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    公开号:WO1987003143A1
    申请号:PCT/EP1986/000661
    申请日:1986-11-17
    公开日:1987-05-21
    发明作者:Rudolf Wohlleben；Johann Mutschlechner
    申请人:Rudolf Wohlleben；
    IPC主号:H01Q13-00
    专利说明:
    [0001] Hornstrahler
    [0002] Die Erfindung bezieht sich auf einen Hornstrahler zur Fokuserregung einer Reflektorantenne, mit einem im ausgangsseitigen Endbereich eines rohrförmigen Speisehohlleiters angeordneten Hornflansch, der sich von seinem am Speisehohlleiter gelegenen Hornschlund aus trichterförmig erweitert und auf seiner Trichterinnenseite parallel zur Achse des Speisehohlleiters ausgerichtete Rillen aufweist.
    [0003] Bei einem derartigen bekannten Hornstrahler (DE-OS 3 144 319), bei dem der Speisehohlleiter mit dem Hornschlund bündig abschließt, wird durch die achsparallele Ausrichtung der die Längsachse des Speisehohlleiters koaxial umgebenden Rillen der Trichterinnenseite eine Struktur angestrebt, die auf einfache Weise eine möglichst maßgenaue Fertigung der Rillen ermöglicht. Insbesondere soll eine derartige genaue Bemessung der Rillen erreicht werden, daß eine hohe Unterdrückung der Kreuzpolarisation stattfindet. Der bekannte Hornstrahler ist damit speziell darauf abgestimmt, ein Strahlungsdiagramm mit möglichst geringer Kreuzpolarisation zu liefern, wogegen die Flächenausleuchtung oder Belegung der von dem Hornstrahler zu erregenden Reflektorantenne weniger gewichtig ist.
    [0004] Der Erfindung liegt dagegen die Aufgabe zugrunde, die Ausleuchtung tiefer Reflektorantennen oder Spiegel, insbesondere mit einem Verhältnis f/D<0.35, wobei f die Brennweite und D die Öffnung des Spiegels ist, derart zu verbessern, daß unter Beibehaltung einer möglichst geringen Kreuzpolarisation ein hoher FlächenWirkungsgrad bei niedrigem Überstrahlungswirkungsgrad und hoher Nebenzipfeldämpfung erreicht wird.
    [0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der zwischen der Längsachse des Speisehohlleiters und der Trichterinnenseite eingeschlossene halbe Öffnungswinkel θo des Hornflansches im Bereich von 70°<θo <80° liegt und der Speisehohlleiter vom TE11 -Wellentyp aus dem Hornschlund vorsteht, wobei dieser Hohlleiterüberstand auf eine der Apertur des Spiegels der Reflektorantenne entsprechende optimale Breite des Strahlungsdiagramms des Hornstrahlers eingestellt wird.
    [0006] Hinsichtlich der Ausleuchtung oder Belegung der Reflektorantenne, d.h. des Spiegels, bestünde der Idealzustand darin, eine gleichmäßige Ausleuchtungsfeidstärke auf dem gesamten Spiegel mit sprunghaftem Feldstärkeabfallauf Null am Spiegelrand zur Verfügung zu stellen. Dies würde voraussetzen, daß der erregende Hornstrahler eine rötationskegelf örmige Strahlungscharakteristik aufweist, die innerhalb ihres der Öffnung des Spiegels entsprechenden Öffnungswinkels eine konstante Ausleuchtungsfeld stärke
    - Dieser Idealfall kann jedoch nicht verwirklich: werden und die Gleichmäßigkeit der Ausleuchtung wird Insbesonderebei tiefen Spiegeln immer schwieriger. Tiefe Spiegel mit f/D <0,35 sind aber deswegen erstrebenswert, well der den Erreger bildende Hornstrahler dabei stärker gegen Bodenstrahlung, d.h. thermisches Zusatzrauschen. angeschirmt wird als bei flachen Spiegeln, überraschend hat sich jedoch gezeigt, daß durch die erfindungsgemaße Bemessung des Öffnungswinkels des Hornflansches und die geeignete Anpassung des Speisehohlleiterüberstandes gegenüber dem Hornschlund ungewöhnlich günstige Ausleuchtungseigenschaften erreicht werden können die beispielsweise einen Flächenwirkungsgrad von 50 bis 60%, einen sehr hohen Überstrahlungswirkungsgrad (Überstrahlung des Spiegelrandes etwa 2% ) und eine hohe Nebenzipfeldämptυng von etwa 25 dB beinhalten. Da außerdem die Kreuzpolarisation stark unterdrückt ist, d.h. die Strahlungscharakteristik praktisch zylindersymmetrisch ist, eignet sich der erfindungsgemäße Hornstrahler insbesondere für zirkularpolarisierte Wellen, wie sie beispielsweise von Fernsehsatellitensendern im direktstrahlenden Bereich abgestrahlt werden. Die Festlegung der vorstehend genannten Größen: Flächenwirkungsgrad. Überstrahlungswirkungsgrad und Nebenzipfeldämpfung folgt dabei den auf dem Fachgebiet de r Antennen üblichen Definitionen, wie sie beispielsweise JOHNSON. R.C., JASIK H., Antenna Engineering Handbook, McGraw Hill New York. 1984. Seite 1-5 bis 1-7 oder RUDGE . A.W., MILNE, K., OLVER, A.D., KNIGHT, P., The Handbook of Antenna Design, Peregrinus, London, 1982, Vol. 1, Seite 21-24 beinhalten.
