DE1043425B - Antennenspeisevorrichtung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Speisevorrichtung für eine Antenne vom Reflektortyp, die über ein weites Frequenzband betrieben werden kann.

Die Erfindung läßt sidh z. B. vorteilhaft in Verbindung mit Antennen anwenden, die im Funkverkehr benutzt werden, wobei die Antenne sowohl zum Senden als auch zum Empfang -auf verschiedenen Frequenzen über ein Breitband und selbst für gleichzeitiges Senden und Empfangen auf verschiedenen Frequenzen innerhalb dieses Bandes angewendet wird. In der folgenden Beschreibung ist die Erfindung bei spezieller Anwendung auf eine Antenne vom Parabolreflektortyp beschrieben, die im Höchstfrequenzband über einen näherungsweisen Bereich von 750 bis 950 Megahertz (eine Wellenlänge von etwa 30 bis 40 cm) betrieben werden soll, obwohl die Erfindung in gleicher Weise auch auf Antennen anwendbar ist, die für andere Frequenzbänder und für viele weitere Zwecke, wie z. B. für frequenzgetastetes Radar, bestimmt sind.

Für einen Fachmann auf diesem Gebiet ist es ohne weiteres verständlich, daß bei der Erreichung einer annehmbaren Impedanzanpassung zwischen dem Wellenleiter und der Antenne erhebliche Probleme auftreten zum Erreichen eines niedrigen Stehwellen-Verhältnisses über ein Frequenzband solcher Breite (die Gesamtbandbreite von 200 Megahertz beträgt etwa 25 % der Mittelfrequenz von 850 Megahertz).

Es ist daher eines der Ziele der Erfindung, ein Speisesystem zu schaffen, das eine einwandfreie Anpassung an eine Antenne über ein Frequenzband der genannten Breite liefert; ein System, das auch vor allem mechanisch einfach für handelsübliche Herstellung gut geeignet und für laufende störungsfreie Anwendung bei Feldbedingungen ist.

Nach der Erfindung wird eine Antennenspeisevorrichtung geschaffen, die ein Stück eines Wellenleiters mit zumindest einer darin befindlichen Öffnung zur Ausstrahlung von Hochfrequenzenergie auf und/oder zum Empfang von Hochfrequenzenergie von einer Antenne vom Reflektortyp aufweist und bei der ein erster Blindwiderstand mit dem Wellenleiter an einem Punkt elektrisch gekoppelt ist, an welchem die Scheinleitwertvektoren der Speisevorrichtung gemessen bei einer Mehrzahl von Frequenzen über ein breites Frequenzband, z. B. von 750 bis 950 Megahertz, von der gleichen allgemeinen Winkellage sind und alle Blindleitwertkomponenten eine Polarität aufweisen, welche derjenigen der genannten Blindwiderstandsmittel entgegengesetzt ist, wobei der erste Blindwiderstand, von genügender Größe ist, um allen Scheinleitwertvektoren, gemessen nach Hinzufügung des ersten Blindwiderstandes, Blindleitwertkomponeten derselben Polarität wie der des ersten Blindwider-Antennenspeisevorrictitung

Anmelder:

General Bronze Corporation,
Long Island, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Görtz, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Schneckenhofstr. 27

