DE1441556C

DE1441556C - Protection radiator antenna system for sides and elevation bearings

Info

Publication number: DE1441556C
Authority: DE
Inventors: Erich Dipl Ing Aerden hout Goldbohm (Niederlande)
Original assignee: Chnstiaan Huygenslaboratormm N V Noordwijk (Niederlande)
Publication date: 1971-04-01

Description

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Die Erfindung betrifft ein Schlitzstrahler-Antennen- mit seinen beiden Hälften die einander gegenübersystem für Seiten- und Höhenpeilung mit Hilfe von liegenden Schenkel eines zweiten magischen Kreuzes zwei Antennen, die beide ausgesprochene Rieht- bildet und daß die zentralen Schenkel der beiden wirkung in zueinander senkrecht stehenden Richtun- magischen Kreuze miteinander verbunden sind, wangen aufweisen. 5 rend an den beiden anderen einander gegenüber-• Die deutsche Auslegeschrift 1039108 offenbart liegenden Schenkeln jedes der beiden magischen einen Peilempfänger für die Peilung in einer Ebene, Kreuze je zwei paarweise einander gleiche Sonden bei dem die Empfangssignale zweier Richtantennen bzw. Detektoren liegen.The invention relates to a slot radiator antenna with its two halves facing each other for side and elevation bearing with the help of lying legs of a second magic cross two antennae, both of which form pronounced direction, and that form the central limbs of the two effect in mutually perpendicular directional crosses are connected with each other, cheeks exhibit. 5 rend to the other two opposite each other- • The German Auslegeschrift 1039108 discloses lying legs of each of the two magical a direction finder for bearing in a plane, crosses two pairs of identical probes in which the received signals of two directional antennas or detectors are located.

additiv und subtraktiv einander überlagert wer- Das Ergebnis dieser Anordnung ist, daß das den; als Summen- bzw. Differenzerzeuger werden io gerade Diagramm des Seitenpeilungs-Schlitzstrahlers dabei Wellenleiter in der Form des sogenannten als Referenz bei der Höhenpeilung mittels des Magischen T eingesetzt. Dieser Peilempfänger ge- ungeraden Diagramms des Höhenpeilungs-Schlitzstattet nicht die Peilung in zwei Ebenen. Wohl kann Strahlers dient und daß umgekehrt das. gerade Diaman durch Verdoppeln der Einrichtung auch eine gramm des Höhenpeilungs-Schlitzstrahlers als RePeilung in einer zweiten Ebene erzielen, doch wäre 15 ferenz bei der Seitenpeilung mittels des ungeraden dafür der doppelte Aufwand erforderlich, und die Diagramms des Seitenpeilungs-Schlitzstrahlers verbeiden Systeme blieben voneinander unabhängig. Die wendet wird. Dies hat den Vorteil, daß der ErPeilung selbst beruht auf einem Amplitudenvergleich. fassungsbereich des Antennensystems wesentlich ver-The result of this arrangement is that the the; as a sum or difference generator, io straight diagrams of the side bearing slot emitter thereby waveguide in the form of the so-called as a reference for the altitude bearing by means of the Magical T used. This direction finder provides an odd diagram of the altitude bearing slot not the bearing in two planes. Well, radiator can serve and that vice versa. Especially diamond by doubling the facility, one gram of the elevation bearing slot emitter is also used as a re-bearing achieve in a second level, but would be 15 reference with the side bearing by means of the odd this requires twice the effort, and both diagrams of the side-bearing slot emitter Systems remained independent of one another. Which is turned. This has the advantage that the targeting itself is based on an amplitude comparison. the antenna system

