EP0394795A1 - Antenna having a parabolic reflector - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to an antenna with a parabolic reflector and at least one feed line, at the free end of which an exciter is attached, in which in a central opening of the reflector the feed line, which surrounds the opening and is designed as a rigid, tubular metal component, closes the opening (U.S. Patent 3,864,688).
- Antennas with a parabolic reflector are used, for example, for directional radio, satellite radio or radio location. They can be used to illuminate the reflector directly or to illuminate it via a subreflector (Cassegrain principle). "Illumination” is intended to encompass both directions of transmission of the electromagnetic waves, that is to say both waves to be emitted and waves to be received.
- Exciters are used for illumination, which are arranged at the free end of at least one feed line.
- “Exciters” can be, for example, dipole exciters or polarization switches in which two or more electromagnetic waves can be guided.
- Exciter can also be the appropriately shaped free end of a feed line. With the feed line can it is a coaxial line or a waveguide.
- the invention has for its object to provide an antenna with a parabolic reflector in which at least one feed line can be easily fixed to the reflector in such a way that, on the one hand, no deformation of the feed line and, on the other hand, no corrosion can occur between the holding element and the feed line.
- the holding element is designed as a metallic holding flange which is soldered all round to the feed line by way of prefabrication.
- the feed line can be mounted in a particularly simple manner.
- the metal retaining flange can be soldered to the feed line with great accuracy and very easily. Because of the prefabrication and the possibilities it offers, it can be ruled out that the feed line will be deformed when the holding flange is attached. Since the retaining flange is still soldered all round to the feed line, no corrosion can occur between these two parts, because even when using metals that are far apart in the voltage series for the feed line on the one hand and the holding flange on the other hand, no chemical reactions can occur due to the hermetic seal by the solder material .
- the mounting flange mounted with great accuracy ensures that the subsequent installation in the opening of the reflector is also easy. With a screw connection of the holding flange and reflector, there is the additional advantage that the adjustment of the exciter at the free end of the feed line is simplified. Smaller deviations in size can be easily compensated for by washers.
- Fig. 1 an antenna with a parabolic reflector 1 and a feed line 2 attached to the same is shown schematically.
- the feed line protrudes centrally through the reflector 1. It is bent so that an exciter 3 located at its free end lies with its opening approximately in the focus of the reflector 1.
- clamping elements 4 can be used, which are attached to the reflector 1. For example, four clamping elements, each offset by 90 °, can be used.
- the feed line 2 can be a waveguide or a coaxial cable.
- the feed line 2 To carry the feed line 2 through the reflector 1 and to fix it, it has a central opening 5. Through the opening 5, the feed line 2 protrudes with its connection end, to which a high-frequency flange for connecting further lines is attached.
- the feed line 2 is connected to the reflector 1 via a holding flange 7 in such a way that it cannot move in the axial direction.
- the gap between feed line 2 and reflector 1 in opening 5 can be filled with a sufficiently hard plastic for stabilization.
- the feed line 2 is, for example, a waveguide with a rectangular cross section, as can be seen in FIG. 3.
- the holding flange 7 is soldered all round to the feed line 2 in a prefabrication, so that there is an all-round fixed connection between the holding flange 7 and the feed line 2 results.
- the two parts are preferably brazed.
- the holding flange 7 can be provided in its outer region with holes 8, by means of which it can be screwed to the reflector 1.
- the dimensions of the holding flange 7 can be kept small, so that it can be easily attached to the feed line 2 without the risk of deformation of the feed line 2. With a suitable device, a simple and dimensionally accurate attachment of the holding flange 7 is possible.
- the all-round soldering of the feed line 2 and the holding flange 7 ensures that no chemical corrosion can occur between the two parts even if the metals used are far apart in the voltage series.
- stainless steel is used for the holding flange 7, which also guarantees sufficient strength.
- the feed line 2 is preferably made of brass or copper. Instead of a waveguide with a rectangular cross section, a waveguide with a different cross section could also be used.
- the feed line 2 is preferably designed as a coaxial cable if the exciter 3 is a dipole exciter.
