Belichter voor twee frekwentiebanden

Belichter voor twee frekwentiebanden

Citation for published version (APA):

Knoben, M. H. M. (1972). Belichter voor twee frekwentiebanden. Technische Hogeschool Eindhoven.

Document status and date: Gepubliceerd: 01/01/1972

Document Version:

Uitgevers PDF, ook bekend als Version of Record

Please check the document version of this publication:

• A submitted manuscript is the version of the article upon submission and before peer-review. There can be important differences between the submitted version and the official published version of record. People interested in the research are advised to contact the author for the final version of the publication, or visit the DOI to the publisher's website.

• The final author version and the galley proof are versions of the publication after peer review.

• The final published version features the final layout of the paper including the volume, issue and page numbers.

Link to publication

General rights

Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights. • Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain

• You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal.

If the publication is distributed under the terms of Article 25fa of the Dutch Copyright Act, indicated by the “Taverne” license above, please follow below link for the End User Agreement:

www.tue.nl/taverne

Take down policy

If you believe that this document breaches copyright please contact us at:

openaccess@tue.nl

providing details and we will investigate your claim.

EH"DHOVEN

UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

'Departm.~t of E I.elrical Engineering

Belichter voor twee frekwentiebanden.

M.H.M.Knoben.

oktober 1972

1 ETA-07-1972

~

~--lJ~--,

.

I. Inleiding.

In de radioastronomie maakt men gebruik van verschillende frekwentiebanden voor het onderzoek van sterrenstelsels. Voor dit onderzoek wordt in het al-gemeen gebruik gemaakt van parabolische reflectoren met in hun brandpunt een be:ichter die optimaal werkt bij de gebruikte frekwentie. De eisen die gesteld worden voor een optimale werking van de belichter zijn:

,a) de stralingsdiagrammen in E en H-vlak dienen hetzelfde te zijn,

b) lage spillover, d.w.z. deenergie die langs de parabool straalt, mag maar een fractie zijn van al de energie die uitgestraald wordt,

c) een duidelijk aanwijsbaar fazecentrum •

Vaak bestaat ,er de wens bij radioastronomenom gelijktijdig bij twee verschil-lende frekwenties (in ons geval 610 MHz en 4995 MHz) te kunnen meten. Hiervoor is dan uiteraard nodig dat een eventuele belichter welke voor dit doel gebruikt zal worden, voor iedere frekwentie afzonderlijk aan bovengenoemde eisen voldoet. Aan'eis c) dient in dit geval nog te worden toegevoegd dat de fazecentra bij beide irekwenties op dezelfde plaats liggen. Een dergelijke wens naar een

be-lichter voor twee frekwenties bestaat niet aIleen bij radioastronomen doch ook bij mensen die werken in de straalverbindingstechniek met name de indonesische P.T.l. In dit geval betrof het een belichter welke geschikt moest zijn voor de frekweI!ties 4 en 6 GHz.

In jit verslag zal de ontwikkeling van beide bovengenoemde antennes, waarvan de eerste gebruikt zal gaan worden in de Synthese Radiotelescoop te Westerbork en de tweede voor een straalverbinding tussen twee eilanden in de indonesische archipel, worden beschreven. Verder zal duidelijk gemaakt worden hoe getracht is om aan de gestelde eisen voor de belichters te voldoen.

In onderstaande tabel zijn een aantal gegevens verzameld die betrekking hebben op de paraboolreflectoren en hun belichters. Tevens zijn in deze tabel de door de aanvragers gestelde eisen m.b.t. de belichters opgenomen.

l<.S.T. We&ierbo ..

k

Str. verb. Ind. P. T. T.

Pcu'o boOl

PI

b 0.35 0·30

D 25 Wl :5·30

m

It"eLrw~hties 610

en

4955 M1-I2. 4000 el'l 6 0 0 0

MH2.

poLel r i 5a

t

ie <.-ire. u La i r- hoI'". eVl vertika.aL

eo

72° 760

Be-Lichter

-2-2. Ontwerp beschouwingen.

In deze paragraaf zullen we eerst enige beschouwingen wijden aan de radio-astronomische belichter en vervolgens aan de straalverbindingsbelichter.

