DE1616252C3 - Breitband-Rundstrahlantenne für Mikrowellen, bestehend aus einem vertikalen Rundhohlleiter und wenigstens einem Kegelreflektor - Google Patents
Breitband-Rundstrahlantenne für Mikrowellen, bestehend aus einem vertikalen Rundhohlleiter und wenigstens einem KegelreflektorInfo
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- DE1616252C3 DE1616252C3 DE1968D0055417 DED0055417A DE1616252C3 DE 1616252 C3 DE1616252 C3 DE 1616252C3 DE 1968D0055417 DE1968D0055417 DE 1968D0055417 DE D0055417 A DED0055417 A DE D0055417A DE 1616252 C3 DE1616252 C3 DE 1616252C3
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Description
Patentansprüche:
1. Breitband-Rund-strahlantenne für Mikrowellen,
bestehend aus einem vertikalen Rundhohlleiter als Primärstrahler und wenigstens einem darüber
gleichachsig angeordneten Kegelreflektor, d a durch gekennzeichnet, daß der Durchmesser
des Rundhohlleiters (1) weitaus größer als das l,22fache der größten Betriebswellenlänge ist und
daß sowohl im Rundhohlleiter (1) als auch am Kugelreflektor (2) Vorkehrungen getroffen sind, die
einen Stromfluß in der inneren Wandung des Rundhohlleiters und im Mantel des Kegelreflektors
in axialer Richtung verhindern (A b b. 1).
2. Breitband-Rundstrahlantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Vorkehrung im
Rundhohlleiter (1) dessen Innenwandung mit einem dielektrischen Belag versehen ist.
3. Breitband-Rundstrahlantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorkehrungen im
Rundhohlleiter darin bestehen, daß dieser als Wendelhohlleiter ausgeführt ist.
4. Breitband-Rundstrahlantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorkehrungen am Kegelreflektor darin bestehen, daß dieser aus einzelnen gegeneinander
'■ isolierten metallischen Scheiben (21) steigenden
Durchmessers zusammengesetzt ist, deren Dicke klein gegenüber der größten Betriebswellenlänge ist
(A b b. 2).
5. Breitband-Rundstrahlantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorkehrungen am Kegelreflektor (2) darin bestehen, daß dieser aus Windungen dünnen Lackdrahtes
aufgebaut ist, dessen Drahtdurchmesser klein gegenüber der Betriebswellenlänge ist.
6. Breitband-Rundstrahlantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der größte Durchmesser des Reflektorkegels etwa um ein Zehntel größer als der Durchmesser
des speisenden Rundhohlleiters ausgeführt ist.
7. Breitband-Rundstrahlantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Verbesserung der vertikalen Bündelung der Kegelmantel konkav, möglichst paraboloid,
ausgebildet ist.
8. Breitband-Rundstrahlantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Kegelreflektoren (32, 35) gleichachsig übereinander angeordnet sind, von denen die
jeweils unteren Reflektorkegel (32) einen Teil der zugeführten Energie zum nächsthöheren Reflektorkegel
(35) durchlassen (A b b. 3).
9. Breitband-Rundstrahlantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der speisende Rundhohlleiter (41) einen kleineren Durchmesser als der Reflektorkegel (42)
aufweist und an seinem, dem Kegeireflektor zugewandten Ende mit einem rotationssymmetrischen
Querschnittsadapter (44) zur Anpassung an den Durchmesser des Reflektorkegels (42) ausgestattet
ist (A b b. 4).
10. Breitband-Rundstrahlantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der speisende Rundhohlleiter in seinem Durchmesser und seiner Wandstärke so ausgebildet
ist, daß er den statischen Anforderungen eines Rohrmastes als Antennenträger genügt (A b b. 5).
Die Erfindung betrifft eine Breitband-Rundstrahlantenne für Mikrowellen, bestehend aus einem vertikalen
Rundhohlleiter als Primärstrahler und wenigstens einem darüber gleichachsig angeordneten Kegelreflektor.