Insbesondere bei der Verwendung von Zentimeter- größert wird. Denn das ungerade Strahlungsdiawellen haben sich Schlitzstrahler in Form eines 20 gramm — das den größeren Erfassungsbereich aufHohlleiters mit in der Wand vorgesehenen Schlitzen weist — wird nicht mit dem schmalen geraden Diabewährt. In üblicher Weise wird hier die Erfindung gramm desselben Schlitzstrahlers verglichen; in an Hand von Sendeantennen erläutert; die Aus- diesem Fall wurden beim Einsatz als Empfangsbildung der Empfangsantenne ist dann für den Fach- antenne alle Strahler außerhalb des Erfassungsmann offensichtlich. Die Phase und die Amplitude 25 bereiches des geraden Diagramms nicht mehr erfaßt, der von diesen Schlitzen ausgestrahlten Wellen weil keine Referenz mehr vorhanden wäre. Das enthängen dabei von der Anordnung und der Richtung sprechende gerade Diagramm des senkrecht stehender Schlitze ab. Wird der Schlitzstrahler zentral ge- den Schlitzstrahlers ist dagegen wesentlich breiter, speist, können sich die Strahler an beiden Seiten in weil dieser ja in der betreffenden Ebene keine Richt-Phase bzw. in Gegenphase befinden. Im ersten Fall 30 wirkung besitzt.Especially when using centimeter is enlarged. Because that odd radiation slide waves have slot emitters in the form of a 20 gram - which has the larger detection area on waveguide with slots provided in the wall - will not work with the narrow, straight slide. In the usual way, the invention is compared here grams of the same slot emitter; in explained on the basis of transmitting antennas; In this case, when the receiving antenna was used to form the reception, all radiators outside of the detector are obvious to the specialist antenna. The phase and amplitude range of the straight diagram is no longer recorded, of the waves emitted by these slots because there would no longer be a reference. That hang straight diagram of the vertical one that speaks of the arrangement and the direction Slits. On the other hand, if the slot radiator is centered, the slot radiator is much wider, feeds, the emitters on both sides can be in because this is not a straightening phase in the relevant plane or are in opposite phase. In the first case 30 has an effect.

entsteht ein sogenanntes »gerades Antennen-Dia- Es versteht sich dabei für den Fachmann, daß die gramm«, bei dem unter zutreffender Dimensionierung Länge der zentralen Schenkel der miteinander geein einfaches Hauptbündel ausgestrahlt wird, wäh- koppelten magischen Kreuze so bemessen wird, daß rend im anderen Fall ein sogenanntes »ungerades bezüglich der Überlagerung der Signale in den Strahlungsdiagramm« auftritt, bei welchem zwei 35 Sondenschenkeln optimale Phasenbeziehung gewährspiegelsymmetrische Hauptbündel ausgestrahlt wer- leistet ist, d. h., daß die Laufzeit in den zentralen den, zwischen denen in der Richtung senkrecht zum Schenkeln der Signale ganzzahlige Vielfache der Schlitzstrahler ein scharfer Nullpunkt existiert. Diese halben Periodendauer der Signale beträgt,
beiden Hauptbündel liegen in Gegenphase. Infolge Die Erfindung soll nachstehend an Hand des in des scharfen Nulldurchganges eignen sich diese un- 40 der Zeichnung schematisch dargestellten Ausebenen Diagramme besonders gut zur Durchführung führungsbeispiels eines Antennensystems gemäß der von Peilungen. Soll jedoch mit dem Antennensystem Erfindung näher erläutert werden,
unter Benutzung eines selbsttätig wirkenden Servo- Das Antennensystem nach dem Ausführungssystems eine Strahlungsquelle verfolgt werden, er- beispiel weist zunächst ein oberes magisches Kreuz gibt sich die Schwierigkeit, daß bei zutreffend ge- 45 32 auf, d. h. einen Hohlleiter von rundem Querrichteter Antenne mitunter kein Signal empfangen schnitt, an den vier Hohlleiter mit rechteckigem werden kann, was natürlich höchst unerwünscht ist. Querschnitt — die Schenkel — kreuzweise ange-The result is a so-called "straight antenna slide. It goes without saying that the gram", in which the length of the central legs of the simple main bundle that is common to each other is emitted, is measured in such a way that the magical crosses are coupled so that rend in the other case a so-called "odd number with regard to the superposition of the signals in the radiation diagram" occurs, in which two 35 probe legs are emitted with an optimal phase relationship in a mirror-symmetrical main beam, that is, the transit time in the central ones, between those in the direction perpendicular to Legs of the signals are integer multiples of the slot radiator a sharp zero point exists. This half the period of the signals is
both main bundles are in opposite phase. As a result of the invention, using the sharp zero crossing in the following, these planarization diagrams shown schematically in the drawing are particularly well suited for implementing an exemplary embodiment of an antenna system in accordance with that of bearings. However, if the antenna system invention is to be explained in more detail,
using an automatically acting servo, the antenna system according to the execution system a radiation source can be tracked, for example, first of all an upper magic cross, there is the difficulty that with applicable 45 32, ie a waveguide of a round transversely directed antenna sometimes no signal received cut to which four waveguides can be rectangular, which of course is highly undesirable. Cross-section - the legs - arranged crosswise