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 22. Oktober 1956

George J. Doundoulakis, Brooklyn, N. Y.,

und Ira Kamen, New York, N. Y. (V. St. A.),

sind als Erfinder genannt worden

Standes zu geben und bei der ein zweiter Blindwiderstand mit dem Wellenleiter an einem Punkt vereinigt ist, der räumlich entfernt von dem ersten Blindwiderstand in einer Richtung weg von der Öffnung und in einer solchen Entfernung liegt, daß die Scheinleitwerte der Speisevorrichtung, gemessen an diesem Punkt nach Hinzufügung des ersten Blindwiderstandes, aber vor Hinzufügung des zweiten Blindwiderstandes, über das breite Frequenzband hinweg normierte Wirkleitwertkomponenten der allgemeinen Größenordnung 1 besitzen, wobei der zweite Blindwiderstand ausreichend ist, um den Blindleitwertkomponenten der zuletzt genannten Scheinleitwerte entgegenzuwirken und diese Scheinleitwerte, gemessen nach Hinzufügung des zweiten Blindwiderstandes, in praktisch reine Wirkleitwerte eines normierten Wertes der allgemeinen Größenordnung 1 zu überführen, wodurch der Scheinleitwert der Speisevorrichtung an den charakteristischen Scheinleitwert des Wellenleiters über das breite Frequenzband hinweg angepaßt wird, um ein Stehwellenverhältnis von nahezu 1 zu schaffen.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung sind aus den Darstellungen eines Ausführungsbeispiels sowie aus der folgenden Beschreibung zu entnehmen. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Höchstfrequenzantenne vom Parabolreflektortyp, die Merkmale der Erfindung aufweist,

Fig. 2 eine schematische Aufsicht auf einen der beiden Flansche auf einem Horn der Speisevorrichtung nach Fig. 1,

«SS 678/237

3 4

Fig. 3 eine schematische Längsquerschnittsansicht sind allgemein keilförmig ausgebildet, wobei ihre »pitz

des Horns, zulaufenden Oberflächen 41 konkav gekrümmt sind

Fig. 4 und 5 Ouerschnittsansichten des Horns ent- in Form von Oberflächen eines geraden Kreiszylinders

lang den Linien 4-4 und 5-5 der Fig. 3 und koaxial mit den gegenüberliegenden gekrümmten Ober-

Fig. 6, 7 und 8 Smith-Diagrammdarstellungen der 5 flächen 40. Somit sind die konkav gekrümmten Ober-Scheinleitwertkoordinaten der Speisevorrichtung, ge- flächen der Trennwände 42 in allen Punkten gleich messen in verschiedenen Bezugsebenen in dem Horn weit von den konvex gekrümmten Oberflächen 40 entvor und nach Hinzufügung gewisser Blindwiderstands- f ernt. Die Spitze 43 der Trennglieder, die entlang dem elemente, wobei Fig. 6 das vollständige Smith- Wellenleiter 26 nach hinten weist, halbiert die kürzere Diagramm und die Fig. 7 und 8 nur den Mittelteil io Abmessung des Wellenleiters, wobei die konkaven desselben in vergrößertem Maßstab veranschaulichen. Oberflächen 41 praktisch tangential zueinander und zu

Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, weist die veranschau- der inneren Oberfläche der Wandung 34 des Horns lichte Antenne gemäß der Erfindung einen Parabol- verlaufen, obgleich sie, wie bei 41a gezeigt, an jeder reflektor 20 auf, der aus einem zweckmäßigen Metall, Seite weggeschnitten sind, um das Zusammenfügen wie Stahlblech, hergestellt und auf einem Turm ab- 15 des Herns zu erleichtern, indem eine Bewegung der gestützt ist. Vom Mittelpunkt der Parabolfläche 20 Trennglieder durch den Wellenleiter 26 hindurch ererstreckt sich längs i'hrer Symmetrieachse ein recht- möglicht wird. Aus der vorangegangenen Beschreibung eckiger Wellenleiter 22 nach vorn, der mechanisch läßt sich ersehen, daß die kürzere Dimension jeder der selbsttragend ist. beiden Abschnitte die Hälfte des äußeren Endes des