Eine Mikrowellen-Rundstrahlantenne, die aus einem vertikalen Rundhohlleiter als Primärstrahler und einem
gleichachsig darüber angeordneten kegelförmigen Reflektor zusammengesetzt ist, wird in der US-PS
28 71477, insbesondere Fig. 4, beschrieben. Diese bekannte Antenne strahlt gleichzeitig zwei identische
Strahlungsdiagramm^ jedoch mit zueinander orthogonalen Polarisationen ab. Die eine Polarisation wird
durch die Ausbildung des Hoi-Wellentyps im Rundhohl- j
leiter und die dazu orthogonale Polarisation durch Bildung des Eoi-Weilentyis im Rundhohlleiter erzeugt.
Die Anregung dieser Antenne über den Rundhohlleiter ist aber, da keine besonderen Maßnahmen getroffen
sind, nur in einem verhältnismäßig kleinen Frequenzbereich möglich. Außerdem können sich aufgrund des für £
die gleichzeitige Übertragung der zwei unterschiedlichen
Wellentypen ausgelegten Rundhohlleiters noch unerwünschte Schwingungsmoden am Reflektorkegel
ausbilden, so daß sich keine vollkommene Rundstrahlung ohne Einschnürungen der Strahlungscharakteristik
ergibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders breitbandige Rundstrahiantenne mit einem
vertikalen Rundhohlleiter als Primärstrahler und mindestens einem gleichachsig darüber angeordneten
Kegelreflektor zu schaffen, wobei eine möglichst vollkommene Rundstrahlung ohne Einschnürung der
Strahlungscharakteristik erreicht wird.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Durchmesser des Rundhohlleiters
weitaus größer als das l,22fache der größten Betriebswellenlänge ist und daß sowohl im Rundhohlleiter als
auch am Kegelreflektor Vorkehrungen getroffen sind, die einen Stromfluß in der inneren Wandung des
Rundhohlleiters und im Mantel des Kegelreflektors in
axialer Richtung verhindern. ,J
Durch die Ausbildung des Rundhohlleiters als sogenannter Multimodenhohileiter wird eine Breitbandigkeit
für die Übertragung von Mikrowellen wie in der Hohlkabeltechnik erreicht und es läßt sich die
Speiseenergie über erhebliche Entfernungen zur Strahleröffnung mit geringer Dämpfung übertragen.
Da in einem gewöhnlichen Multimodenhohileiter jedoch auch andere Wellenmoden als die bekannte
Hoi-Welle existenzfähig sind, werden nach der Erfin-
dung die in axialer Richtung auftretenden Wandströme im Rundhohlleiter wie auch die in Richtungen, der
Mantellinie auftretenden Mantelströme am Reflektorkegel unterbunden. In diesem Falle ist im Rundhohlleiter
lediglich die Hoi-Welle mit geringer Dämpfung
existenzfähig. Diese Feldkonfiguration wird' ohne
Bildung unerwünschter Schwingungsmoden auch an dem besonders ausgebildeten Reflektorkegel aufrechterhalten
und ergibt dadurch eine vollkommene Rundstrahlung ohne Einschnürungen der Strahlungs-
h5 charakteristik.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Rundhohlleiter als Wendelhohlleiter ausgeführt,
so daß ein Stromfluß in der Wandung des
Rundhohlleiters nur in zirkularer Richtung zugelassen
ist.
Das alleinige Auftreten der Hoi-Welle im Rundhohlleiter
läßt sich auch durch die Auskleidung der Innenwandung mit einem dielektrischen Belag erreichen.
