DE931604C - Directional antenna, preferably for decimeter waves - Google Patents

Description

Richtantenne, vorzugsweise für Dezimeterwellen Es sind Richtantennen bekannt, die ein von zwei ebenen Deckflächen begrenztes Zylinderparabol als Spiegel benutzen. Weiter sind Strahler bekannt, die von Koaxialleitungen gespeist werden und bei denen der verlängerte Innenleiter die eine Dipolhälfte bildet, während der zu einem Sperrtopf zurückgeklappte Außenleiter die andere Hälfte darstellt.Directional antenna, preferably for decimeter waves These are directional antennas known to have a parabolic cylinder delimited by two flat top surfaces as a mirror use. Radiators that are fed by coaxial lines are also known and in which the extended inner conductor forms one dipole half, during the Outer conductor folded back to form a locking pot represents the other half.

Davon ausgehend ist durch die Erfindung eine besonders wirksame und konstruktiv einfache Antennenform geschaffen worden. Erfindungsgemäß wird in einem an sich bekannten Zylinderparabol mit ebenen, leitenden Deckflächen ein zweiteiliger, symmetrisch zu den Deckflächen liegender Strahler angeordnet, dessen beide Hälften an den Deckflächen leitend befestigt sind, wobei das Übertreten der HF-Energie auf die Deckflächen durch ,l/4-Sperrtöpfe verhindert wird. Vorteilhaft erfolgt dabei die Speisung des Strahlers einseitig durch die Halterung hindurch.Based on this, the invention is a particularly effective and structurally simple antenna shape has been created. According to the invention in one known cylinder parabolic with flat, conductive top surfaces a two-part, The radiator is arranged symmetrically to the top surfaces, its two halves are conductively attached to the top surfaces, with the passage of the RF energy on the top surfaces is prevented by 1/4 locking pots. This advantageously takes place the supply of the radiator through the bracket on one side.

Der Strahler selbst wird zweckmäßig so ausgebildet, daß die beiden Hälften in der Umgebung des Speisepunktes als Kegel geformt sind, wobei der Kegelwinkel so gewählt wird, daß für eine mittlere Betriebsfrequenz die Anpassung der Strahlerimpedanz an den Wellenwiderstand der Speiseleitung durch reine Längenänderung des Strahlers möglich ist. In einem größeren Frequenzbereich kommt man daher für die Anpassung lediglich mit einer Veränderung der Strahlerlänge aus.The radiator itself is expediently designed so that the two Halves in the vicinity of the feed point are shaped as a cone, the cone angle is chosen so that the matching of the radiator impedance for an average operating frequency to the wave resistance of the feed line by simply changing the length of the radiator is possible. Adaptation is therefore possible in a larger frequency range only with a change in the length of the emitter.

Es hat sich herausgestellt, daß die günstigste Höhe des Parabolspiegels zwischen 3I4 2, und .1 liegt. Eine weitere Verbesserung des Gewinnes ergibt sich daraus, daß man. die Deckflächen des- Parabolspiegels über die Vorderkanten des Spiegels herauszieht. Die Begrenzungslinie der vorstehenden Deckflächen wird dabei in der Mitte des Spiegels am weitesten vorgezogen, wobei sie vorzugsweise in Form eines Kreisbogens oder eines Dreiecks verläuft. Es sind jedoch auch andere Formen (Trapez oder Vieleck) möglich. Die Auswahl richtet sich dabei im wesentlichen nach fertigungstechnischen Gesichtspunkten.It has been found that the most favorable height of the parabolic mirror is between 3I4 2, and .1. There is a further improvement in profit from the fact that one. the top surfaces of the parabolic mirror over the front edges of the Pulls out the mirror. The boundary line of the foregoing Deck areas is most preferred in the center of the mirror, being preferred runs in the form of an arc or a triangle. However, there are others too Shapes (trapezoid or polygon) possible. The selection is essentially based according to production engineering aspects.

Die an den Strahlerhälften angebrachten Sperrtöpfe werden so ausgebildet, daß ihr frequenzabhängigerBlindwiderstand die Frequenzabhängigkeit der Strahlerimpedanz in einem gewissen Wellenbereich weitgehend kompensiert. Diese Kompensation hängt vom Wellenwiderstand des Sperrtopfes und von der Dicke des Strahlers ab.The baffles attached to the heater halves are designed in such a way that that their frequency-dependent reactive resistance is the frequency dependence of the radiator impedance largely compensated in a certain wave range. This compensation depends on the wave resistance of the barrier pot and on the thickness of the radiator.