Die inneren Querabmessungen des Wellenleiters 20 Wellenleiters 26 oder 38,1 mm beträgt, sind ausreichend, um die besonderen auftretenden An den beiden geneigten rückwärtigen Flächen 36 Frequenzen übertragen zu können. In einer beispiels- und 38 des Horns ist ein Paar von Flanschen 44 beweisen Antenne, die zur Übertragung von Frequenzen festigt, die rechteckige Öffnungen 46 (s. Fig. 2) aufinnerhalb des Bandes von 750 bis 950 Megahertz ge- weisen, wobei diese Öffnungen glatte Fortsetzungen eignet ist, weist der Wellenleiter zweckmäßigerweise 25 der beiden Abschnitte 30 und 32 des Horns bilden, eine größere innere Querabmessung (seine Breite oder Die geöffneten Flansche mit ihren divergenten Oberc-Dimension) von 247,65 mm auf. An seinem inneren flächen 48 und SO dienen als die strahlenden Elemente, Ende, angrenzend an die Oberfläche der Parabolfläche mittels welcher die Funkfrequenzenergie gegen die 20, besitzt der Wellenleiter zweckmäßigerweise eine Oberfläche der Parabolfläche 20 (Fig. 1) gerichtet wird, kürzere innere Querabmessung (seine Höhe oder 30 Die innere Fläche jedes der beiden Flansche 44 ist abi>-Dimension) von 123,825 mm, die sich linear auf gesetzt, um eine dielektrische Platte aufzunehmen, 76,2 mm am äußeren Ende des Wellenleiters ver- welche dazu verwendet wird, den Wellenleiter herjüngt. Dies gibt dem Wellenleiter eine Grenzwellen- metisch abzudichten und es gestattet, ihn druckdicht länge von 2 a = 49,5 cm, was einer Frequenz von auszubilden, z. B. mit getrockneter Luft, näherungsweise 600 Megahertz entspricht. 35 An jeder der kurzen Seiten der Öffnungen 46 (wie

Am äußeren Ende des Wellenleiters 22 ist als ein zu- in Fig. 3 gezeigt) sind die Seitenwände27 der Flansche

sammengesetztes Strahlungselement eine Hornanord- in Richtung auf die Öffnung hin eine kurze Strecke

nung befestigt, die allgemein mit 24 bezeichnet ist. weit abgeschrägt. Dies dient der seitlichen Erweite-

Diese Hornanordnung ist im einzelnen in den Fig. 2 rung des von der Öffnung emittierten Energiestrahls

bis 5 veranschaulicht. Wie sich am besten aus Fig. 3 40 und ermöglicht eine gleichförmigere Bestrahlung der

ersehen läßt, weist die Hornanordnung 24 am Ein- Parabolfläche 20. Zum gleichen Zweck sind die diver-

gangsende ein Stück eines Wellenleiters 26 auf, der genten Oberflächen 48 und 50 der Flansche (wie in

eine wirksame Fortführung des Hauptteiles 22 (Fig. 1) Fig. 2 veranschaulicht) an ihren äußeren Ecken eben-

des Wellenleiters bildet, sich in seiner kürzeren Ab- falls weggeschnitten, um geneigte Oberflächen 48 a

messung in ähnlicher Weise verjüngt und auf das 45 und 50a frei zu lassen.

Ende des Hauptwellenleiters aufgepaßt ist, um eine Die Öffnungen 46 sind, von Natur aus etwas kapaglatte innere Verbindungsstelle 27 zu bilden. Das zitiv in ihren Scheinleitwert-Eigenschaften, trotz der Horn 24 ist mit einem Flansch 28 versehen, mittels Tatsache, daß die nach innen von ihren kürzeren dessen es mit einem ähnlichen Flansch am äußeren Seitenwandungen vorstehenden abgeschrägten Ober-Ende des Hauptwellenleiters 22 verbunden ist. 50 flächen 47 einen gewissen Betrag induktiven Blind-

Das äußere Ende des Horns 24 ist in obere und leitwerts einführen, der in gewissem Maße dem den

untere Abschnitte gleicher Größe 30 und 32 auf- Öffnungen 46 innewohnenden kapazitiven Blindleit-

geteilt, wobei diese beiden Abschnitte mittels einer wert entgegenwirkt.

gemeinsamen Vorderwandung 34 und Rückwärts- Die Trennglieder 42 weisen zweckmäßigerweise

wandungen 36 und 38, die in einem Winkel von 45° 55 eine Breite von 38,1 mm auf und sind bündig ab-

in bezug auf die Längsachse des Wellenleiters geneigt schließend mit den kürzeren S ei ten wandungen des

sind, begrenzt sind. In dem Bereich, in welchem die Wellenleiters angeordnet. Hierdurch wird ein freier

beiden Abschnitte 30 und 32 in den Wellenleiter 26 Zwischenraum zwischen den inneren Flächen der

übergehen, ist jede der beiden inneren Ecken 40 in beiden Trennglieder von 171,45 mm frei gelassen.