De grote frekwentieband welke wordt toegepast bij de radioastronomische belichter werpt de vraag op of wellicht een log. periodieke antenne als belichter gebruikt zou kunnen worden. Hoewel met dit soort antennes band-brt:,edtes van 1 :10 en zelfs 1:20 gerealiseerd kunnen worden, zijn deze antennes niet geschikt voor bovengenoemde toepassing, nl. omdat het faze-cencrum niet constant is als funktie van de frekwentie [1]. Een voor de hand liggende oplossing is de toepassing van coaxiale stralers (fig. 1),

[2], [3], [4].

Het centrale gedeelte I wordt gebruikt voor de hoge frekwentieband en het coaxiale gedeelte II voor de lage frekwentieband. Dit hangt samen met het feit 1at de bundelbreedte voor de twee frekwentiebanden gelijk moet zijn en dat de bundelbreedte een funktie is van de verhouding golflengte en diameter van de apertuur.

Teneinde een lage spillover te verkrijgen wordt, voor wat het centrale ge-deelte I betreft, een randbelichting van 18 dB toegepast. Omdat de ruimte-lijkE demping bij een F/D

=

0,35 ca 3,5 dB bedraagt dienen de 14,5 dB-punten op 720 te liggen. Bovendien is, zoals reeds eerder gesteld, vereist dat het stralingsdiagram symmetrisch is in E- en H-vlak. Deze symmetrie kan verkregen worden door toepassing van een scalar feed met een tophoek van 900 (fig.2).

Het fazecentrum van deze antenne ligt ongeveer in de opening van de apertuur. Het effekt van de groeven is, dat het stralingsdiagram symmetrisch wordt. Bovendien heeft het toepassen van veel groeven tot gevolg dat het stralings-diagrsm min of meer vlak wordt, hetgeen de belichtingsefficiency van de paraboolreflector ten goede komt. Men dient er in dit geval weI rekening mee te houden dat de afmeting b mede bepaald wordt door de eisen welke aan de coaxiale belichter zijn opgelegd. Opgemerkt dient nog te worden dat voor de scalar feed met tophoek 900 geen theorie beschikbaar is. Het onderzoek dient dus langs zuiver experimentele weg en aan de hand van reeds eerder gedane onderzoekingen [5] plaats te vinden.

-3-Ret coaxiale gedeelte II wordt gebruikt als belichter voor de lage frekwen-tieband. De dominante mode in een coaxiaal systeem is de T.E.M.-mode. Een-voudig kan worden aangetoond dat deze mode aanleiding geeft tot een stralings-diagram met een nulpunt in de voorwaartse richting.Daarom dient de eerst-volgende hogere mode, nl. de TEll-mode te worden gebruikt. De excitatie van deze mode kan plaatsvinden op een tweetal manieren. Ten eerste m.b.v. een overgang van een circulaire golfpijp, waarin zicb de TEll-mode van een circulaire golfpijp bevindt, naar een coaxiale golfpijp (fig. 3a) t waarbij

de dimensies van beide golfpijpen zodanig gekozen zijn dat er geen bogere modes kunnen optreden. Ten tweede m.b.v. twee dipolen waarop de stroomver-deling£n 1800 uit faze zijn (fig. 3b). In fig. 3c en 3d zijn resp. de TE

I1 -mode van de circulaire golfpijp en de TE'I--mode van de coaxiale golfpijp ,,/ weergegeven.

Door gebruikte maken van de TE

11-mode wordteveneens verkregen dat bet

faze-centru~ ongeveer samenvalt met het centrum van de apertuur. Opgemerkt. dient in dit verband te worden dat voor aperturen waarbij bet apertuurvlak tevens een equifazevlak is, het fazecentrum samenvalt met het centrum van de

apertu~r

I6].

De tetrekkelijk kleine frekwentieband nl. 1:1,5 welke deze belicbter moet kunnen overbruggen geeft aanleiding tot het zoeken naar een enkele breed-bar.dige belichter, die aan de gestelde eisen binnen deze frekwentieband voldoet. Aangezien de belichters die de mogelijkheid bezitten om deze fre-kwentieband te overbruggen, een te smalle bundel en/ofgeen constant faze-centrum hebben, wordt ,een poging gedaan om aan de gestelde eisen te voldoen m.b.v.een ontwerp zoals dat in paragraaf 2.1 is voorgesteld voor de radio-astronomische belichter.

Teneinde tot een meer gedetaillerd ontwerp te kunnen komen, zullen we in de volgende paragraaf een korte bespreking wijden aan de theorie van de coaxiale straler.