- the holding flange 7 can be connected directly to the reflector 1 in accordance with FIG. 2. However, it is also possible to insert a holding plate 9 into the opening 5 of the reflector 1, which is then enlarged accordingly, to which the holding flange 7 is then attached.
- An enlarged opening 5 in the reflector 1 may be required if the feed line 2 with the exciter 3 attached to it is to be mounted from the rear of the reflector 1 or to be dismantled for repair purposes.
- the opening 5 must then be large enough so that the feed line 2 with the mounted exciter 3 can be passed without risk of damage can. This can be particularly problematic if, according to FIG. 4, two or more feed lines 2 are to be attached to the reflector 1, which lead together to a polarization switch serving as exciter 3.
- Such arrangements are required if the antenna is to be supplied with or received two orthogonal waves.
- the holding plate 9 is also advantageous if the feed line or feed lines 2 in the reflector 1 are to be rotatable in the circumferential direction. This may be desirable for easier adjustment of the pathogen to optimal transmission.
- the holding plate 9 can be made of aluminum.
- each feed line 2 can have its own holding flange 7.
- the holding plate 9 can be equipped with a single opening 11 for the passage of the feed lines 2. However, according to FIG. 8, it can also have two openings 13 and 14 separated from one another by a web 12. If there are more than two feed lines 2, there may also be more separate openings. This configuration of the opening 5 with the openings generally also applies to the reflector 1 if no holding plate 9 is used.
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Antenne mit parabolischem Reflektor und mindestens einer Speiseleitung, an deren freiem Ende ein Erreger angebracht ist, bei welcher in einer zentralen Öffnung des Reflektors ein die als biegesteifes, rohrförmiges Bauteil aus Metall ausgeführte Speiseleitung umschließendes, die Öffnung verschließendes Halteelement angebracht ist (US-PS 3,864,688).The invention relates to an antenna with a parabolic reflector and at least one feed line, at the free end of which an exciter is attached, in which in a central opening of the reflector the feed line, which surrounds the opening and is designed as a rigid, tubular metal component, closes the opening (U.S. Patent 3,864,688).
Antennen mit parabolischem Reflektor werden beispielsweise für Richtfunk, Satellitenfunk oder Funkortung verwendet. Sie können dabei zur direkten Ausleuchtung des Reflektors oder auch zur Ausleuchtung desselben über einen Subreflektor (Cassegrainprinzip) eingesetzt werden. "Ausleuchtung" soll dabei beide Übertragungsrichtungen der elektromagnetischen Wellen umfassen, also sowohl abzustrahlende als auch zu empfangende Wellen. Zur Ausleuchtung werden Erreger verwendet, die am freien Ende von mindestens einer Speiseleitung angeordnet sind. "Erreger" können beispielsweise Dipolerreger oder auch Polarisationsweichen sein, in denen zwei oder mehr elektromagnetische Wellen geführt werden können. "Erreger" kann aber auch das entsprechend geformte freie Ende einer Speiseleitung sein. Bei der Speiseleitung kann es sich um eine koaxiale Leitung oder um einen Hohlleiter handeln.Antennas with a parabolic reflector are used, for example, for directional radio, satellite radio or radio location. They can be used to illuminate the reflector directly or to illuminate it via a subreflector (Cassegrain principle). "Illumination" is intended to encompass both directions of transmission of the electromagnetic waves, that is to say both waves to be emitted and waves to be received. Exciters are used for illumination, which are arranged at the free end of at least one feed line. "Exciters" can be, for example, dipole exciters or polarization switches in which two or more electromagnetic waves can be guided. "Exciter" can also be the appropriately shaped free end of a feed line. With the feed line can it is a coaxial line or a waveguide.