Form eines geraden Kreiszylinders abgerundet, dessen 60 Diese Trennglieder führen in den Kreis nicht nur

Achse parallel zur längeren Abmessung des Wellen- einen gewissen Betrag komplexen Scheinleitwerts ein,

leiters ist, um einen glatten Übergang von dem Wellen- dessen Hauptkomponente kapazitiver Blindleitwert

leiter in die beiden Abschnitte 30 und 32 zu ergeben. ist, sondern dienen auch als Stützen für ein Paar in-

Der Hauptkorper des Horns wird zweckmäßigerweise duktiver Blenden 56, die auf jedem der Abschnitte 30

aus Gußaluminium gebildet, dessen innere Oberflächen 65 und 32 des Horns angeordnet sind,

maschinell bearbeitet sind. Wie am besten in Fig. 3 veranschaulicht, erstrecken

An der Endwandung 34 ist angrenzend an die sich diese Blenden 56 von den konvex gekrümmten

beiden kürzeren Seitenwandungen des Wellenleiters inneren Oberflächen 40 des Horns aus gegen dÄ"

ein Paar von Trenngliedern 42 befestigt, die eine konkav gekrümmten spitz zulaufenden Oberflächen 41

schnabelspitzenförmige Gestalt aufweisen, — d. h. sie 70 der Trennglieder 42 in einer Ebene a, in welcher die

Achse der benachbarten gekrümmten Oberfläche 40 liegt. Die äußeren Kanten der Platten, welche die Blenden 56 bilden, sind, wie am besten aus Fig. 4 zu ersehen, mit den kürzeren Seitenwandungen der beiden Abschnitte des Horns bündig.

Bei einer der Erläuterung dienenden Vorrichtung sind die Blenden aus Aluminiumblech einer Dicke von 3,63 mm gebildet und erstrecken sich quer in den Leiter über einen Abstand von 41,275 mm, wobei sie zwischen ihren Kanten einen Zwischenraum von 165,1mm frei lassen. Die Blenden 56 führen in das System induktiven Blindwiderstand ein. Ihr Zweck ist, allgemein gesprochen, die Anordnung der Scheinleitwertskoardiinaten der Speisevorrichtung, gemessen in der Ebene der Blenden, umzukehren.

Diese Wirkung läßt sich am besten unter Bezugnahme auf die in den Fig. 6 und 7 wiedergegebenen Smith-Diagrammdarstellungen der Scheinleitwertkoordinaten verstehen. Fig. 6 veranschaulicht in dem mit A bezeichneten Gebiet eine Mehrzahl von Blindleitwertkoordinaten, gemessen bei unterschiedlichen Frequenzen über dem gesamten Frequenzband, innerhalb dessen die Speisevorrichtung verwendet werden soll, wobei die Messung in der Ebene a (Fig. 3) vorgenommen wurde, welche die Blenden 56 einnehmen, jedoch vor Hinzufügung der Blenden. Die kleinen Kreise in der Gruppe A, welche die den verschiedenen Frequenzen entsprechenden Scheinleitwertkoordinaten darstellen, sind eingetragen, um die Frequenzen anzugeben, welche sie entsprechend darstellen und welche sich von 750 bis 950 Megahertz in Schritten von etwa 30 Megahertz erstrecken. Wie sich beim Vertrautsein mit dieser Art von Diagrammen leicht verstehen läßt, besitzen alle diese Scheinleitwertkoordinaten kapazitive Blindleitwertkomponenten derselben Größen-Ordnung, und die Stehwellenverhältnisse, gemessen über dieses Frequenzband, sind ebenfalls von der gleichen allgemeinen Größenordnung. Somit sind die Scheinleitwertkoordinaten über das gesamte Frequenzband dicht »zusammengeballt«. Es ist wichtig, daß die Blenden 56 genügend nahe an den öffnungen 46 angeordnet sind, damit die Scheinleitwertkoordinaten nicht zu weit abliegen — mit anderen Worten, damit ihre entsprechenden Vektoren praktisch in Phase sind.