Eine weitere Verbesserung der Kompensation der Frequenzabhängigkeit läßt sich dadurch erreichen, daß in die Speiseleitung eine A/2-Leitung niedrigen Wellenwiderstandes eingefügt wird.-Der Gewinn kann auch noch dadurch erhöht werden, daß in der Strahlrichtung ein stabförmiger Reflektor in den Spiegel eingefügt wird. Während beim alleinigen Vorhandensein des Strahlers dieser zweckmäßig in die Brennlinie des Spiegels gesetzt wird, muß bei Vorhandensein eines Reflektors der Strahler außerhalb der Brennlinie liegen. Seine Stellung hängt dabei von der Länge und dem Abstand des Reflektors ab.Another improvement in the compensation of the frequency dependency can be achieved by having an A / 2 line low in the feed line Wave resistance is inserted - The profit can also be increased by that a rod-shaped reflector is inserted into the mirror in the beam direction. While the sole presence of the radiator this is expedient in the focal line of the mirror is set, the radiator must be outside if a reflector is available lie on the focal line. Its position depends on the length and the distance of the reflector.

Eine Zusammenschaltung zweier Antennen der beschriebenen Art läßt sich so durchführen, daß die Speisung der Einzelantennen über eine Symmetrieranordnung; die meist als Symmetriertopf ausgebildet wird, erfolgt, wobei durch den Symmetriertopf gleichzeitig die notwendige Transformation des Widerstandes der parallel arbeitenden Antennen auf den Widerstand der Speiseleitungen herbeigeführt wird. Es ist weiter möglich, zwei derartige Zusammenschaltungen als Vierergruppe parallel arbeiten zu lassen. Man kann jedoch auch eine Vierergruppe aus direkt parallel arbeitenden Antennen aufbauen.An interconnection of two antennas of the type described can perform in such a way that the feeding of the individual antennas via a balancing arrangement; which is usually designed as a balancing pot, takes place, with the balancing pot at the same time the necessary transformation of the resistance of those working in parallel Antennas brought about the resistance of the feed lines. It is on possible to work two such interconnections as a group of four in parallel permit. However, you can also use a group of four antennas that work directly in parallel build up.

Abb. i und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Antenne nach der Erfindung im Seitenriß und Grundriß ; Abb.3 stellt eine Zusammenschaltung zweier Antennen mittels eines Symmetriertopfes dar; Abb. 4 zeigt die Parallelschaltung zweier Gruppen nach Abb. 3 ; Abb. 5 ist eine aus vier direkt parallel arbeitenden Antennen aufgebaute Vierergruppe.Figs. I and 2 show an embodiment of the antenna according to the invention in side elevation and plan; Fig.3 shows an interconnection of two antennas by means of a balancing pot; Fig. 4 shows the parallel connection of two groups according to Fig. 3; Fig. 5 is one made up of four antennas working directly in parallel Group of four.

In Abb. i und 2 ist i der Parabolspiegel mit seinen Deckflächen 2 und 3. Diese sind im Gebiet 4. über den eigentlichen Spiegel vorgezogen, wobei sie in der Mitte des Spiegels am weitesten vorstehen. Im gezeichneten Beispiel bildet die äußere Begrenzungslinie einen Kreisbogen. In den Spiegel tritt äse Speiseleitung 5 mit ihrem Außenleiter 6 und dem Innenleiter 7 ein. In der Nähe des Speisepunktes 8 sind die Strahlerhälften g und io kegelförmig ausgebildet und bilden zugleich Sperrtöpfe ii und 12, welche die Ableitung der HF-Energie auf die Deckflächen verhindern. In die Speiseleitung ist zur Verbesserung der Kompensation die ),/2-Leitung 13 eingefügt. 14 ist ein Reflektor, der auf der Halterung 15 isoliert aufgesetzt ist. Der Reflektor kann gegebenenfalls weggelassen werden.In Fig. I and 2 i is the parabolic mirror with its top surfaces 2 and 3. These are preferred in area 4. over the actual mirror, being they protrude furthest in the middle of the mirror. In the example shown, the outer boundary line is an arc of a circle. A feed line appears in the mirror 5 with its outer conductor 6 and the inner conductor 7. Near the feeding point 8, the radiator halves g and io are conical and form at the same time Blocking pots ii and 12, which prevent the dissipation of the HF energy to the top surfaces. The), / 2 line 13 is inserted into the feed line to improve the compensation. 14 is a reflector which is placed on the holder 15 in an insulated manner. The reflector can be omitted if necessary.

In Abb. 3 sind 16 und 17 Antennen nach Abb. i, die über einen Symmetriertopf 18 aus einer Speiseleitung ig betrieben werden. Diese Anordnung ergibt einen besonders bequemen und kompakten Aufbau einer Antennengruppe. Abb. 4 zeigt den Parallelbetrieb zweier derartiger Gruppen mit den Antennen 2o bis 23 und den Symmetriertöpfen 24 und 25. Will man die durch diese Symmetriertöpfe gegebenenfalls auftretenden Phasenverzerrungen vermeiden, so kann man eine solche Vierergruppe auch nach Abb. 5 in reinem Parallelbetrieb aufbauen, wobei in die einzelnen Leitungen 26, 27, 28, 29, 30, 31 je ein Transformator i : 2 eingeschaltet wird.In Fig. 3 there are 16 and 17 antennas according to Fig. I, which are operated via a balancing pot 18 from a feed line ig. This arrangement results in a particularly convenient and compact structure of an antenna group. Fig. 4 shows the parallel operation of two such groups with the antennas 2o to 23 and the balancing pots 24 and 25. If you want to avoid the phase distortions that may occur due to these balancing pots, such a group of four can also be set up in pure parallel operation according to Fig. 5, whereby a transformer i: 2 is switched on in each of the individual lines 26, 27, 28, 29, 30, 31.