    [0007] B esonders gute Ergebnisse werden für tiefe Spiegel in einem engeren Winkelbereich des Hornflansches erzielt, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der halbe Öffnungswinkel θo im Bereich von 73° ≤ θo ≤76° liegt.
    [0008] Ähnlich wurde auch für die Einstellung des Hohl- leiterüberstandes ein bevorzugter Bereich gefunden, welcher derart bemessen ist, daß der Hohlleiterüberstand im Bereich von - 0.25
    £ • 0.35 liegt, wobei
    die Betriebswellenlänge und L der senkrechte Abstand zwischen der Aperturebene des Hornflansches und der Aperturebene des Hohlleiters ist und das Vorzeichen für außerhalb des zwischen dem Hornflansch und seiner Aperturebene eingeschlossenen Trichter innenrauirs gelegene Abstände L positiv und für innerhalb des Trichterinnenraums gelegene Abstände L negativ gewählt ist.
    [0009] Insbesondere ist die Erfindung in Zusammenhang mit einem Hornstrahler anwendbar, bei dem der Speisehohlleiter ein Rundhohlleiter ist. In diesem Zusammenhang erweist es sich sodann als zweckmäßig, daß der Hornflansch bezüglich der Achse des Speisehohlleiters rotationssymmetrisch ist. Insbesondere besteht eine bevorzugte Ausführungsform darin, daß der Hornflansch die Form des Mantels eines Rotationskegels aufweist.
    [0010] Im Rahmen der Erfindung ist nicht nur vorgesehen, daß der Hohlleiterüberstand eine einmalige und bleibende Einstellung erfährt, sondern es ist in einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens auch die Möglichkeit geschaffen worden, das Maß des Hohlleiterüberstandes bei Bedarf zu ändern und neu einzustellen. Diese weitere Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, daß der Hornflansch auf dem Speisehohlleiter axial verschieblich ist.
    [0011] Zur konstruktiven Durchführung dieses Gedankens ist in einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß der Hornflansch an einer auf dem Außenmantel des Speisehohlleiters formschlüssig geführten Hülse angeordnet ist. Hierdurch wird die hochfrequenzmäßige Verbindung des Hornflansches mit dem Speisehohlleiter sichergestellt und gleichzeitig eine Änderung des Hohlleiterüberstandes durch Verschiebung des Hornflansches ermöglicht. Vorzugsweise ist zur Sicherstellung einer definierten hochfrequenzmäßigen Verbindung der Hornflansch mit einer auf dem Hohlleiteraußenmantel schleifenden Kontaktfeder verbunden.
    [0012] Zur Durchführung einer genau steuerbaren Verschiebung des Hornflansches auf dem Hohlleiter ist in einer praktischen Ausführungsform ferner eine elektrische Antriebseinrichtung für die Verschiebebewegung des Hornflansches vorgesehen. Diese ist zweckmäßig derart ausgebildet, daß der Hornflansch eine sich parallel zur Achse des Speisehohlleiters erstreckende Zahnstange aufweist, die mit einem von einem Elektromotor angetriebenen, bezüglich des Speisehohlleiters ortsfesten Zahnrad kämmt.