Wie wohl bekannt ist, bewegen sich, wenn die Bezugsebene entlang dem Wellenleiter in einer Richtung hin auf den Generator und weg von der Last zurückbewegt wird, die Scheinleitwertkoordinaten, gemessen bei verschiedenen Frequenzen, in einer Richtung im Uhrzeigerdrehsinn auf einem im allgemeinen kreisförmigen Weg, dessen Mittelpunkt sich ungefähr bei 0 des Diagramms befindet, der einen normierten Scheinleitwert von 1 (d. h. einen dem charakteristischen Scheinleitwert des Wellenleiters gleichen Scheinleitwert) darstellt, wobei der Radius des Kreises gleich dem Reflexionskoeffizienten ist. Die Kreise in den im allgemeinen mit B bezeichneten Gruppen stellen die Scheinleitwertkoordinaten, gemessen in einer willkürlichen Bezugsebene & (Fig. 3), dar, die längs des Wellenleiters in Richtung des Generators über ein Stück von den Blenden 56 weg, das näherungsweise einer Viertelwellenlänge entspricht, im Abstand gehalten ist.

Die Wirkung der Verschiebung der Bezugsebene ist bei den höheren Frequenzen größer als bei den niederen Frequenzen, weil der Abstand, um welchen die Ebene verschoben wurde, im Verhältnis zu den Wellenlängen der höheren Frequenzen größer ist als zu denen der niederen Frequenzen. Somit bewegen sich die Scheinleitwertkoordinaten, gemessen bei höheren Frequenzen, im Uhrzeigersinn um einen größeren Winkel, als dies die Koordinaten, gemessen bei tieferen Frequenzen, tun. Somit kommen beim Verschieben der Bezugsebene nach b hin die Scheinleitwertkoordinaten in einer im allgemeinen gekrümmten Linie weiter auseinander zu liegen, in welcher die Hochfrequenzen »führen« — d. h., die Koordinaten, gemessen bei den höheren Frequenzen, sind in Richtung im Uhrzeigersinn weiter vorwärts bewegt als die Koordinaten, gemessen bei niederen Frequenzen.

Die Hinzufügung der Blenden 56 und Trennglieder 42 (Fig. 2) hat die zusammengesetzte Wirkung in die Speisevorrichtung im Endeffekt induktive Blindleitwerte von ausreichender Größe einzuführen, um allen Scheinleitwerten, gemessen in der Ebene a, über das gesamte Frequenzband hinweg Blindleitwertkomponenten zu geben, die eher induktiv als kapazitiv sind. Dies bewirkt ein Verschieben der Blindleitwertkoordinaten, gemessen in der Ebene b, aus den bei B in Fig. 6 angedeuteten Lagen in die bei B' veranschaulichten Lagen in dem in vergrößerten Maßstab wiedergegebenen Diagramm nach Fig. 7. Wie zu ersehen ist, hat diese Verschiebung die Wirkung, die Anordnung der entsprechenden Koordinaten umzukehren, so daß die Niederfrequenzkoordinaten nun in der Richtung im Uhrzeigersinn »führen«.

Wird die Bez,ugsebene nun weiter nach hinten im Wellenleiter in Richtung des Generators verschoben, so bewegen sich alle Koordinaten im allgemeinen genau in einer Richtung im Uhrzeigersinn, um den Punkt 0 des Diagramms, wobei sich die Hochfrequenzkoordinaten um einen größeren Winkel als die Niederfrequenzkoordinaten bewegen. Somit läßt sich ein Punkt finden, an dem die höheren Frequenzen die niederen Frequenzen »einholen«. Dieser Effekt wird durch die Koordinaten in der mit C bezeichneten Gruppe in Fig. 7 veranschaulicht, welche die Scheinleitwertkoordinaten, gemessen in der Bezugsebene c (Fig. 3), über das Frequenzband hinweg darstellen.

