DE1910995A1 - Dielektrische Antenne - Google Patents

Description

• "Dielektrische Antenne"] Zusatz zu Patent (AZ.: P 18 03 792.8) Die dielektrische Antenne, die Gegenstand des Hauptpatentes (AZ.: P 18 03 792.8) ist, dient dem Ausstrahlen und/oder Empfangen elektromagnetischer Wellen und ist besonders vorteilhaft als Radarantenne benutzbar. Sie besitzt einen vorzugsweise runden Speischohlleiter, in den sie mit ihrem speiseseitigen und vorzugsweise spitz auslaufenden (getaperten) Ende hineinragt. Die Innenwände dieses Speischohlleiters umschließen zumindest einen vorgegebenen Abschnitt des hineinragenden Endes der Antenne dicht. Außerhalb des Speisehohlleiters erweitert sich die Antenne gemaß dem Hauptpatent zu ihrem strahlungsseitigon Ende hin pyramidenförmig mit einem kugelkalottenförmigen Abschluß. Die die Pvremidenform bestimmenden Winkel sind hierbei in Abhängigkeit von dem gewünschten Richtdiagramm der antenne gewäblt, während der Radius des kugelkalottenförmigen Abschlusses der Antenne derart gewählt ist, daß im Falle der Ausstrahlung der elektromagnetischen Wellen zumindest im winkelmäßigen Hauptstrahlungsbereich des Strahlungsfernfeldes eine sich annähernd kugelförmig ausbreitende Phasenfront der Wellen entsteht.
• Die Ansprüche 5 und 6 des Hauptpatentes geben besonders vorteilhafte Verwendungsmöglichkeiten dieser Antenne ans So ist sie vorteilhaft in einer Mehrzahl als Primärantenne in einem zum Ausstrahlen und/oder Empfangen elektromagnetischer Wellen geeigneten und einen einzigen Reflektor aufweisenden Refloktorantonnensystom verwendbar, dessen Fernfeldrichtdiagramm sich in der Vertikalebene aus der gleichen Mehrzahl von vertikalen Elementarrichtdiagrammen zusammensetzt. in der Weise, daß die Primärantennen in übereinander verlaufenden Ebenen angeordnet sind und in getrennter Zuordnung zu den vertikalen Elementarrichtdiagrammen den Reflektor oder Teile desselben ausleuchten.
• Bei dieser Verwendung in oinom Reflektorantennensystem, dessen Fernfeldrichtdiagramm sich aus zwei Elementarrichtdiagrammen zusammensetzt - die einerseits azimutal gleichförmig und gleichgerichtet sind und andererseits in der durch die gemeinsame azimutale Hauptrichtung der zwei Elementarrichtdiagramme verlaufenden Vertikalebene unterschiedliche Elevationswinkel ihrer Hauptrichtungen und unterschiedliche Formen aufweisen - wird die Erfindung gemäß dem Hauptpatent zweckmäßig in der Weise realisiert, daß als die zwei den zwei Elementarrichtdiagrammen getrennt zugeordneten Primärantennen zwei gleichartige Antennen mit den Merkmalen der Erfindung gemäß dem Hauptpatent vorgesehen sind, daß die Längsachsen der zwei Speisehohlleiter dieser zwei Antennen in Richtung zum bzw. vorn Reflektor in einer gemeinsamen Vertikal ebene vorzugsweise parallel verlaufen und diese zwei Speisehohlleiter sich gegenseitig berühren oder zumindest benachbart sind und daß in dem Falle, daß in der den zwei Längsachsen der zwei Speisehohlloiter gemeinsamen Vertikalebene die Soll-Hauptrichtung der primären Richtdiagramme zumindest einer der zwei Antennen von der Längsrichtung ihres zugehörigen Speisehohlleiters um einen vorgegebenen Winkel in einer von der anderen der zwei Antennen fortweisenden Richtung abweicht, der zugehörige Speisehohlloiter und/oder die in Frage kommende Antenne (gegebenenfalls beide Speisehohlleiter und/oder beide Antennen) im Übergangsgebiet zwischen dem jeweiligen Speisehohlleiter und seiner zugehörigen Antenne - gegebenenfalls mit Abstufungen -derart abgeknickt ist, daß die Ist- mit der Soll-Richung des primären Richtdiagramms übereinstimmt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Antenne gemäß dem Hauptpatent in einer weiteren Ausführungsform zu realisieren, die technisch und/oder wirtschaftlich vorteilhafter ale die im Hauptpatent angegebenen Ausführungsformen sind.
• Die Erfindung besteht darin, daß die pyramidenförmige erweiterung der Antenne gemäß dem Hauptpatent einen eckenlosen Querschnitt aufweist, der zumindest angenähert ellipsenförmig ist.
• Die Pyramidenform bleibt bei der erfindungsgemäßen Antenne in ihrem sich erweiternden Teil somit angenähert erhalten, wenn man davon absieht, daß diese Pyramide bei der erfindungsgemäßen Antenne im Gegensatz zur Antenne gemäß dem Hauptpatent keine Kanten wie eine übliche Pyramide aufweist. Der sich erweiternde Teil der erfindungsgemäßen Antenne könnte daher auch ala eine sich aus dem Übergang eines Kegels zu einer Pyramide ergebenden Raumform bezeichnet werden, wenn man als Segel eine eckenlose Pyramide mit @reisförmigem Querschnitt ansieht.
• Anhand der Abbildungen wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zu deren näheren Erläuterung im einzelnen beschrieben.
• Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht, Fig. 2 die Draufsicht und Fig. 3 einen Querschnitt in der Schnitebene A-A einer Ausführungsform der Erfindung.
• Mit 1 ist hierbei ein runder Speisehohlleiter bezeichnet, in den der Antennenkörper aus dielektrischem Material mit reinem speiseseitigen Ende, das spitz verläuft und in Fig. 1 und 2 schraffiert dargestellt ist, hineinragt und dessen Innenwände dieses hineinragende Ende bis zum Beginn der Taperung dicht umschließen. Zum strahlungsseitigen Ende hin erweitert sich die gezeigte dielektrische Antenne außerhalb ihres Speise.
• hohlleiters im Sinne der Erfindung pyramidenförmig, wobei diese Pyramide einen eckenlosen, angenähert ellipsenförmigen Querschnitt aufweist. In Fig. 1 sind die sichtbaren Begrenzungslinien dieser Erweiterung mit 2 und 3 bezeichnet, während die abschlußseitige Begrenzungslinie dieser Erweiterung durch eine gestrichelte Linie 4 angedeutet iot, die natürlich bei der Antenne selbst unsichtbar ist. Der Spitzenwinkel dieser Erweiterung im Vertikalschnitt ist in Fig. 1 mit α bezeichnet, während der Spitzenwinkel dieser Erweiterung im Horizontalschnitt in Fig. 2 mit 4 bezeichnet ist. Die sichtbare und durchgezogene Begrenzungslinie einerseits und die lediglich denkbar und gestrichelt gezeichneten Begrenzungslinien des florizontalschnitts andererseits der Erweiterung der ertindungsgemäßen Antenne sind in Fig. 1 und 2 mit 5 und 7 bezeichnet.
• An ihrem strahlungsseitigen Ende ist die erfindungsgemäße Antenne ebenso wie die Antenne gemaß dem Hauptpatent kugelkalettenförmig abgeschlossen. Der Radius dieser Kugelkalotte ist in Fig. t und 2 mit r angogeben und die Lage des Mittelpunktes in Verbindung mit der Größe r so gewählt, daß im Falle der Verwendung der erfindungsgemäßen Antenne als Sendeantenne zumindest in ihrem winkelmäßigen Hauptstrahlungsbereich des Strahlungsfernfeldes eine eich annähernd kugelförmig ausbreitende Phasenfront der elektromagnetischen Wellen ergibt. Mit 8 ist die Bregrenzungzlinie der Kugelkalotte in der Zeichenebene der Fig. AL und 2 bezeichnet.
• Ein in der Praxis besonders bewährtes Ausführungsbelspiel der Erfindung nach den Fig. 3a und 3b, das fir das da (etwa 3cm Wellenlänge) dimensioniert ist, weist folgende en Dimensionierung auf, die allerdings lediglich zum besseren Verständnis der Fig, 3a und 3b angegeben werden und nicht etwa einschränkend für die Erfindung gelten sollen: α = 29° ß = 120° r = 35 mm b = 55 mm c = 22,8 mm im Durchmesser.
• Die erfindungsgemäße Antenne ist besonders vorteilhaft bei den Gegenständen der Ansprüche 5 und 6 des Hauptpatentes, die - wie bereits erwähnt - vorteilhafte Verwendungsmöglichkeiten der in der Einleitung angegebenen Art betreffen verwendbar, und zwar als Einzelerreger.