Aus der Zeitschrift »Internationale Elektronische Rundschau«, 1965, Heft 4, Seiten 199 und 200, ist es
bekannt, Rundhohlleiter als Antennenzuleitungen in Reflektorantennen zu verwenden. Als Besonderheit der
Wellenausbreitung in Rundhohlleitern wird in diesem Zusammenhang die Hoi-Welle erwähnt, die zur
Energieübertragung in Hohlleitern über große Entfernung dient. Während sämtliche anderen Wellenarten in
Rechteck- und Rundhohlleitern infolge ihrer Feldverteilung längs und quer oder nur längs zur Ausbreitungsrichtung der Welle gerichtete Wandströme hervorrufen,
erregt die Hoi-Welle im Rundhohlleiter nur Querströme in der Hohlleiterwand. Bei der Übertragung mit der
Hoi-Welle entstehen jedoch Schwierigkeiten durch naturgemäß gleichzeitig existenzfähige andere Wellentypen,
die allerdings durch Hohlleiter mit scheibenförmigen periodischen Wandstrukturen oder durch Auskleiden
der Hohlleiterwände mit einem Dielektrikum unterdrückt werden können.
Aus dem Buch von H. J a s i k, »Antenna Engineering Handbook«, 1961, McGraw-Hill Book Company, Seiten
30 — 21, ist zu entnehmen, daß die kritische Wellenlänge für dre im Rundhohlleiter übertragene Hoi-Welle gleich
dem 0,82fachen des Hohlleiterdruchmessers ist.
Die besonderen Eigenschaften der Hoi-Welle und Maßnahmen zu deren Übertragung im Rundhohlleiter
sind auch in der Zeitschrift »Nachrichtentechnik«, 1962, Heft 4, Seiten 125-130, angegeben.
Der Kegelreflektor ist vorteilhaft aus einzelnen, gegeneinander isolierten metallischen Scheiben steigenden
Durchmessers zusammengesetzt. Die Dicke der Scheiben wird zweckmäßig klein gegenüber der
Betriebswellenlänge gewählt.
Eine besonders zweckmäßiger Ausführungsform für den Kegelreflektor ergibt sich, wenn dieser aus
Windungen dünnen Lackdrahtes, dessen Durchmesser klein gegenüber der Betriebswellenlänge ist, aufgebaut
ist.
Zweckmäßig wird man den größten Durchmesser des Reflektorkegels etwa um ein Zehntel größer als den
Durchmesser des speisenden Rundhohlleiters ausführen.
Eine Verbesserung der vertikalen Bündelung läßt sich durch Verlassen der strengen Kegelform und eine mehr
konkave, möglichst paraboloide Ausbildung des Kegelmantels erreichen.
Wenn auch der speisende Rundhohlleiter als Vielmodenhohlleiter theoretisch beliebig große Durchmesser
annehmen kann, so ergeben sich doch technologische und kostenmäßige Gründe dafür, bei einer notwendigen
größeren Apertur und einem demzufolge größeren Kegeldurchmesser den Speisehohlleiter nicht im gleichen
Maße zu vergrößern. In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Antennenanordnung wird man
von einem Speisehohlleiter mit kleinerem Durchmesser als der Reflektorkegel ausgehen und von einem in der
Hohlkabeltechnik für andere Zwecke bereits bekannten rotationssymmetrischen Querschnittsadapter, der die
Ausbildung anderer Methoden als des Hoi-Modus ausschließt, Gebrauch machen.
Eine andere Möglichkeit, den Antennengewinn bei konstantem Kegeldurchmesser zu erhöhen, besteht
vorteilhaft darin, daß mehrere kegelförmig ausgebildete Reflektoren gleichachsig übereinander angeordnet sind,
von denen die jeweils unteren einen Teil der zugeführten Energie zum nächsthöheren Kegel durchlassen
und lediglich den anderen Teil reflektieren.
Da der Speisehohlleiter als Vielmodenhohlleiter ausgeführt ist, erreicht er bei den üblichen Durchmessern
und entsprechenden Wandstärken statische Werte, die ihn für die gleichzeitige Verwendung als Rohrmast
und damit als Antennenträger geeignet erscheinen lassen. Es wird so ein besonders einfacher und billiger
Aufbau der erfindungsgemäßen Rundstrahlantenne gewährleistet.
