne hergestellt.
  • Fig. 10 zeigt zwei Rundstrahlantennen 30, 31, welche konzentrisch auf dem gleichen Mast montiert sind, und zwar eine über der anderen, wobei die Stange 13 durch ihre Mitten hindurchtritt. Man kann sehen, daß die Zuleitung, der Hilfsreflektor und Hauptreflektor ein zylindrisches Gebiet in der Mitte der Antenne ausgespart haben, wodurch Raum für eine derartige Stange geschaffen wird. Die Zuleitungen 33, 34 sind auch gezeigt.
  • Es sollte auch bemerkt werden, daß es möglich ist, eine Vielzahl von Hörnern zu verwenden (wobei jedes seine Quelle an der primären Brennkurve des Hilfsreflektors hat). Dies erhöht die Möglichkeit, unterschiedliche Eigenschaften in unterschiedlichen Richtungen zu erzeugen. (Die Vielzahl von Hörnern kann als eine zusammengesetzte primäre Zuleitung betrachtet werden.)
  • Unter Umständen kann es wünschenswert sein, die Verstärkung der Antenne mit dem Azimuth-Winkel Φ und dem Elevationswinkel R zu variieren, wobei Φ und R in Fig. 11 definiert sind. Um ein einfaches Beispiel zu nehmen, könnten von der Antenne bediente Außenstationen innerhalb einer elliptisch geformten Stadt liegen, wobei die zentrale Station sich in dem Zentrum befindet, und in diesem Fall würden die weiter entfernten Stationen an den Scheiteln eine größere Verstärkung von der Zentralstationsantenne benötigen, um den gleichen Grad an Dienstleistung für das Kommunikationssystem bereitzustellen.
  • Die Drehoberfläche ist die am einfachsten herzustellende, doch wenn es gewünscht wird, die Energieverteilungen in unterschiedlichen Richtungen zu variieren, können andere Formen verwendet werden. So kann z. B. ein elliptisches Azimuth-Muster hergestellt werden, indem man die Antenne zu einem elliptischen Ring anstatt einem kreisförmigen Ring ausbildet. Ein einfaches Energieerhaltungsargument zeigt, daß die Richtungen höherer Verstärkung mit den kleinen Halbachsen der Antennenellipse zusammenfallen, falls der Fokusring entlang seiner Länge gleichförmig energetisiert wird und das Elevationsmuster nicht mit dem Azimuth- Winkel schwankt. Es ist natürlich wichtig, daß die durch den primären Brennpunkt des Hilfsreflektors erzeugte Kurve mit der Quellenkurve der Zuführung übereinstimmt und daß die durch den sekundären Brennpunkt des Hilfsreflektors erzeugte Kurve mit der Brennkurve (oder wenn er mehr als eine Brennkurve hat, mit der primären Brennkurve) des Hauptreflektors zusammenfällt. Somit kann die Erfindung unterschiedliche Eigenschaften in unterschiedlichen Richtungen bereitstellen (sowie im wesentlichen die gleichen Eigenschaften in allen Richtungen).
  • Im allgemeinen würde das Elevationsmuster mit dem Azimuth-Winkel auf die Art schwanken, wie sie z. B. in dem in den Skizzen von Fig. 12 gezeigtem Beispiel gezeigt ist, und in diesem Fall können Brennweiten und/oder Formgebungsfunktionen des Hilfsreflektors und Hauptreflektors kontinuierlich variiert werden mit dem erzeugenden Azimuth-Winkel der Reflektoren. Die primäre Zuleitung kann eine kreisförmige Ringquelle, eine elliptische Ringquelle oder prinzipiell jegliche Bauart einer Ringquelle sein. In Fig. 12 ist ein elliptisches Abdeckgebiet angenommen, wobei ein kleines kreisförmiges, unbedecktes Gebiet um die Antenne zentriert ist, welches vielleicht durch das Geländer des Turms definiert wird, auf dem die Antenne montiert ist. Systeme erfordern oft, daß die Feldstärke, welche durch die Antenne über das Abdeckungsgebiet erzeugt wird, konstant ist, und folglich muß in diesem Fall die Antenne mehr Verstärkung in den Richtungen der weitesten Punkte in dem Abdeckungsgebiet haben.

Claims (7)

1. Rundstrahlantenne mit einer ungerichteten primären Zuleitung (10), die beim Betrieb so angeordnet ist, daß sie Radiosignale in Richtungen allgemein transversal zu einer Achse (AA') der Antenne abstrahlt und einem ringförmigen Hilfsreflektor (11), der so um die Achse positioniert ist, daß er Radiosignale von der primären Zuleitung (10) auf die Oberfläche eines ringförmigen Hauptreflektors (12) reflektiert, wobei der Hauptreflektor (12) um die Achse positioniert ist, und angeordnet ist, um die Signale in Richtungen umzulenken, die im allgemeinen transversal zu der Achse sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung und der Hilfsreflektor Ringbrennpunkte haben, die im wesentlichen miteinander deckungsgleich sind und daß die Zuleitung hohl ist und eine Vielzahl von im wesentlichen punktförmigen Strahlerelementen (20) hat, die um eine ringförmige Grundplatte (21) angeordnet sind.
2. Rundstrahlantenne nach Anspruch 1, in welcher ein Leistungs-Spaltungs-Netzwerk (22) für die Strahlerelemente auf der ringförmigen Grundplatte (21) ausgebildet ist.
3. Rundstrahlantenne nach Anspruch 1 oder 2, in welcher die Fokusringe der primären Zuleitung (10) und der Hilfsreflektor (11) kreisförmig sind.
4. Rundstrahlantenne nach Anspruch 3, wobei der Hilfsreflektor (11) eine Rotationsfläche einer Erzeugendenkurve um eine Symmetrieachse ist.
5. Rundstrahlantenne nach Anspruch 4, wobei die Erzeugendenkurven ein Abschnitt einer Ellipse oder einer Hyperbel ist.
6. Rundstrahlantenne nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Hauptreflektor eine Rotationsfläche einer Erzeugendenkurve um eine Symmetrieachse ist.
7. Vielzahl von Rundstrahlantennen, die sich eine gemeinsame Stützstruktur teilen, mit zumindest einer der Antennen nach Anspruch 1, wobei sich die Stützstruktur durch die hohle Zuleitung der Antenne erstreckt.
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