    [0013] Schließlich wurden für praktische Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Hornstrahlers bestimmte, auf die Betriebswellenlänge normierte Abmessungsbereiche als besonders zweckmäßig gefunden. Diese bestehen darin, daß der Außendurchmesser des Hornflansches dges, der Innendurchmesser des Hohlleiters
    die axiale Rillentiefe s, der radiale Rillenabstand b und die radiale Rillendicke t in den Bereichen
    [0014] liegen , wobei die Betriebs

    p Wel lenlänge is t . Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der
    [0015] Erfindung ergeben sich aus αer folgenden Beschreibung und der Zeichnung, auf die bezüglich einer erfindungswesentlichen
    [0016] Offenbarungen aller im Text nicht erwähnten Einzelheiten ausdrücklich hingewiesen wird. Hierin zeigen:
    [0017] Fig. 1 eine teilweise längsgeschnittene Seitenansicht eines Hornstrahlers,
    [0018] Fig. 2 ein E- und H-Ebenen-Diagramm des Hornstrahlers, wobei auf der Abszisse der gegen die Längsachse des Speisehohlleiters gemessene Abstrahlungswinkel und auf der Ordinate die unter diesem Winkel abgestrahlte Leistung aufgetragen ist, und
    [0019] Fig. 3 eine graphische Darstellung der Lage des Phasenzentrums des Hornstrahlers. wobei in Fig. 3(a) die Lage des Phasenzentrums in Abhängigkeit vom Hohlleiterüberstand und in Fig. 3(b) die auf der Abszisse und der Ordinate aufgetragenen Größen veranschlaulicht sind.
    [0020] Gemäß Fig. 1 weist ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 bezeichneter Hornstrahler einen Speisehohlleiter 2 vom TE11-Wellentyp auf. der in Form eines Rundhohlleiters mit zylindrischem Innenquerschnitt ausgebildet ist. Der auf die Betriebswellenlänge J
    normierte Innendurchmesser des
    [0021] Rundhohlleiters ist in Fig. 1 mit bezeichnet. Der
    [0022] Außenmantel 3 des Rundhohlleiters ist in seinem der in Fig.
    [0023] 1 rechts befindlichen Mikrowelleneinspeisungsseite abgewandten freien Endbereich als Gleitfläche ausgebildet, die sich axial von dem die Aperturebene 4 des Speisehohlleiters 2 festlegenden, offenen freien Ende 5 des Speisehohlleiters
    [0024] 2 bis zu einer Ringschulter 6 des Außenmantels 3 erstreckt. Auf dem die Gleitfläche bildenden Endbereich des Außenmantels 3 ist ein Hornflansch 7 angeordnet, der eine auf der Gleitfläche formschlüssig geführte Hülse 8 aufweist, die den Außenmantel 3 des Speisehohlleiters 2 ringförmig umgibt. Zur Sicherstellung eines definierten Hochfrequenzkontaktes zwischen der Hülse 8 und dem Speisehohlleiter 2 ist in einer zum Außenmantel /offenen Ausnehmung 9 der Hülse
    [0025] 8 eine blattförmige Kontaktfeder 10 angeordnet, die unter Federandruck auf der Gleitfläche des Außenmantels 3 anliegt.
    [0026] Der bezüglich der in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 11 bezeichneten zentralen Achse des Speisehohlleiters 2 rotationssymmetrische Hornflansch 7 erstreckt sich ausgehend von der Hülse 8 trichterförmig radial nach außen, wobei sich die Trichterform zum ausgangsseitigen freien Ende 5 des Speisehohlleiters 2 hin öffnet und mit der zentralen Achse 11 einen halben Öffnungswinkel θo einschließt. In der Trichterinnenseite des Hornflansches 7 sind Ausnehmungen in Form von bezüglich der zentralen Achse 11 konzentrischen Rillen 12 mit axialschnittlich rechteckigem Querschnitt von gleicher axialer Tiefe und gleicher radialer Weite vorgesehen. Die auf die Betriebswellenlänge normierte radiale Weite
    dieser Rillen 12 ist in Fig. 1 mit b bezeichnet. Die
    einzelnen Rillen 12 sind durch axialschnittlich achsparallele Trennwände 13 in Form von ebenfalls bezüglich der zentralen Achse 11 konzentrischen Ringen gebildet, die eineinstückige Bestandteile des Hornflansches 7 darstellen. Die auf die Betriebswellenlänge L normierte radiale Dicke dieser Trennwände 13 ist in Fig. 1 mit t/
    bezeichnet. Außerdem bezeichnet in Fig. 1 d
    den auf die Betriebsweilenlänge normierten Außendurchmesser des Speisehohlleiters 2 im Bereich der auf dem Außenmantel 3 ausgebildeten zylindrischen Gleitfläche.