Bei der bekannten Antenne nach der eingangs erwähnten US-PS 3,864,688 sind als Speiseleitungen zwei rechteckige Hohlleiter mittels einer Halteplatte in der Öffnung des Reflektors befestigt. Die Halteplatte weist dazu zwei hülsenförmig erweiterte Durchbrüche auf, von denen jede einen Hohlleiter aufnimmt. Einzelheiten über die Befestigung der beiden Hohlleiter im Reflektor sind der US-PS 3,864,688 nicht zu entnehmen. In der Halteplatte müssen die Hohlleiter jedoch so fest angeordnet sein, daß sie keine axiale Bewegung ausführen können, da sich sonst die genau justierte Position des Erregers verändern würde. Die Hohlleiter müssen also an der Halteplatte unverrückbar festgelegt werden, wobei sie zur Vermeidung von Reflexionen nicht verformt werden dürfen. Das macht insbesondere wegen der relativ großen Abmessungen der Halteplatte Schwierigkeiten. Es ergeben sich an dieser Stelle außerdem Korrosionsprobleme, da die Speiseleitungen vorwiegend aus Kupfer oder Messing bestehen, während der Reflektor und damit auch die Halteplatte in der Regel aus Aluminium hergestellt sind.In the known antenna according to the above-mentioned US Pat. No. 3,864,688, two rectangular waveguides are fastened as feed lines by means of a holding plate in the opening of the reflector. For this purpose, the holding plate has two openings which are widened in the form of a sleeve, each of which receives a waveguide. Details of the fastening of the two waveguides in the reflector cannot be found in US Pat. No. 3,864,688. However, the waveguide must be arranged so firmly in the holding plate that they cannot perform any axial movement, since otherwise the precisely adjusted position of the exciter would change. The waveguide must therefore be fixed immovably on the holding plate, and they must not be deformed to avoid reflections. This is particularly difficult because of the relatively large dimensions of the holding plate. There are also corrosion problems at this point, since the feed lines are predominantly made of copper or brass, while the reflector and thus also the holding plate are usually made of aluminum.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antenne mit parabolischem Reflektor anzugeben, bei der mindestens eine Speiseleitung auf einfache Weise so am Reflektor festgelegt werden kann, daß einerseits keine Verformung der Speiseleitung und andererseits keine Korrosion zwischen Halteelement und Speiseleitung eintreten können.The invention has for its object to provide an antenna with a parabolic reflector in which at least one feed line can be easily fixed to the reflector in such a way that, on the one hand, no deformation of the feed line and, on the other hand, no corrosion can occur between the holding element and the feed line.
Diese Aufgabe wird bei einer Antenne der eingangs geschilderten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Halteelement als metallischer Halteflansch ausgebildet ist, der im Wege der Vorfertigung umlaufend mit der Speiseleitung verlötet ist.This object is achieved in the case of an antenna of the type described at the outset in accordance with the invention in that the holding element is designed as a metallic holding flange which is soldered all round to the feed line by way of prefabrication.
Bei einer derart aufgebauten Antenne ist die Speiseleitung auf besonders einfache Art und Weise zu montieren. Der metallische Halteflansch kann in der Vorfertigung mit großer Genauigkeit und sehr einfach mit der Speiseleitung verlötet werden. Wegen der Vorfertigung und der damit gegebenen Möglichkeiten kann ausgeschlossen werden, daß die Speiseleitung bei der Anbringung des Halteflansches verformt wird. Da der Halteflansch weiterhin rundum mit der Speiseleitung verlötet ist, kann zwischen diesen beiden Teilen keine Korrosion eintreten, weil auch bei Einsatz von in der Spannungsreihe weit auseinander liegenden Metallen für Speiseleitung einerseits und Halteflansch andererseits durch den hermetischen Abschluß durch das Lötmaterial keine chemischen Reaktionen auftreten können. Der mit großer Genauigkeit montierte Halteflansch stellt sicher, daß die anschließende Montage in der Öffnung des Reflektors ebenfalls einfach wird. Es ergibt sich bei einer Verschraubung von Halteflansch und Reflektor der zusätzliche Vorteil, daß die Justierung des Erregers am freien Ende der Speiseleitung vereinfacht wird. Kleinere Maßabweichungen können nämlich leicht durch Unterlegscheiben ausgeglichen werden.With an antenna constructed in this way, the feed line can be mounted in a particularly simple manner. The metal retaining flange can be soldered to the feed line with great accuracy and very easily. Because of the prefabrication and the possibilities it offers, it can be ruled out that the feed line will be deformed when the holding flange is attached. Since the retaining flange is still soldered all round to the feed line, no corrosion can occur between these two parts, because even when using metals that are far apart in the voltage series for the feed line on the one hand and the holding flange on the other hand, no chemical reactions can occur due to the hermetic seal by the solder material . The mounting flange mounted with great accuracy ensures that the subsequent installation in the opening of the reflector is also easy. With a screw connection of the holding flange and reflector, there is the additional advantage that the adjustment of the exciter at the free end of the feed line is simplified. Smaller deviations in size can be easily compensated for by washers.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous embodiments of the invention emerge from the subclaims.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen dargestellt.Embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawings.