Im folgenden wird anhand mehrerer schematischer Darstellungen die Erfindung beschrieben.
A b b. 1 zeigt die prinzipielle Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rundstrahlantenne.
Die A b b. 2 zeigt eine andere Ausführung des Kegelreflektors.
Die Abb.3 zeigt schließlich eine Ausführung mit
zwei übereinander angeordneten Kegelreflektoren, von denen der untere halbdurchlässig ist.
Die A b b. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der der speisende Rundhohlleiter im Durchmesser kleiner als
der Reflektorkegel ausgeführt ist und deswegen ein Querschnittsadapter vorgesehen ist.
Die A b b. 5 zeigt schließlich eine Antenne, bei der der speisende Rundhohlleiter als Rohrmast ausgebildet ist.
Die A b b. 1 zeigt die grundsätzliche bauliche Anordnung der Antenne. Sie besteht aus dem zylindrischen Rundhohlleiter 1, der wie ein Hohlkabel aufgebaut ist und über dem ein mit der Spitze nach unten weisender Kegelreflektor mit metallischer Oberfläche angeordnet ist. Beide Bauteile sind so nichtleitend miteinander verbunden, daß die Achse des Reflektorkegels 2 die Verlängerung der Achse des Rundhohlleiters 1 darstellt und die Spitze 5 des Reflektorkegels 2 in die öffnungsebene des Rundhohlleiters 1 fällt.
Die A b b. 1 zeigt die grundsätzliche bauliche Anordnung der Antenne. Sie besteht aus dem zylindrischen Rundhohlleiter 1, der wie ein Hohlkabel aufgebaut ist und über dem ein mit der Spitze nach unten weisender Kegelreflektor mit metallischer Oberfläche angeordnet ist. Beide Bauteile sind so nichtleitend miteinander verbunden, daß die Achse des Reflektorkegels 2 die Verlängerung der Achse des Rundhohlleiters 1 darstellt und die Spitze 5 des Reflektorkegels 2 in die öffnungsebene des Rundhohlleiters 1 fällt.
Durch diese Anordnung entsteht senkrecht zur öffnung 6 des Rundhohlleiters 1 und der Grundfläche 7
des Reflektorkegels 2 eine zylindrische Apertur 8, durch die eine rotationssymmetrische Abstrahlung erfolgen
kann. Als Erläuterung für die Funktion des Rundstrahlers ist in A b b. 1 noch die Ausbreitungsrichtung der
elektromagnetischen Energie eingezeichnet. Die Hochfrequenz tritt bei 9 als Hoi-Welle in die Antenne ein und
wird von der Oberfläche des Reflektorkegels 2 reflektiert.
Die große Bandbreite der beschriebenen Anordnung wird dadurch erreicht, daß der speisende Rundhohlleiter
1 in seinem Durchmesser groß gegenüber der größten Betriebswellenlänge ausgeführt ist. Bei einem solchen
Multimodenhohlleiter kann durch Anwendung der Hoi-Welle eine äußerst geringe Dämpfung erreicht
werden. Die Dämpfungswerte eines idealen runden Kupferrohrs von beispielsweise 5 cm Durchmesser
betragen bei 5 mm Wellenlänge 0,9 · 10~3 dB/m und bei 1 cm Wellenlänge 2,4 · 10~3 dB/m. Wendet man ein
wesentlich stärkeres Kupferrohr von' 50 cm Durchmesse
ser für größere Wellenlängen an, so ergeben sich bei 5 cm Wellenlänge Dämpfungen von 3 · 10~5 dB/m und
bei 10 cm Wellenlänge9 · 10-5dB/m.