    [0027] Somit sind in dem Hornflansch 7 durch die dargestellten fünf Trennwände 13 von gleicher radialer Wandstärke 5 derartige Rillen 12 voneinander getrennt, wobei die die axiale Tiefe der Rillen 12 bestimmenden Trennwände 13 jeweils die gleiche axiale Länge aufweisen, die bei Normierung auf die Betriebswellenlänge in Fig. 1 mit
    s bezeichnet ist. Die radial äußerste Rille 12' ist außen durch die zylindrische Außenwand 14 des Hornflansches 7 begrenzt, welche die gleiche radiale Dicke und die gleiche axiale Länge aufweist wie die Trennwände 13. Zwischen der radial innersten Trennwand 13' und dem die Gleitfläche bildenden Außenmantel 3 des Speisehohlleiters 2 ist eine weitere ringförmige Ausnehmung 15 von axialschnittlich rechteckiger Form begrenzt, welche dieselbe radiale Weite aufweist wie die Rillen 12, 12'.
    [0028] Die zum freien Ende 5 des Speisehohlleiters 2 weisenden freien Enden 16 der Trennwände 13, 13' sowie der zylindrischen Außenwand 14 liegen somit auf einer in Fig. 1 angedeuteten Geraden 17, die mit der zentralen Achse 11 des Speisehohlleiters 2 den halben Öffnungswinkel θo des Hornflansches einschließt. Somit sind. diese freien Enden 16 jeweils um einen in Fig. 1 mit Δs bezeichneten Abstand gegeneinander versetzt. Die radial ausgerichteten Bodenflächen 18, 18' der Rillen 12, 12' und der ringförmigen Ausnehmung 15 sind demzufolge um den gleichen Betrag Δs axial gegeneinander versetzt. Die den freien Enden 16 entgegengesetzte Rückseite 19 des Hornflansches 7 ist axialschnittlich gesehen zur Geraden 17 parallel. Durch diese Ausgestaltung des Hornflansches ist ein Hornstrahler vom Hybridwellentyp gebildet. Der halbe Öffnungswinkel θo des Hornflansches liegt dabei im Bereich 70° < θo<80°, vorzugsweise in dem engeren Bereich von 73°≤ θo ≤76°.
    [0029] Die der Rückseite 19 entgegengesetzte Vorderseite des Hornstrahlers 1 ist mit einer dielektrischen Schutzabdeckung 20, etwa von zum Hornflansch 7 bezüglich einer Radiaϊebene spiegelbildlicher Gestalt, abgeschlossen. Die Wandstärke der Schutzabdeckung 20 weist eine in Bezugauf die Betriebswellenlänge -Λ. kleine Dicke auf. Die auf
    die Betriebswellenlänge normierte Dicke ist in Fig. 1 mit td /λ0 bezeichnet. Wie weiter aus Fig. 1 hervorgeht, steht das die
    [0030] Aperturebene 4 festlegende freie Ende 5 gegenüber dem durch die Schnittlinie 21 der Geraden 17 mit dem Speisehohlleiter 2 gebildeten Hornschlund vor. Dieser Hohlleite. überstand ist in Fig.1 durch den auf die Betriebswellenlänge normierten axialen Abstand L/ 0zwisehen der

    durch das freie Ende 5 des Speisehohlleiters 2 bestimmten Aperturebene 4 des Speisehohlleiters 2 und der durch das freie Ende 16 der zylindrischen Au*ßenwand 14 des Hornflansches 7 bestimmten radialen Aperturebene 22 des Hornflansches 7 ausgedrückt. Als bevorzugter Bereich für den Hohlleiterüberstand wurde experimentell das Intervall - 0 , 25 ___ L
    + 0,35 gefunden, wobei das Vorzeichen positiv gewählt ist, wenn die Aperturebene 4 des Speisehohlleiters 2 außerhalb des zwischen der Aperturebene 22 des Hornflansches 7 und den Bodenflächen 18, 18' des Hornflansches 7 eingeschlossenen Raumes liegt und negativ gewählt ist, wenn die Aperturebene 4 des Speisehohlleiters 2 innerhalb dieses Raumes liegt. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Hohlleiterüberstand ist demnach das Vorzeichen positiv.