-4-3. Theorie.

De afsnijfrekwentie van diverse modes die in een coaxiaal systeem kunnen· pr0t-ageren zijn te vinden in [7]. Een samenvatting van deze resultaten is grafisch weergegeven in fig. 4. Teneinde het gebruik van deze grafiek te illustreren, zullen we eenvoorbeeld bespreken, nl. de Radioastronomische belichter.

Stel b en de frekwentie ligt vast, dan kan bepaald worden welke waarden de verhouding alb mag aannemen opdat slechts de TE11-mode kan propageren. Gegeven: b

=

6,45 cm

f :: 610 MHz

dan is

%

= 77 waaruit volgt: 1,4

<: <

3,6.

3.2.

De stralingseigenschappen van een coaxialestraler hangenuiteraard af van de gebruikte mode (TEll-mode) en de verhouding alb. Door nu de verhouding alb te varieren, kan men de stralingseigenschappen beinvloeden en op deze

wijz~ een min of meer optimaal stralingsdiagram verkrijgen.

De theorie van de coaxiale straler is beschreven door Scheffer [8]. Scheffer veronderstelt dat de apertuur diameter zo groot is dat de mode impedantie benaderd kan worden door de impedantie Z van de vrije ruimte. De berekeningen

o

van Scheffer zijn door ons opnieuw uitgevoerd zonder bovengenoemde benadering toe te passen. De resultaten van deze berekeningen zijn bijeen gebracht in de figuren 5 tIm 29. In tabel I zijn de parameters verzameld waarvoor de

berekeningen z~Jn uitgevoerd.

Fig. 5 geeft het theoretische stralingsdiagram dat door ons berekend is, verge-lekcm. met berekende gegevens van Scheffer. De overeenstemming is goedhetgeen impliceert dat het programma foutloos ~s.

De belangrijkste conclusies zijn:

1) Stralingsdiagrammen verschillend voor E- en H-vlak. 2) De bundel is breed voor kleine antennes.

3) Voor grote antennes ontstaan nUlpunten in het diagram.

4) T.g.v. de gebruikte benaderingen kan niet verwacht worden dat voor kleine· antennes die theorie exact is. Een dergelijk verschijnsel kan men ook ,rinden voor een open stralende circulaire golfpijp

19J.

/

-5-Dez~ diagraromen kunnen een eerste hulpmiddel zijn om een schatting te vinden van de. parameters van het systeem. Teneinde de diagraromen symmetrisch te maken zullen we chokes aanbrengen rond de apertuur. Dit idee is gebruikt door Geyer[10].

f(GRz) b(rom) alb f(GRz) b(rom) alb fig. 5 10,03 25,8 1,71 fig. 18 10,0 5,5 1,5 6 7,0 5,5 2,55 19 10,0 5,5 2,0 7 7,2 5,5 2,55 20 10,0 5,5 2,5 8 7,4 5,5 2,55 21 10,0 5,5 3,0 9 7,6 5,5 2,55 22 10,0 5,5 3,5 JO 7,8 5,5 2,55 23 10,0 5,5 4,0 1 J 8,0 5,5 2,55 24 _{11 ,}

°

5,5 I ,5 12 9,0 5,5 1,5 25 _11,

°

5,5 2,0 13 9,0 5,5 2,0 26 Jl ,0 5,5 2,5 14 9,0 5,5 2,5 27 1) ,0 5,5 3~0 15 9,0 ( 5,5 3,0 28 _{11 ,}

°

5,5 3,5 16 9,0 5,5 3,5 29 11 ,

a

. 5,5 _4,0 1:7 9,0 5,5 4,0

4. Experimenten en definitief ontwerp.

Ret ontwerp van de 4995 MHz belichter is in feite een geschaalde versie van een reeds in Westerbork toegepaste belichter. De scalar feed mettophoek 900 heeft de eigenschap dat de 14 dB punten op 720 liggen, hetgeen binnen de speciiicaties ligt. Ret fazecentrum ligt, zoals reeds in paragraaf 2.1 werd opgemerkt, praktisch in de apertuur. De diameter van de golfpijp bedraagt 44 rom en is zodanig gekozen dat alleen de TE)] mode kan propageren. Ret aan-tal ringen, is vastgelegd op 7. Dit geaan-tal vormt een compromis tussen twee tegenstrijdige eisen. Enerzijds dient het aantal ringen zo groot mogelijk te zijn opdat een vlak stralingsdiagram verkregen wordt, anderzijds legt het ontwerp van de 610 MHz antenne beperkingen Opt De maximale diameter van deze antenne mag nl. 50 cmzijn. De buitendiameter van de coaxiale golfpijp 1S

-6-aange~racht teneinde betere stralingseigenschappen te verkrijgen, zodat bovengenoemd compromis bereikt wordt, uitgaande van een alb tussen 2 en 3.