Es zeigen:
- Fig. 1 eine Antenne nach der Erfindung in schematischer Darstellung.
- Fig. 2 einen Ausschnitt der Antenne in vergrößerter Darstellung.
- Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Speiseleitung mit angeformtem Halteflansch.
- Fig. 4 eine gegenüber Fig. 2 abgewandelte Ausführungsform der Antenne in einem Ausschnitt.
- Fig. 5 bis 8 Einzelheiten der Antenne nach Fig. 4 in vergrößerter Darstellung.
- Fig. 1 shows an antenna according to the invention in a schematic representation.
- Fig. 2 shows a detail of the antenna in an enlarged view.
- Fig. 3 shows a cross section through a feed line with an integrally formed retaining flange.
- FIG. 4 shows an embodiment of the antenna modified from FIG. 2 in a detail.
- 5 to 8 details of the antenna of FIG. 4 in an enlarged view.
In Fig. 1 ist eine Antenne mit einem parabolischen Reflektor 1 und einer an demselben festgelegten Speiseleitung 2 schematisch dargestellt. Die Speiseleitung ragt in diesem Fall zentral durch den Reflektor 1 hindurch. Sie ist so gebogen, daß ein an ihrem freien Ende befindlicher Erreger 3 mit seiner Öffnung etwa in Brennpunkt des Reflektors 1 liegt. Zur zusätzlichen Halterung der Speiseleitung 2 bzw. des Erregers 3 können Spannelemente 4 verwendet werden, die am Reflektor 1 befestigt sind. Es können beispielsweise vier jeweils um 90° versetzte Spannelemente eingesetzt werden. Bei der Speiseleitung 2 kann es sich um einen Hohlleiter oder ein koaxiales Kabel handeln.In Fig. 1, an antenna with a
Zur Durchführung der Speiseleitung 2 durch den Reflektor 1 und zu ihrer Festlegung weist derselbe eine zentrale Öffnung 5 auf. Durch die Öffnung 5 ragt die Speiseleitung 2 mit ihrem Anschlußende hindurch, an dem ein Hochfrequenzflansch zum Anschluß weiterführender Leitungen angebracht ist. Die Speiseleitung 2 ist über einen Halteflansch 7 mit dem Reflektor 1 so verbunden, daß sie sich nicht in axialer Richtung bewegen kann. Der Spalt zwischen Speiseleitung 2 und Reflektor 1 in der Öffnung 5 kann zur Stabilisierung mit einem ausreichend harten Kunststoff ausgefüllt werden.To carry the
Bei der Speiseleitung 2 handelt es sich beispielweise um einen Hohlleiter mit rechteckigem Querschnitt, so wie es aus Fig. 3 hervorgeht. Der Halteflansch 7 wird an die Speiseleitung 2 in einer Vorfertigung umlaufend angelötet, so daß sich eine umlaufende feste Verbindung zwischen dem Halteflansch 7 und der Speiseleitung 2 ergibt. Die beiden Teile werden vorzugsweise hartverlötet. Der Halteflansch 7 kann in seinem äußeren Bereich mit Löchern 8 versehen sein, mittels derer er mit dem Reflektor 1 verschraubt werden kann. Die Abmessungen des Halteflansches 7 können klein gehalten werden, so daß er einfach an der Speiseleitung 2 befestigt werden kann, ohne daß dabei die Gefahr einer Verformung der Speiseleitung 2 besteht. Mit einer geeigneten Vorrichtung ist eine einfache und maßgenaue Anbringung des Halteflansches 7 möglich.The