    [0031] Wie schließlich aus Fig. 1 noch hervorgeht, ist eine elektrische Antriebseinrichtung für die Verschiebebewegung des Hornflansches 7 auf dem Speisehohlleiter 2 vorgesehen. Diese weist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine mit der Hülse 8 verbundene, sich axial erstreckende Zahnstange 23 auf, die mit einem von einem Elektromotor angetriebenen Zahnrad 24 kämmt. Der Elektromotor und das Zahnrad 24 sind durch ein Halteteil 25 ortsfest gelagert, das an einem radialen Flanschteil 26 an der Außenseite des Speisehohlleiters 2 festgelegt ist. Somit kann der Motor durch ein elektrisches Signal zu einer gesteuerten Drehung angeregt und dadurch der Hornflansch 7 auf dem Speisehohlleiter 2 axial verschoben werden. Durch Versuchsreihen wurde festgestellt, daß bei der vorstehend angegebenen Bemessung des halben Öffnungswinkels θo des Hornflansches 7 der Hohlleiterüberstand
    [0032] L derart eingestellt werden kann, daß ein hoher FlächenWirkungsgrad mit hoher Nebenzipfeldämpfung und nur sehr kleiner Überstrahlung selbst für den Fall tiefer Spiegel, d.h. Spiegel, bei denen das Verhältnis von Brennweite f zur durch den Durchmesser des Spiegels bestimmten Apertur < 0,35 ist (f/D < 0,35). Insbesondere wurden diese Versuche anhand verschiedener praktischer Modelle ausgeführt, bei denen der Gesamtdurchmesser dges des Hornflansches 7 normiert auf die Betriebswellenlänge
    im Bereich 1,86≤ dges /
    ≤ 3,6 lag und die in Fig. 1.. definierten übrigen Abmessungen in den folgenden Bereichen lagen: .
    [0033] Ein derartiges Meßergebnis ist für eine Betriebsfrequenz von 10,69 GHz, also eine Betriebsfrequenz im X-Band, dargestellt. Der halbe Öffnungswinkel θo des Hornflansches betrug dabei θo = 73,5° und der Hohlleiterüberstand L = 2 mm. Auf der Abszisse ist der gegen die Längsmi telachse des Speisehohlleiters gemessene Abstrahlungswinkel und auf der Ordinate die unter diesem Winkel abgestrahlte Leistung in relativen Einheiten aufgetragen. Dabei geben die mit E und H bezeichneten Kurven jeweils die Meßwerte für die E- und H-Ebene wieder.
    [0034] Üblicherweise wird für die Randbelegung des Spiegels der Reflektorantenne ein Intensitätsabfall von - 14 dB gegenüber der zentralen Belegung als annehmbar erachtet. Unter Zugrundelegung dieses Kompromißwertes folgt aus Fig. 2, daß mit dem dort verwendeten Hornstrahler ein Spiegel mit einer Winkelöffnung von - 86° bis + 86° befriedigend ausgeleuchtet werden kann. Außerdem ist gemäß Fig. 2 innerhalb dieser - 14 dB-Randbelegung die Abweichung zwischen der E-Ebene und der H-Ebene jedenfalls kleiner als 2 dB und genügt somit den üblichen Symmetrieforderungen für das Strahlungsdiagramm. Wie die Versuche ferner gezeigt haben, kommt es, wenn der Bereich 70° < θo < 80° verlassen wird, zu einer unzulässigen Symmetrieverschlechterung der E-Ebene gegen die H-Ebene. Außerdem findet eine starke Verengung des innerhalb der - 14 dB-Randbelegung liegenden Winkelbereiches statt.