'l'eneinde de invloed van de buitengeleider van de coaxiale antenne op het stralingsdiagram van de 4995 MHz antenne te onderzoeken, werden experimenten uitgevoerd op schaalmodellen. Het resultaat was dat deze invloed te ver-waarlozer. is.

I

Meting van de aanpassing van de antenne gaf als resultaat dat er een

v6rmogens-refle~tie aanwezig is van -20 dB.

Het fazecentrum werd gemeten m.b.v. een meetmethode die beschreven is ~n [11]. De plaats van het fazecentrum is aangegeven in fig. 30.b.

Fig. 30.a geeft de stralingsdiagrammen weer voor E- en H-vlak, terwijl even-eens v?or beide vlakken het fazeverschil wordt weergegeven tussen een bolvormig equifazevlak (middelpunt van de bol valt samen met het fazecentrum van de antenne) en een equifazevlak van de antenne als deze .om zijn fazecentrum draait.

Beschouwing van de stralingsdiagrammen leidt tot de conclusie dat de stralings-diagrammen van E- en H-vlak symmetrisch zijn.

Een grafische bepaling van de spillover-energie bleek < 4% te z~Jn.

4.2. 610 MHz-belichter.

---Uitgaande van de stralingsdiagrammen welke berekend zijn ~n par. 3.2 wE:rd een eerste schatting gemaakt voor de afmetingenvan de antenne. Ter verbetering van d~ stralingseigenschappen werden een aantal chokes aangebracht tondom de apertuur. De preciese vorm van het stralingsdiagram werd m.b.v. de z.g.n. "cut and try"-methode bepaald.

De gewenste TEll-mode werd in dit geval verkregen door een overgang van circu-laire naar coaxiale golfpijp toe te passen (fig. 31).1n hetde£initieve ontwerp was voor de lengte van de antenne slechts 40 cm beschikbaar. Daarom werd

besloten dipolen toe te passen. Teneinde een gelijke amplitudeverdelir.g van en een juist fazeverschil tussen de tweestrooniverdelingen op de dipolen te ve,rkrijgen wordt een balun toegepast. Een schets van de gebruikte balun is weergegeven in fig. 32. De aanpassing als funktie van de frekwentie van de balun is weergegeven in fig. 33. De aanpassing van de belichter waarin dipolen zijn aangebracht is sterk afhankelijk van de lengte van deze dipolen. Optimale aanpassing kan verkregen worden in het geval dat de lengte van de dipolen ca

-7-binnendiameter van de coaxiale golfpijp ca 2,5 bedraagt, de bovengenoemde lengte niet gerealiseerd kan worden, is een overgang aangebracht zodat een coaxiale golfpijp ontstaat met een verhouding binnen-, buitendiameter van ca. 4, waarin de vereiste lengte voor de dipolen weI haalbaar is. De aan-pasaing van de belichter is gemeten en is weergegeven in fig. 34.

Fig. 35 geeft het stralingsdiagram Weer van de belichter, in E- en H-vlak. Aan de hand van dit diagram is de spilloverbepaald en bedraagt ongeveer 10%. Eveneens ziet men in fig. 3S het fazediagram van de belichter dat ontstaat indien de antenne gedraaid wordt om een punt dat 0,02S.A (610 MHz) voor de apertuur ligt.

Een komplete schets van de antenne is weergegeven in fig. 36. Een fotografische afbeelding van de komplete antenne is weergegeven op de twee bijgevoegde foto's.

Bij het ontwerpen van deze belichter deed zich het volgende pro~leem v~~r.