Wenn auch die praktisch erreichbaren Werte höher liegen werden, ist ersichtlich, daß sich bei diesen
h> geringen Dämpfungswerten leicht Antennen aufbauen
lassen, die mehrere Hundert Meter hoch sind und vom Millimeter- bis zum Dezimeterbereich brauchbare
Abstrahlleistungen ergeben.
Da der Rundhohlleiter diese geringen Dämpfungswerte nur dann aufweist, wenn sein Durchmesser groß
gegenüber der größten Betriebswellenlänge ist, müssen sowohl im speisenden Rundhohlleiter als auch am
kegelförmigen Reflektor Vorkehrungen zur Verhinderung von Wand- bzw. Mantelströmen in axialer
Richtung getroffen sein. Aus diesem Grunde ist der Rundhohlleiter 1 in an sich bekannter Weise als
Wendelhohlleiter, das heißt, aus aneinandergewickelten Windungen isolierten Drahtes aufgebaut, die ihrerseits
in einer nicht mehr zu den hochfrequenten Leitungsvorgängen beitragenden Metallröhre stecken können. Eine
andere, hier nicht gezeigte Möglichkeit zur Verhinderung von axialen Wandströmen besteht in der
Aufbringung eines dielektrischen Belages auf die Innenwand des Rundhohlleiters.
Der Kegelreflektor 2 soll den zirkulären Charakter der elektrischen Feldlinien, wie er beim Hoi-Modus im
Multimodenhohlleiter 1 vorhanden ist, nicht verändern. Aus diesem Grunde ist der Kegelreflektor ebenfalls aus
einer der Übersichtlichkeit wegen nicht gezeichneten Drahtwendel zusammengesetzt, die aus Windungen
isolierten Lackdrahtes besteht. Die Windungen haben einen kegelförmigen Aufbau. Der Durchmesser des
Lackdrahtes ist klein gegenüber der größten Betriebswellenlänge.
Eine andere Möglichkeit, Mantelströme in axialer -Richtung am Kegelreflektor zu verhindern, besteht nach
Fig.2 darin, daß dieser aus einer Anzahl von metallischen Ringen 21 zusammengesetzt ist, die
gegeneinander durch die Isolierschichten 22 isoliert sind. Auch hier wird die Form durch steigende
Durchmesserstufung so gewählt, daß insgesamt ein kegelförmiger Körper entsteht.
Der größte Durchmesser dieser Ringe ist zweckmäßig etwa 10% größer als der Durchmesser des
speisenden Rundhohlleiters I1 damit die ganze elektromagnetische
Energie in das Strahlersystem geführt werden kann. Die elektrischen Feldlinien können in
diesem Falle durch konzentrische Kreise um die gemeinsame Achse von Rundhohlleiter 1 und Reflektorkegel
2 dargestellt werden. Durch vollkommene axiale Symmetrie von Rundhohlleiter 1 und Reflektorkegel 2
ist eine optimale Rundstrahlcharakteristik gewährleistet. Die Polarisation ist bei senkrecht stehender
Antenne in allen Richtungen waagerecht.
Mit einem Rundstrahler dieser Art erreicht man eine Leistungshalbwertsbreite von ±20° bei einem Antennengewinn
von etwa 1OdB und einer Wellenlänge von 8,5 mm. Der Hohlleiterdurchmesser beträgt in diesem
Falle 5 cm, und die Spitze des Reflektors, dessen öffnungswinkel 90° ist, liegt in der Ebene des
Querschnitts des Hohlkabelendes.