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Antennensystem schlossen sind. Dabei sind an zwei gegenüberliegenfür Seiten- und gleichzeitig Höhenpeilung zu den Schenkeln dieses magischen Kreuzes die beiden schaffen, bei dem die geraden und die ungeraden 50 Hälften 30 und 31 eines Schlitzstrahlers ange-Strahlungsdiagramme beider verwendeten Antennen schlossen, während die beiden anderen einander so miteinander kombiniert werden, daß jederzeit ein gegenüberliegenden Schenkel 33, 34 Einrichtungen Peilsignal in beiden Peilrichtungen vorliegt. Es zum Ein- oder Auskoppeln von Energie, wie z. B. ist dabei selbstverständlich, daß »Höhen«- und Sonden oder Detektoren, enthalten. Der zentrale »Seiten«-Peilung hier nur für zwei aufeinander senk- 55 Schenkel des magischen Kreuzes 32 ist mit dem zenrechte Richtebenen stehen, daß aber das gesamte tralen Schenkel eines zweiten unteren magischen Antennensystem geschwenkt werden kann, um etwa Kreuzes 35 verbunden. An den Schenkeln des eine Peilung in zwei anderen Ebenen zu ermöglichen. magischen Kreuzes 35, die parallel zu den Sonden-The object of the invention is to make an antenna system closed. There are two opposite for each other Lateral and at the same time vertical bearing to the thighs of this magical cross, the two of them create, in which the even and the odd 50 halves 30 and 31 of a slot radiator are attached radiation patterns both used antennas closed while the other two each other are combined so that at any time an opposite leg 33, 34 facilities There is a bearing signal in both bearing directions. It is used to couple energy in or out, such as B. It goes without saying that "heights" and probes or detectors are included. The central one "Side" bearing here only for two mutually perpendicular legs of the magic cross 32 is with the zen straight There are straightening levels, but that the entire central limb of a second lower magical Antenna system can be pivoted to approximately 35 connected. On the thighs of the to enable a bearing in two other planes. magic cross 35, which runs parallel to the probe

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch schenkein 33 und 34 des ersten magischen KreuzesThis object is thereby given according to the invention no 33 and 34 of the first magic cross

gelöst, daß die beiden zueinander senkrechten 60 32 verlaufen, sind ebenfalls Schlitzstrahlerhälften 36solved that the two mutually perpendicular 60 to 32 extend, slot radiator halves 36 are also

Schlitzstrahler derart über magische Kreuze mit- und 37 angeschlossen, während die beiden übrigenSlot emitters in this way also connected via magic crosses and 37, while the other two

einander gekoppelt sind, daß der erste Schlitzstrahler Schenkel 38, 39 des magischen Kreuzes 35 wiederare coupled to each other that the first slot emitter legs 38, 39 of the magic cross 35 again

stets senkrecht zu der vertikalen und der zweite Einrichtungen zum Ein- oder Auskoppeln vonalways perpendicular to the vertical and the second means for coupling in or out

Schlitzstrahler stets senkrecht zu der horizontalen Energie enthalten.Slot radiators always contain perpendicular to the horizontal energy.

Drehachse des Antennensystems steht, daß der erste 65 Die Schlitzstrahler 30, 31 sind drehbar um eineThe axis of rotation of the antenna system is that the first 65 The slot radiators 30, 31 are rotatable about a

Schlitzstrahler mit seinen beiden Hälften die ein- senkrechte Achse und die Schlitzstrahler 36, 37 sindThe slot radiator with its two halves is the vertical axis and the slot radiators 36, 37 are

ander gegenüberliegenden Schenkel eines ersten drehbar um eine waagerechte Achse montiert; dasmounted on the opposite leg of a first rotatable about a horizontal axis; that

magischen Kreuzes und der zweite Schlitzstrahler System kann jedoch auch fest montiert sein.magic cross and the second slot emitter system can also be permanently mounted.