Indi;an. n1. de afmetingen van het coaxiale gedeelte van de 4 GHz belichter zo werden gekozen dat aIleen de TEll-mode kan propageren, bleek dat er geen of slechts in beperkte mate ruimte overbleef voor het aanbrengen van 'de 6 GHz belichter. Aangezien volgens metingen uit [5] en [6] de groeven aari-gebracht rond de apertuur eerst een gunstig effekt hebben op het stralings-diagram indien de diepte ervan gelijk of groter is dan een kwart golflengte •. Uitgaaude van deze laatste veronderstelling is een model ontstaan zoals in fig. 37 is weergegeven. De binnengeleider van dit model bestaat uit een stuk golfpijp waarvan d~ afsnijfrekwentie boven de 4 GHz ligt, zodat dit gedeelte aIleen gebruikt wordt voor de 6 GHz band. De afmetingen van de cylindrische golfpijp die zich voor het coaxiale gedeelte bevindt is zodanig gekozen dat bij de hoogste frekwentie aIleen de TE]I-mode kan propageren. De diepte van de groeven is bij 4 GHz groter dan een kwart golflengte. De stralingsdiagram-men voor de frekwenties 4 en 6 GHz zijn weergegeven in resp. fig. 38 en 39. Wordt de vorm van de hoofdbundel buiten beschouwing gelaten dan blijkt dat er geen symmetrie is tussen E- en H-vlak en dat er vooral het stralingsdia-gram voor de lage frekwentie hoge zijlussen bevat hetgeen een hoge spillover tengcvolge heeft, zodat deze belichter minder geschikt is voor een goede en efficiente belichting van een parabool.

-8-Om toch een redelijk goed stralingsdiagram voor beide frekwenties te krijgen is ondanks de opmerking in paragraaf 2.2. het idee van de coaxiale belichter verla ten en is een onderzoek gedaan naar de breedbandigheid van het reeds eerJer onder paragraaf 4.1. genoemde schaalmodel. De resultaten hiervanzijn weergegeven in fig. 40.

Hieruit blijkt dat over een frekwentieband van 1:],6 de antenne breedbandige eigenschappen vertoont, zodat met eeit enkele belichter het ontwerp van de 4 en6 GHz antenne gerealiseerd kan worden.

De ~tralingsdiagrammen voor E- en H-vlak van de gemeten frekwenties zijn

weer-geg~ven in fig. 41 tIm 47.

De spillover bedraagt in het ongunstigste geval n1. bij 8 GHz ca. 7%.

Het fazecentrum bevindt zich zoals reeds in paragraaf 4.1 vermeldt op een af-stand van ca 0,033A voor de apertuur.

Een schets van hetgebruikte schaalmodel is weergegeven in fig. 48.

De belangrijkste konklusie is dat voor wat de radioastronomische beltchter betreft de antenne voor de hoge frekwentie een symmetrisch stralingsdiagram bezit en de gevraagde bundelbreedte heeft.

De 610 MHz antenne heeft eveneens. symmetrische stralingsdiagrammen maar de randbelichting is iets hoger dan in bovengenoemd geval. Dit resulteert in een iets hogere spillover. Opgemerkt dient nog te worden dat de afstand van de dipolen tot de apertuur slechts ~ A/2 bedraagt Voor de straalverbindingsbe-lichteris de belangrijkste konklusie dat slechts een antennenodig is voor de beide frekwenties. De prettige eigenschap van deze antenne is dat hij breedhandig is binnen een bepaalde frekwentieband. De randbelichting bij de hoge frekwentie is volgens fig. 40 weliswaar lager dan bij de lage frekwentie maar heeft ook tot gevolg dat in dit geval de spillover ook lager is.

Uitgaande van fig.40 en fig. 48 is het mogelijk een antenne te dimensioneren die bij 4 en 6 GHz symmetrische stralingsdiagrammen en een lage spillover heeft.

Op deze plaats rest mij nog mijn dank uit te spreken aan dr. M.E.J. Jeuken voor zijn verleende medewerking en adviezen en aan de heer I.C. Onger.s voor het schrijven van de rekenprogramma's.

./

IL....:... _ _ _ _ _ _

---,

I

I

I---...,.----j

- 1 . - -

.

-I

r

I

I

11

~---.-J

- . _ . -

. - . - - - - t

9 -.... - .

" I Q.. ( /' I ,I c.OQ.~.

r

c

-10-3.

I I ~

'--\

r-1.5

TEll

10

s

4·0 o~~---~---~--~---~~--_3.0 1.0 2.0 //> I ..

F <..J o - 0 \ _{. 0} c:: <..J o \0 o

/ '

RELATIVE POWER (dB) ""l .... 0_ c

~

_.