Das praktische Übereinstimmen der verschiedenen Koordinaten zeigt, daß die Blindleitwertkomponenten aller Koordinaten von annäherungsweise derselben Größe sind und daß, wie ersichtlich, alle Blindleitwertkomponenten positiv in der Polarität, d. h. kapizitiv sind. Es sei ferner bemerkt, daß die Koordinatengruppe C um die Kreislinie 62 herumliegt, diie Wirkleitwertkomponenten mit einem normierten Wert 1 entspricht, d. h. einem Wert, der gleich dem charakteristischen Wirkleitwert des Wellenleiters ist.

Wie sich aus den Fig. 3 und 5 ersehen läßt, ist in dem Wellenleiter in der Ebene c eine induktive Blendenanordnung 58 angebracht, die ein Paar Blendenplatten 58a und 58 & aufweist, deren äußere Kanten mit den inneren Flächen der gegenüberliegenden kurzen Seitenwandungen des Wellenleiters 26 bündig sind. Die Blende 48 führt in den Wellenleiter in der Ebene c einen induktiven Blindleitwert genügender Größe ein, um dem kapazitiven Blindleitwert entgegenzuwirken, der an diesem Punkt vor Hinzufügen der Blende vorliegt. In dem veranschaulichten System, auf welches bisher Bezug genommen wurde, sind die beiden Blendenplatten 58α und 58 & jeweils aus Aluminiumblech einer Dicke von 3,18 mm hergestellt und erstrecken sich in den Wellenleiter 26 um eine Entfernung von 28,58 mm hinein, wobei sie einen Zwischenraum von 19,05 mm zwischen ihren inneren Kanten frei lassen.

Der Zweck des Einführens dieses induktiven Blindleitwertes liegt darin, alle Scheinleitwertkoaordiniaten,

wie in Fig. 8 veranschaulicht, in einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn entlang der Kreislinie 62 in Ric'htung der Bezugslinie 63, welche dem Nullblindleitwert entspricht, zu verschieben. Die induktive Blende 56 hat auf die bei niederen Frequenzen gemessenen Blindleitwerte eine größere Wirkung als auf die bei höheren Frequenzen gemessenen. Somit neigen die niederen Frequenzen dazu, sich weiter in Richtung der Grundlinie zu bewegen als die höheren Frequenzen. Der induktive Blindleitwert der Blende 58 besitzt ge- ίο nügende Größe, um alle Scheinleitwertkoordinaten in näherungsweise Ausfluchtung mit der Bezugslinie 63 zu bringen. Daher sind alle Scheinleitwerte, gemessen über das Frequenzband, praktisch reine Wirkleitwerte ohne irgendwelche wesentlichen Blindleitwertkomponenten, und ihre Wirkleitwertkomponenten haben einen normierten Wert in der Größenordnung 1 — d. h., der Scheinleitwert des Speisesystems, gemessen in der Ebene c, ist nach Hinzufügung der induktiven Blende 58 über das ganze Frequenzband hinweg näherungsweise gleich dem charakteristischen Scheinleitwert des Wellenleiters. Diese Anpassung des Speisesystemscheinleitwertes an den charakteristischen Scheinleitwert des Wellenleiters ergibt die elektrische Wirkung eines Wellenleiters unendlicher Länge, in dem praktisch Reflexionen ausgeschaltet und ein Stehwellenverhältnis von praktisch nicht größer als 1 erreicht wird. Somit umfaßt, wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, ein um den Ursprung 0., welcher dem charakteristischen Scheinleitwert des Wellenleiters entspricht, gezeichneter Kreis mit einem Radius, welcher einem Stehwellenverhältnis von 1,2 entspricht, alle Scheinleitwertkoordinaten des Speisesystems gemessen über das gesamte Frequenzband.