Von außen kommende Signale, welche die beiden Schlitzstrahlerhälften 30 und 31 in gleicher Phase und Amplitude erreichen, werden von dem magischen Kreuz 32 an die Schenkel 33,34 übertragen, wo sie Meßsignale mit gegenseitig gleicher Amplitude und Phase erregen. Diese kann man also als Signale, die von dem geraden Bündel der Antennencharakteristik des Schlitzstrahlers 30, 31 herrühren, auffassen. Ebenso erregt das gerade Bündel der Antennencharakteristik des Schlitzstrahlers 36,37 Signale mit gegenseitig gleicher Amplitude und Phase in den Schenkeln 38 und 39. Signale infolge des ungeraden Bündels der Antennencharakteristik des Schlitzstrahlers 30,31 werden jedoch durch die zentralen Schenkel auf das magische Kreuz 35 übertragen und dort in gleicher Amplitude, jedoch in entgegengesetzter Phase auf die Schenkel 38,39 verteilt.Signals coming from outside which the two slot radiator halves 30 and 31 are in the same phase and amplitude are transmitted from the magic cross 32 to the legs 33,34, where they Excite measurement signals with mutually equal amplitude and phase. These can be seen as signals that originate from the straight bundle of the antenna characteristic of the slot radiator 30, 31. Likewise, the straight bundle of the antenna characteristics of the slot radiator 36,37 also excites signals mutually equal amplitude and phase in the legs 38 and 39. Signals as a result of the odd Bundles of the antenna characteristics of the slot radiator 30,31 are, however, through the central Legs transferred to the magic cross 35 and there in the same amplitude, but in opposite directions Phase distributed on the legs 38,39.

Folglich empfangen die Detektorschenkel 38, 39 Signale (in Gegenphase), die von dem ungeraden Diagramm des Schlitzstrahlers 30, 31, und Signale (in Phase), die von dem geraden Diagramm des Schlitzstrahlers 36,37 herrühren. Die Ausgänge der Detektorschenkel 38 und 39 können auf ein Servosystem arbeiten, welches eine Drehung des Antennensystems um seine senkrechte Achse bewirkt, as Falls in den Schenkeln 38 und 39 sowohl Signale, die von dem geraden Bündel des Schlitzstrahlers 36, 37, als auch Signale, die von dem ungeraden Bündel des Schlitzstrahlers 30,31 herrühren, erregt werden, dann wird das Servosystem die Antennen so lange in der horizontalen Ebene drehen, bis die Signale, die von dem ungeraden Diagramm des horizontalen Schlitzstrahlers 30, 31 herrühren, zu Null geworden sind. Auf die Art wird also die Seitenpeilung durchgeführt. As a result, the detector legs 38, 39 receive signals (in antiphase) from the odd Diagram of the slot radiator 30, 31, and signals (in phase) derived from the straight diagram of the slot radiator 36.37 originate. The outputs of the detector legs 38 and 39 can be connected to a servo system work, which causes a rotation of the antenna system around its vertical axis, as If in the legs 38 and 39 both signals from the straight beam of the slot radiator 36, 37, as well as signals which originate from the odd beam of the slot radiator 30,31, are excited, then the servo system will rotate the antennas in the horizontal plane until the signals which originate from the odd diagram of the horizontal slot radiator 30, 31 has become zero are. This is how the side bearing is carried out.

Da Signale, die von dem ungeraden Bündel des Schlitzstrahlers 36, 37 herrühren, Meßsignale (in* Gegenphase) in den Schenkeln 33,34 erregen, kann an diese Schenkel ein zweites Servosystem angeschlossen werden, das eine Drehung des Antennensystems in seiner vertikalen Ebene durch die Schlitzstrahler 36, 37 steuert Dieses zweite Servosystem weist dieselben Eigenschaften wie das erste auf.Since signals originating from the odd bundle of the slot radiator 36, 37 are measurement signals (in * Antiphase) in the legs 33,34, a second servo system can be connected to these legs that a rotation of the antenna system in its vertical plane by the slot radiator 36, 37 controls This second servo system has the same properties as the first.

Claims

Claim:

Slot antenna system for side and elevation bearing with the help of two antennas, the both have pronounced directivity in mutually perpendicular directions, characterized in that the two mutually perpendicular slot radiators (30, 31 and 36, 37) in this way with each other via magic crosses are coupled that the first protective radiator (30, 31) is always perpendicular to the vertical and the second slot radiators (36, 37) always perpendicular to the horizontal axis of rotation of the antenna system stands that the first slot radiator (30, 31) with its two halves (30, 31) the one another opposite leg of a first magic cross (32) and the second slot emitter (36, 37) with its two halves (36, 37) the opposite legs of a second magic cross (35) and that the central legs of the two magic crosses (32, 35) are connected to one another, while on the other two opposite one another Legs (33, 34 or 38, 39) of each of the two magic crosses (32, 35) in two pairs identical probes or detectors are located.

1 sheet of drawings