Die A b b. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der über den Rundhohlleiter 31 angeordneten Reflektorkegel
32 halbdurchlässig ausgeführt ist. Diese kann zum Beispiel durch entsprechend dickere Ausführung
der isolierenden Zwischenringe 22 der A b b. 2 oder durch eine entsprechend offenere Wicklung der bei
A b b. 1 beschriebenen Drahtwendel des Reflektorkegels 2 erreicht werden. An diesem halbdurchlässigen
Reflektorkegel 32 wird, wie in A b b. 3 mit Richtungspfeilen angedeutet, nur ein Teil der zugeführten Energie
reflektiert und der verbleibende Teil tritt durch den Reflektorkegel 32 hindurch und wird durch den darüber
angeordneten Reflektorkegel 35 reflektiert. Der Reflektorkegel 35 kann wie der Reflektorkegel 2 in den
A b b. 1 und 2 ausgeführt sein. Selbstverständlich kann man zur weiteren Vergrößerung des Antennengewinns
noch mehr solcher Kegelreflektoren übereinander anordnen. In diesem Falle würde jeweils der oberste
Kegelreflektor einen Reflexionsfaktor von 100% besitzen, während die übrigen Reflektoren so dimensioniert
sind, daß alle die gleiche elektromagnetische Energie abstrahlen. Als Abstand der Kegel sind
Vielfache der mittleren Wellenlänge λ zu wählen.
Die A b b. 4 zeigt die Möglichkeit, den Antennengewinn durch eine Vergrößerung des Durchmessers des
Reflektorkegels 42 und eine entsprechende allmähliche Aufweitung des Rundhohlleiters 41 zum Beispiel durch
eine Verdopplung des Durchmessers des Rundhohlleiters 41 zu erzielen. Um eine erhebliche Erzeugung von
Störwellen, die eine Verschlechterung des Diagramms und einen Energieverlust des Nutzmodus (Hoi-Welle)
zur Folge hätte, zu vermeiden, müssen hier Übergänge
44 (Querschnittsadapter) in Anwendung kommen, die speziell für andere Zwecke in der Hohlkabeltechnik
bereits entwickelt wurden.
Die A b b. 5 zeigt eine weitere Ausbildung der
erfindungsgemäßen Rundstrahlantenne. Hier ist der speisende Multimodenhohlleiter 51 im Durchmesser so
groß ausgeführt, daß er den statischen Anforderungen eines Rohrmastes als Antennenträger genügt. Zur
Vermeidung von Wellentypumwandlungen, wie sie zum Beispiel durch periodische Schwankungen der Achsrichtung
auftreten können, muß der Mast so verankert und abgespannt sein, daß derartige Schwankungen nicht
auftreten können. Außerdem ist es bei der Zusammensetzung des Artennenmastes aus mehreren Rohren
möglich, an den Verbindungsstellen Wendel- oder Lamellenfilter einzubauen. Der Rundstrahler weist zur
Erhöhung der Bündelung zwei an den beiden in der A b b. 3 übereinanderangeordneten Reflektorkegeln 52
bzw. 55 angebrachte, sich nach außen aufweitende rotationssymmetrische Hohlkörper 57 auf. Der Querschnittsadapter
54 sitzt hier am Ende des Rohrmastes im Erdboden. An ihn schließt sich ein normales Hohlkabei
56 oder bei längeren Wellenlängen eine konzentrische Speiseleitung mit entsprechendem Wellentypwandler
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (10)
1. Breitband-Rundstrahlantenne für Mikrowellen, bestehend aus einem vertikalen Rundhohlleiter als
Primärstrahler und wenigstens einem darüber gleichachsig angeordneten Kegelreflektor, d a durch
gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Rundhohlleiters (1) weitaus größer als das
l,22fache der größten Betriebswellenlänge ist und daß sowohl im Rundhohlleiter (1) als auch am
Kegelreflektor (2) Vorkehrungen getroffen sind, die einen Stromfluß in der inneren Wandung des
Rundhohlleiters und im Mantel des Kegelreflektors in axialer Richtung verhindern (A b b. 1).
2. Breitband-Rundstrahlantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Vorkehrung im
Rundhohlleiter (1) dessen Innenwandung mit einem dielektrischen Belag versehen ist.