    [0035] Schließlich haben die Versuche gezeigt, daß der beschriebene Hornstrahler sehr gute Bandbreiteneigenschaften besitzt. Beispielsweise haben die Messungen ergeben, daß die in der E-Ebene und der H-Ebene gemessene Leistung über eine Diagrammbandbreite von etwa 20% der Mittenfrequenz einen im wesentlichen flachen Frequenzgang aufweist. Die maximale Kreuzpolarisation ist besser als - 18 dB im Vergleich zum Hauptkeulenmaximum der Nutzpolarisation. Die relative ImpedanzBandbreite solcher Efrreger kann durch Einsetzen einer schmalstegigen Blende etwa 1/4 der Hohlleiter-Wellenlänge nach innen von der Rundhohlleiter-Apertur 5 versetzt im Bereich ± 5% unter -20 dB ( Rückflußdämpfung) gehalten werden.
    [0036] Um den durch den Hornstrahler in der vorstehend beschriebenen Weise erzielbaren hohen Flächenwirkungsgrad bei einer Reflektorantenne tatsächlich auszunutzen, ist es erforderlich, das Phasenzentrum des Hornstrahlers 1 in die Airyzone des Reflektorspiegels, also in dessen Brennzone zu verlegen. Wie jedoch aus Fig. 3 hervorgeht, ändert sich bei einer Verschiebung des Hornflansches 7 auf dem Speisehohlleiter 2 gleichzeitig auch die Lage des Phasenzentrums p.c. auf der zentralen Achse 11 des
    [0037] Speisehohlleiters 2. Im einzelnen ist oberhalb der Abszisse des in Fig. 3a dargestellten Kurvendiagramms der auf die Betriebswellenlänge normierte Überstand L/ darge stellt, wobei in Fig. 3b die Definition der Größe L als Abstand zwischen der Aperturebene 4 des Speisehohlleiters 2 und der Aperturebene 22 des Hornflansches 7 noch einmal verdeutlicht ist. Die unterhalb der Abszisse von Fig. 3 angegebenen Zahlenwerte stellen den halben Öffnungswinkel dar, bei dem die Belegung des Spiegels auf die üblicherweise zum Vergleich herangezogene Randbelegung von - 14 dB abgesunken ist. Die Ordinate des Kurvendiagramms von Fig. 3a gibt die auf die Betriebswellenlänge J o normierte Lage zpc/
    o des Phasenzentrums auf der
    [0038] Achse 11 des Speisehohlleiters 2 in bezug auf die Aperturebene 22 des Hornflansches 7 an, was ebenfalls in Fig. 3b veranschaulicht ist.
    [0039] Wie aus den zu der -14 dB Randbelegung gehörenden Werten für den halben Öffnungswinkel des Spiegels zu
    entnehmen ist, nimmt mit wachsender DeJustierung des Phasenzentrums dieser Öffnungswinkel rasch ab, wobei in dem Diagramm eine Abnahme von 85° auf 60° dargestellt ist. Daher ist in einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, daß der Hornstrahler 1 bei vorgegebener Einstellung des Hornflansches 7 in der Reflektorantenne verschieblich angeordnet ist, damit er längs der Achse 11 des Speisehohlleiters 2 relativ zum Spiegel der Reflektorantenne verschoben und damit stets in die zentrale Airyzone oder Brennkugel des Spiegels verschoben werden kann. Für diese Nachführung kann beispielsweise eine in Fig. 1 nicht dargestellte weitere elektrische Antriebseinrichtung ähnlich der Antriebseinrichtung 23 bis 25 des Hornflansches 7 vorgesehen sein, die jedoch an dem gesamten Hornstrahler
    [0040] 1 angreift und diesen bei bezüglich des Hohlleiters 2 feststehendem Hornflansch 7 insgesamt längs der Achse
    [0041] 1 1 verschiebt .
    [0042] Statt wie vorstehend beschrieben , einen möglichst kleinen Übers trahlungswirkungsgrad anzus treben , kann die Optimierung der Einstellung des Hohlleiterüberstandes auch darin bestehen, daß bei veränderter Ausleuchtung des festen Spiegels das Strahlungsdiagramm, wie die Breite der Hauptkeule, die Lage der Nebenzipfel usw, auf ein gewünschtes Optimum eingestellt wird.