Claims (1)

1. P a t e n t a n s p r u c h

   Dielektrische Antenne - zum Ausstrahlen und/oder Empfangen elektromagnetischer Wellen, insbesondere Radarantenne, mit einem vorzugsweise runden Speivehohlleiter, in den sie mit ihrem speiseseitigen und vorzugsweise spitz auslaufenden (getaperten) Ende hineinragt und dessen Innenwände zumindest einen vorgegebenen Abschnitt ihres hineinragenden Endes dicht umschließen -, die sich außerhalb des Speisehohlleiters zu ihrem strashlungsseitigen Ende hin pyramidenförmig erweitert und kugolkalottenförmig abgeschlossen ist und bei der einerseits die die Pyramidenform bestimmenden Winkel in Abhängigkeit von dem gewünschten Richtdiagrnmm der Antenne und andererseits der Radius der Kugelkalotte derart gewählt sind, daß im Falle der Ausstrahlung der elektromagnetischen Wellen zumindest im winkelmäßigen Hauptstrahlungsbereich des Strahlungsafernfeldes eine sich annähernd kugelförmig ausbreitende Phasenfront der Wellen entsteht,, nach Patent . ... ... (AZ.: P 18 03 792.8), dadurch gekennzeichnet, daß die pyramidenförmige Erweiterung der Antenne einen eckenlosen Querschnitt aufweist, der zumindest angenähert ellipsenförmig ist.