Durch die umlaufende Verlötung von Speiseleitung 2 und Halteflansch 7 ist sichergestellt, daß auch dann zwischen beiden Teilen keine chemische Korrosion auftreten kann, wenn die eingesetzten Metalle in der Spannungsreihe weit auseinander liegen. In bevorzugter Ausführungsform wird für den Halteflansch 7 Edelstahl verwendet, der auch eine ausreichende Festigkeit garantiert. Die Speiseleitung 2 besteht vorzugsweise aus Messing oder Kupfer. Statt eines Hohlleiters mit rechteckigem Querschnitt könnte auch ein Hohlleiter mit einem anderen Querschnitt eingesetzt werden. Die Speiseleitung 2 ist vorzugsweise als Koaxialkabel ausgeführt, wenn der Erreger 3 ein Dipolerreger ist.The all-round soldering of the
Der Halteflansch 7 kann entsprechend Fig. 2 direkt mit dem Reflektor 1 verbunden werden. Es ist jedoch auch möglich, in die Öffnung 5 des Reflektors 1, die dann entsprechend vergrößert ist, eine Halteplatte 9 einzusetzen, an welcher dann der Halteflansch 7 befestigt wird. Eine vergrößerte Öffnung 5 im Reflektor 1 kann dann erforderlich sein, wenn die Speiseleitung 2 mit daran befestigtem Erreger 3 von der Rückseite des Reflektors 1 montiert oder für Reparaturzwecke demontiert werden soll. Die Öffnung 5 muß dann nämlich groß genug sein, damit die Speiseleitung 2 mit dem montierten Erreger 3 ohne Beschädigungsgef ahr hindurchgeführt werden kann. Das kann besonders dann problematisch werden, wenn entsprechend Fig. 4 zwei oder mehr Speiseleitungen 2 am Reflektor 1 zu befestigen sind, die gemeinsam zu einer als Erreger 3 dienenden Polarisationsweiche führen. Solche Anordnungen werden dann benötigt, wenn der Antenne zwei orthogonal aufeinander stehende Wellen zugeführt bzw. von derselben empfangen werden sollen.The
Die Halteplatte 9 ist auch dann von Vorteil, wenn die Speiseleitung bzw. Speiseleitungen 2 im Reflektor 1 in Umfangsrichtung drehbar sein sollen. Das kann zur leichteren Einstellung des Erregers auf optimale Übertragung wünschenswert sein. Die Halteplatte 9 kann ebenso wie der Reflektor 1 aus Aluminium bestehen.The holding
Wenn zwei oder mehr Speiseleitungen 2 am Reflektor 1 festgelegt werden sollen, dann kann jede Speiseleitung 2 einen eigenen Halteflansch 7 haben. Es ist jedoch auch möglich, an allen Speiseleitungen 2 einen gemeinsamen Halteflansch 10 entsprechend Fig. 6 anzulöten. In allen Fällen sind die Speiseleitungen 2 umlaufend mit dem Halteflansch 7 bzw. 10 verlötet.If two or
Die Halteplatte 9 kann nach Fig. 7 zur Durchführung der Speiseleitungen 2 mit einer einzigen Durchbrechung 11 ausgerüstet sein. Sie kann aber entsprechend Fig. 8 auch zwei durch einen Steg 12 voneinander getrennte Durchbrechungen 13 und 14 aufweisen. Bei mehr als zwei Speiseleitungen 2 können auch mehr voneinander getrennte Durchbrechungen vorhanden sein. Diese Ausgestaltung der Öffnung 5 mit den Durchbrechungen gilt grundsätzlich auch für den Reflektor 1, wenn keine Halteplatte 9 verwendet wird.7, the holding
Claims (7)
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