Bei vielen Antennen, insbesondere bei solchen vom Parabolreflektortyp, ergeben sich Probleme infolge von Reflexionen von der Parabolfläche zurück in die Öffnungen des strahlenden Horns. Diese reflektierte Energie erzeugt auf der Leitung stehende Wellen und besitzt eine nachteilige Wirkung im Zusammenhang mit der Verständlichkeit des Signals — z. B. kann sie ein »Geisterbild« in einem Fernsehsignal erzeugen oder ein Funkfernschreibsignal entstellen. Diese Probleme wurden durch Anwendung eines Paares von Reflektorplatten 64 und 66 (Fig. 1) überwunden. Diese Platten sind aus Aluminiumblech gebildet; ihre Frontflächen sind für eine leichte Herstellung praktisch plan, und sie sind in Kreisform ausgeschnitten. Auf der Parabolfläche 20 sind sie mittels Armen 68 abgestützt, welche die Platten derart tragen, daß die Oberfläche im Mittelpunkt jeder Platte praktisch senkrecht (normal) zu einer den Fokus der Parabolfläche 20 schneidenden Linie liegt. In solchen Stellungen läßt sich eine sehr genaue Einstellung vornehmen, um die maximale Energiestrahlung von den Reflektorplatten 64 und 66 zurück in die Öffnungen 46 des Horns 24 zu erreichen. Der Zwischenraum der Reflektorplatten vor der Parabolfläche 20 ist derart eingestellt, daß die von den Platten 64, 66 zurück in die Öffnungen 46 reflektierte Energie um 180° phasenverschoben in bezug auf die mittels der Parabolfläche 20 zurück in die Öffnungen 46 reflektierte integrierte Energie ist, und die Größe der Platten 64, 66 ist derart gewählt, daß der Betrag der von diesen Platten reflektierten Energie gleich dem Betrag der von der Parabolfläche 20 in die Öffnungen 46 reflektierten Energie ist.

Bei einer typischen Antenne, die in dem zuvor genannten Frequenzbereich verwendet werden soll, weisen die Reflektorplatten bei Anwendung eines Parabolreflektors von 9,14 m Durchmesser bei einem Fokus von 2,74 m vom Mittelpunkt der Frontfläche der Parabolfläche entfernt Durchmesser von 568,3 mm auf und sind mit ihren inneren Kanten 282,08 mm von der Achse der Parabolfläche entfernt und 65,09 mm vor der Parabolfläche angeordnet, wobei sie derart nach innen gekippt sind, daß ihre äußeren Kanten 95,25 mm vor ihren inneren Kanten liegen.

Da die von den Platten 64 und 66 reflektierte Energie gleich und entgegengesetzt der von der Parabolfläche 20 in die Öffnungen 46 reflektierten Energie ist, wirkt sie dem Einfluß der letzteren, genau entgegen. Somit ist die Gesamtreflexion 0, und das Stehwellenverhältnis des Systems bleibt praktisch 1.

Es versteht sich daher, daß die offenbarte Speisevorrichtung eine ausgezeichnete Impedanzanpassung zwischen der Antenne und dem Wellenleiter über den gesamten Frequenzbereich, für den das System bestimmt ist, schafft.

Die besondere Ausführungsform der Erfindung, die hier veranschaulicht und beschrieben ist, dient nur als Beispiel und soll die Erfindung nicht einengen.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Antennenspeisevorrichtung, die ein Stück eines Wellenleiters mit zumindest einer darin befindlichen Öffnung zur Ausstrahlung von Hochfrequenzenergie und/oder zum Empfang von Hochfrequenzenergie von einer Antenne vom Reflektortyp aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Blindwiderstand mit dem Wellenleiter an einem Punkt elektrisch gekoppelt ist, an welchem die Scheinleitwertvektoren der Speisevorrichtung, gemessen bei einer Mehrzahl von Frequenzen über ein breites Frequenzband, z. B. von 750 bis 950 Megahertz, von der gleichen allgemeinen Winkellage sind und alle Blindleitwertkomponenten eine Polarität aufweisen, welche derjenigen des ersten Blindwiderstandes entgegengesetzt ist, wobei der erste Blindwiderstand von genügender Größe ist, um allen Scheinleitwertvektoren, gemessen nach Hinzufügung des ersten Blindwiderstandes, Blindleitwertkomponenten derselben Polarität wie der des ersten Blindwiderstandes zu geben, und daß ein zweiter Blindwiderstand mit dem Wellenleiter an einem Punkt vereinigt ist, der räumlich entfernt von dem ersten Blindwiderstand in einer Richtung weg von der Öffnung und in einer solchen Entfernung liegt, daß die Scheinleitwerte der Speisevorrichtung, gemessen an diesem Punkt nach Hinzufügung des ersten Blindwiderstandes, aber vor Hinzufügung des zweiten Blindwiderstandes über das breite Frequenzband hinweg normierte Wirkleitwertkomponenten der allgemeinen Größenordnung 1 besitzen, wobei der zweite Blindwiderstand ausreichend ist, um den Blindleitwertkomponenten der zuletzt genannten Scheinleitwerte entgegenzuwirken und diese Scheinleitwerte, gemessen nach Hinzufügen des zweiten Blindwiderstandes, in praktisch reine Wirkleitwerte eines normierten Wertes der allgemeinen Größenordnung 1 zu überführen, wodurch der Scheinleitwert der Speisevorrichtung an den charakteristischen Scheinleitwert des Wellenleiters über das breite Frequenzband hinweg angepaßt wird, um ein Stehwellenverhältnis von nahezu 1 zu schaffen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Blindwiderstand von