    权利要求:
    ClaimsP a t e n t a n s p r ü c h e :
    1. Hornstrahler zur Fokuserregung einer Reflektorantenne, mit einem im ausgangsseitigen Endbereich eines rohrförmigen Speisehohlleiters angeordneten Hornflansch, der sich von seinem am Speisehohlleiter gelegenen Hornschlund aus trichterförmig erweitert und auf seiner Trichterinnenseite parallel zur Achse des Speisehohlleiters ausgerichtete Rillen aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der zwischen der Längsachse (11) des Speisehohlleiters (2) und der Trichterinnenseite eingeschlossene halbe Öffnungswinkel θo des Hornflansches (7) im Bereich von 70°≤θo≤80° liegt und der Speisehohlleiter (2) vom TE11 -Wellentyp aus dem Hornschlund vorsteht, wobei dieser Hohlleiterüberstand auf eine der Apertur des Spiegels der Reflektorantenne entsprechende optimale Breite des Strahlungsdiagramms des Hornstrahlers (1) eingestellt wird.
    2. Hornstrahler nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der halbe Öffnungswinkel θo im Bereich von 73°≤ θo ≤ 76° liegt.
    3. Hornstrahler nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c g e k e n n z e i c h n e t, daß der Hohlleiterüberstand im Bereich von - 0,25 + 0,35 liegt, wobei die Betriebswellenlänge und L der senkrechte Abstand zwisehen der Aperturebene (22) des Hornflansches (7) und der Aperturebene (4) des Hohlleiters (2) ist und das Vorzeichen für außerhalb des zwischen dem Hornflansch (7) und seiner Aperturebene (22) eingeschlossenen Trichterinnenraumes gelegene Abstände L positiv und für innerhalb des Trichterinnenraums gelegene Abstände L negativ gewählt ist.
    4. Hornstrahler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Speisehohlleiter (2) ein Rundhohlleiter ist.
    5. Hornstrahler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Hornflansch (7) bezüglich der Achse (11) des Speisehohlleiters (2) rotationssymmetrisch ist.
    6. Hornstrahler nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Hornflansch (7) die Form des Mantels ein.s Rotationskegels aufweist.
    7. Hornstrahler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der
    Hornflansch (7) auf dem Speisehohlleiter (2) axial verschieblich ist.
    8. Hornstrahler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der
    Hornflansch (7) an einer auf dem Außenmantel (3) des Speisehohlleiters (2) formschlüssig geführten Hülse (8) angeordnet ist.
    9. Hornstrahler nach Anspruch 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Hornstrahler (7) mit einer auf dem Hohlleiteraußenmantel (3) schleifenden Kontaktfeder (10) verbunden ist.
    10. Hornstrahler nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine elektrische Antriebseinrichtung für eine Verschiebebewegung des Hornflansches (7) vorgesehen ist.
    11. Hornstrahler nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Hornflansch (7) eine sich parallel zur Achse (11) des Speisehohlleiters (2) erstreckende Zahnstange (23) aufweist, die mit einem von einem Elektromotor angetriebenen, bezüglich des Speisehohlleiters (2) ortsfesten Zahnrad (24) kämmt.
    12. Hornstrahler nach einem der Ansprüche 5 bis 11 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Außendurchmesser des Hornflansches dges der Innendurchmesser des Hohlleiters die axiale Rillentiefe s, der radiale Rillenabstand b und die radiale Rillendicke t in den Bereichen
    1,86 ≤: d ges £. 3,6
    0,59'~ dTE — 0,82 TE11
    A,
    0,25 t__ 0,35 o
    0,07 £_ b <=. 0,12
    _PVo
    0,016≤_. 0,024
    --_ o
    liegen, wobei A die Betriebswellenlänge ist.
    13. Hornstrahler nach einem der Ansprüche 1 bis 12. dadurch gekennzeichnet, daß das Phasenzentrum (p.c.) des
    Hornstrahlers (1) für jede vorgegebene Einstellung des Hornflansches (7) auf dem Speisehohlleiter (2) durch eine Nachführung des gesamten Hornstrahlers (1) längs der Achse (11) des Speisehohlleiters (2) relativ zum Spiegel der Reflektorantenne in die Brennzone des Spiegels verschiebbar ist.
    14. Hornstrahler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Nachführüng dienende weitere elektrische An triebseinrichtung vorgesehen is t .
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    法律状态:
    1987-05-21| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP US |
    1987-05-21| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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