3. Breitband-Rundstrahlantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorkehrungen im
Rundhohlleiter darin bestehen, daß dieser als Wendelhohlleiter ausgeführt ist.
4. Breitband-Rundstrahlantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorkehrungen am Kegelreflektor darin bestehen, daß dieser aus einzelnen gegeneinander
isolierten metallischen Scheiben (21) steigenden Durchmessers zusammengesetzt ist, deren Dicke
klein gegenüber der größten Betriebswellenlänge ist (A b b. 2).
5. Breitband-Rundstrahlantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorkehrungen am Kegelreflektor (2) darin bestehen, daß dieser aus Windungen dünnen Lackdrahtes
aufgebaut ist, dessen Drahtdurchmesser klein gegenüber der Betriebswellenlänge ist.
6. Breitband-Rundstrahlantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der größte Durchmesser des Reflektorkegels etwa um ein Zehntel größer als der Durchmesser
des speisenden Rundhohlleiters ausgeführt ist.
7. Breitband-Rundstrahlantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Verbesserung der vertikalen Bündelung der Kegelmantel konkav, möglichst paraboloid,
ausgebildet ist.
8. Breitband-Rundstrahlantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Kegelreflektoren (32, 35) gleichachsig übereinander angeordnet sind, von denen die
jeweils unteren Reflektorkegel (32) einen Teil der zugeführten Energie zum nächsthöheren Reflektorkegel
(35) durchlassen (A b b. 3).
9. Breitband-Rundstrahlantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der speisende Rundhohlleiter (41) einen kleineren Durchmesser als der Reflektorkegel (42)
aufweist und an seinem, dem Kegelreflektor zugewandten Ende mit einem rotationssymmetrischen
Querschnittsadapter (44) zur Anpassung an den Durchmesser des Reflektorkegels (42) ausgestattet
ist (A b b. 4).
10. Breitband-Rundstrahlantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der speisende Rundhohlleiter in seinem Durchmesser und seiner Wandstärke so ausgebildet
ist, daß er den statischen Anforderungen eines Rohrmastes als Antennenträger genügt (A b b. 5).
Die Erfindung betrifft eine Breitband-Rundstrahlantenne für Mikrowellen, bestehend aus einem vertikalen
Rundhohlleiter als Primärstrahler und wenigstens einem darüber gleichachsig angeordneten Kegelreflektor.
Ό Eine Mikrowellen-Rundstrahlantenne, die aus einem
vertikalen Rundhohlleiter als Primärstrahler und einem gleichachsig darüber angeordneten kegelförmigen Reflektor
zusammengesetzt ist, wird in der US-PS 28 71477, insbesondere Fig. 4, beschrieben. Diese
bekannte Antenne strahlt gleichzeitig zwei identische Strahiungsdiagramme, jedoch mit zueinander orthogonalen
Polarisationen ab. Die eine Polarisation wird durch die Ausbildung des Hoi-Wellentyps im Rundhohlleiter
und die dazu orthogonale Polarisation durch Bildung des EOi-WeIlentyps im Rundhohlleiter erzeugt.
Die Anregung dieser Antenne über den Rundhohlleiter ist aber, da keine besonderen Maßnahmen getroffen
sind, nur in einem verhältnismäßig kleinen Frequenzbereich möglich. Außerdem können sich aufgrund des für
die gleichzeitige Übertragung der zwei unterschiedlichen Wellentypen ausgelegten Rundhohlleiters noch
unerwünschte Schwingungsmoden am Reflektorkegel ausbilden, so daß sich keine vollkommene Rundstrahlung
ohne Einschnürungen der Strahlungscharakteristik
ergibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders breitbandige Rundstrahlantenne mit einem
vertikalen Rundhohlleiter als Primärstrahler und mindestens einem gleichachsig darüber angeordneten
Kegelreflektor zu schaffen, wobei eine möglichst vollkommene Rundstrahlung ohne Einschnürung der
Strahlungscharakteristik erreicht wird.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Durchmesser des Rundhohlleiters
weitaus größer als das l,22fache der größten Betriebswellenlänge ist und daß sowohl im Rundhohlleiter als
auch am Kegelreflektor Vorkehrungen getroffen sind, die einen Stromfluß in der inneren Wandung des
Rundhohlleiters und im Mantel des Kegelreflektors in
axialer Richtung verhindern.