Claims (12)

PATENTANSPRÜCHE: i. Richtantenne mit in einem metallischen Spiegel angeordnetem Strahler, vorzugsweise für Dezimeterwellen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem an sich bekannten Zylindcrparabol mit leitenden, ebenen Deckflächen ein zweiteiliger, symmetrisch zu den Deckflächen angeordneter und mit ihnen leitend verbundener Strahler, dessen beide Hälften mit A,/4-Sperrtöpfen versehen sind, angeordnet ist. PATENT CLAIMS: i. Directional antenna with a radiator arranged in a metallic mirror, preferably for decimeter waves, characterized in that in a known cylindrical parabolic with conductive, flat top surfaces, a two-part radiator arranged symmetrically to the top surfaces and conductively connected to them, both halves of which are marked with A, / 4 locking pots are provided, is arranged. 2. Richtantenne nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahler einseitig durch eine Halterung hindurch gespeist wird. 2. Directional antenna according to claim i, characterized in that the radiator is on one side is fed through a bracket. 3. Richtantenne nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlerhälften in der Umgebung des Speisepunktes kegelförmig ausgebildet sind, wobei der Kegelwinkel so gewählt wird, daß für eine mittlere Betriebsfrequenz die Anpassung der Strahlerimpedanz an den Wellenwiderstand der Speiseleitung durch reine Längenänderung des. Strahlers möglich ist. 3. Directional antenna according to claim i and 2, characterized in that the radiator halves in the vicinity of the feed point Are conical, the cone angle is chosen so that for a mean operating frequency the adaptation of the radiator impedance to the wave impedance the feed line is possible by simply changing the length of the radiator. 4. Richtantenne nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Parabolspiegels zwischen 3/4 A, und A liegt. 4. Directional antenna according to claims i to 3, characterized in that the height of the parabolic mirror between 3/4 A, and A. 5. Richtantenne nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergrößerung des Gewinnes die Deckflächen sich über die Vorderkanten des Parabols hinaus erstrecken. 5. Directional antenna according to claim i to 4, characterized in that that to increase the profit, the top surfaces over the leading edges of the Parabols extend out. 6. Richtantenne nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungslinie der Deckflächen in der Mitte des Spiegels am weitesten vorgezogen ist und vorzugsweise in Kreisbogen- oder Dreiecksform verläuft. 6. Directional antenna according to claim i to 5, characterized in that that the boundary line of the top surfaces is furthest in the center of the mirror is preferred and preferably runs in a circular arc or triangular shape. 7. Richtantenne nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrtöpfe so ausgebildet sind, daß ihr frequenzabhängiger Blindwiderstand die Frequenzabhängigkeit der Strahlerimpedanz in einem gewissen Frequenzbereich weitgehend kompensiert. B. 7. Directional antenna according to claim i or following, characterized in that the blocking pots are designed in this way are that their frequency-dependent reactance is the frequency dependence of the radiator impedance largely compensated in a certain frequency range. B. Richtantenne nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in die Speiseleitung eine A/2-Leitung niedrigen Wellenwiderstandes eingefügt ist, wobei der Ort so gewählt wird, daß die nach Anspruch 7 erzielte Kompensation der Frequenzabhängig.-keit weiter verbessert wird. g. Directional antenna according to claim i or following, characterized in that an A / 2 line in the feed line low wave resistance is inserted, the location being chosen so that the according to claim 7 Compensation achieved for the frequency dependency is further improved. G. Richtantenne nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in der Strahlrichtung ein Reflektor in den Spiegel eingefügt ist. ro. Directional antenna according to claim i or the following, characterized characterized in that a reflector is inserted into the mirror in the beam direction is. ro. Zusammenschaltung zweier Antennen nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisung der Einzelantennen über eine Symmetrieranordnung, vorzugsweise einen Symmetriertopf erfolgt, der zugleich die notwendige Transformation des Widerstandes der parallel arbeitenden Einzelantenne auf den Widerstand der Speiseleitung herbeiführt. ii. Interconnection of two antennas according to claim i or the following, characterized characterized that the feeding of the individual antennas via a balancing arrangement, preferably a balancing pot takes place, which at the same time the necessary transformation the resistance of the single antenna working in parallel to the resistance of the feed line brings about. ii. Richtantenne nach Anspruch ro, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere derartige Zusammenschaltungen parallel geschaltet sind. Directional antenna according to claim ro, characterized in that several such interconnections are connected in parallel. 12. Richtantenne nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß vier Antennen in reiner Parallelschaltung betrieben werden.12. Directional antenna according to claim i or following, characterized in that four antennas in pure parallel connection operate.