induktiver Natur ist, so daß die Blindleitwertkomponenten der Scheinleitwertvektoren, gemessen in Abwesenheit des ersten Blindwiderstandes, von kapazitiver und, gemessen nach Hinzufügung des ersten Blindwiderstandes, von induktiver Natur sind, wobei der zweite Blindwiderstand ebenfalls von induktiver Natur ist, so· daß die Blindleitwertkomponenten der Scheinleitwertvektoren, gemessen in Abwesenheit des zweiten Blindwiderstandes, von kapazitiver Natur sind.

3. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, wobei der Wellenleiter rechteckigen Querschnitt aufweist und die Antenne parabolisch ist, dadurch gekennzeichnet, daß das strahlende und/oder empfangende Ende des Wellenleiters an seiner kürzeren Abmessung in zwei Abschnitte gleicher Größe aufgeteilt ist, wobei jeder Abschnitt eine nach hinten gerichtete Öffnung näherungsweise im Fokus der Antenne aufweist und wobei ferner der erste Blindwiderstand ein Paar induktiver Blenden aufweist, von denen je eine in jedem Abschnitt angeordnet ist, während der zweite Blindwiderstand eine weitere induktive Blende aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die induktive Blende in jedem Abschnitt ein Paar Blendenplatten aufweist, die sich von gegenüberliegenden kurzen Seitenwandungen des Abschnittes zwischen einem Paar von Trenngliedern und einer inneren Wandung des Abschnittes erstrecken, wobei die Trennglieder von gegenüberliegenden kurzen Seitenwandungen des Wellenleiters vorstehen, wo sich der Wellenleiter in seine Abschnitte aufteilt und Spitzen aufweist, die in eine Richtung nach hinten entlang dem Wellenleiter weisen und die kurze Abmessung des Wellenleiters praktisch zweiteilen, wobei die spitz zulaufenden Oberflächen der Trennglieder konkav um Achsen gekrümmt sind, die auch die Achsen der geraden Kreiszylinder sind, deren konvex gekrümmte Oberflächen die inneren Wandungen der Abschnitte bilden.

5. Vorrichtung nach Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung zur Reflexion integrierter Energie zurück in die Öffnungen mittels der Antenne während der Übertragung durch in die öffnungen mittels eines Paares von Reflektorplatten, die auf gegenüberliegenden Seiten des Wellenleiters vor der Antenne angeordnet sind, reflektierte Energie beseitigt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten mit ihren Frontoberflächen praktisch senkrecht zu imaginären Linien orientiert sind, die sich von den Öffnungen zu den Mittelpunkten der Platten erstrecken, und daß der Abstand der Platten von den öffnungen und die Größe der Platten derart ist, daß die mittels der Platten reflektierte Energie praktisch um 180° phasenverschoben gegen die integrierte reflektierte Energie ist und die gleiche Größe wie diese aufweist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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