Durch die Ausbildung des Rundhohlleiters als sogenannter Multimodenhohlleiter wird eine Breitbandigkeit
für die Übertragung von Mikrowellen wie in der Hohlkabeltechnik erreicht und es läßt sich die
Speiseenergie über erhebliche Entfernungen zur Strahleröffnung mit geringer Dämpfung übertragen.
Da in einem gewöhnlichen Multimodenhohlleiter jedoch auch andere Wellenmoden als die bekannte
Hoi-Welle existenzfähig sind, werden nach der Erfin-
dung die in axialer Richtung auftretenden Wandströme im Rundhohlleiter wie auch die in Richtungen der
Mantellinie auftretenden Mantelströme am Reflektorkegel unterbunden. In diesem Falle ist im Rundhohlleiter
lediglich die Hoi-Welle mit geringer Dämpfung
existenzfähig. Diese Feldkonfiguration wird ohne Bildung unerwünschter Schwingungsmoden auch an
dem besonders ausgebildeten Reflektorkegel aufrechterhalten und ergibt dadurch eine vollkommene
Rundstrahlung ohne Einschnürungen der Strahlungs-
charakteristik.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Rundhohlleiter als Wendelhohlleiter ausgeführt,
so daß ein Stromfluß in der Wandung des
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1968D0055417 DE1616252C3 (de) | 1968-02-23 | 1968-02-23 | Breitband-Rundstrahlantenne für Mikrowellen, bestehend aus einem vertikalen Rundhohlleiter und wenigstens einem Kegelreflektor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1968D0055417 DE1616252C3 (de) | 1968-02-23 | 1968-02-23 | Breitband-Rundstrahlantenne für Mikrowellen, bestehend aus einem vertikalen Rundhohlleiter und wenigstens einem Kegelreflektor |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1616252A1 DE1616252A1 (de) | 1971-03-25 |
| DE1616252B2 DE1616252B2 (de) | 1978-03-09 |
| DE1616252C3 true DE1616252C3 (de) | 1978-11-02 |
Family
ID=7056514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1968D0055417 Expired DE1616252C3 (de) | 1968-02-23 | 1968-02-23 | Breitband-Rundstrahlantenne für Mikrowellen, bestehend aus einem vertikalen Rundhohlleiter und wenigstens einem Kegelreflektor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1616252C3 (de) |
Families Citing this family (6)
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|---|---|---|---|---|
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| US4672387A (en) * | 1985-03-04 | 1987-06-09 | International Standard Electric Corporation | Antenna systems for omnidirectional pattern |
| DE19520251B4 (de) * | 1995-06-02 | 2005-05-19 | Eads Deutschland Gmbh | Antennenanordnung mit einem bidirektionalen Antennendiagramm |
| GB9602395D0 (en) * | 1996-02-06 | 1996-04-03 | Secr Defence | Omnidirectional antenna |
| US6094174A (en) * | 1996-03-04 | 2000-07-25 | Andrew Corporation | Broadband omnidirectional microwave parabolic dish--shaped cone antenna |
| CA2198969A1 (en) * | 1996-03-04 | 1997-09-04 | Andrew Corporation | Broadband omnidirectional microwave antenna with decreased sky radiation and with a simple means of elevation-plane pattern control |
-
1968
- 1968-02-23 DE DE1968D0055417 patent/DE1616252C3/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE1616252A1 (de) | 1971-03-25 |
| DE1616252B2 (de) | 1978-03-09 |
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