, .~

~

L/

<

---rJ

• g2.'-'" _{• 11} m t 'I - <: < _ <:i r-"-:'" Q $) ~- III

r-...

~ 2} . .:c _~

,

RELATIVE POWER (dB) N 0 c Q 0

.

_~

.

}

V

• at--""':r:

• U I \1 - <:: <:-(j~ ~~ () ~ III - III

'60'

(\:) _::t: I.-J ~

-Zl-f;: o

i-~

~ ...-.-I;j ~ ~ :n;'"

cA

g;

0--... \0 o ;:;; 5 RELATIVE POWER (dB) N .;: / /

/

RELATIVE POWER (dB) N ;...; I I

.'

-£1-~ / / If / " / / / /

/

0 / /

/'

/ /

/

/ / /

/

c

/1

1 . I I / / / / / / / / / ,

I

p -r." ,

·

" mI:l1'..:-J • f • I ..., <: ~Vlt...0

r~3

:l:: ! N

,

7t-H ~

'"

<.1) 0

/

/

/ / / / / / /

,

/

' I

5' -0.<> • \I , 11 "'"'

'!'

=F -t, Q <: <: I/\~ .... ~J

~

.

~ ~

5l.

"

I'J

'"

tl"-,

"",-,-"

" • "

-~

~':.

7.4

~ H, 0'-": V5S

...

....

,

~

0.= 5,-6"IMM

"

--

- H,vr±

E-vlo..

-'\

l~

'\ '\ '\ '\ \ If '\

"\

'\ '\ '\ '\ '\

"

_"

"-"...., !!l

3

2( , ~ ~ 0 Po. t:<:I > H H

j

t:<:I ~ 3(1 4"0 _{'30 60 90} ~GLE _(DEG~!

1-F;Z'

s

0 fl ,U 1(1 3 ,U 4 0 t=lb~l-h

~

""" ... a.=-';.5 w,W'I

"-,

- 1-1-

vb.k.

~

-- E-vlo..k

"

'\ '\ '\

~

'\ '\ '\ '\ '\ '\ '\ '\

~

'\ '\ '\ '\ "-'\ '\ "-

,

"

...

,~ 30 60 90

ANGLE{DEGR.)

Fi~, ,'0 «.:: 2:"S" I

-J:'- ' I

u 1 (1 ~l U 3 4l

_o

~

...

~::7-B<jtb

...

~,

a." '?<:i \IYo M

...

_{- H-vb.k}

"

--- E-vk ..

J. ...

,

~

\

,

\

,

\ \

"

\ \

,

\

, ,

,

_,

"-'

..

30 60 ₉₀ ~GLE (DEGR~).

, ricr.

ttl 6 "'-::2.5'5

.".-o

('\ :u lrl 3 flJ

4 0

-~

...

...

t=

8.0C;th

0.-= S.5 1m rYI ...

f\0...

'\. _{- H-vb.k}

"

--- E

-vb.k.

~

'\.

,

,

\

,

"

\ '\

"-,

\ \. '\ \

,

'\ \. \

,

,

_,

,

'

..

30 60 90 ANGLE(DEGR.) .

.

Fig.

11.

ol.::: '2.S5 I

-\JI I

RELATIVE POWER (dB)

.(" 0 c o

/!

~~---~---~---+---'---/~J-f~

, /

-

_{~ /} / / / / / ~ ,/ '~ / '0 / -~~--- ---~---~---tr~----~r_---~ -n' 0 ' - --()ii' / / / / .,-/ .,-/'" /

j/

~~---~---~~---L---~r---i

C w o :5

RELATIVE POWER (dB)

N c -91-0

~/

/ I

/

,

/ I / / / / / ' / / / I ·Ip:.~ : ( I "

{'i1

:c

I\J lJ.I

C

~ Q

0

~r-_ ~

N 0 ~

i

/ / / , r it ; {' /I m.:r::- Lf.\ ~ '::. cI1

0

f"f"

-SJ rF'"" !C

_,..

/

o,-...;;;:;;::;;:::=--::

n ~ tlj,Q

S

k12

11£::.3,0

-

H~\llo,.k

--- E-vbk

'~

\

\

\

\

~

\ \ \

\

- J

_~

_{2 1}

'

_'I

~

\ ~ o ~ f>:l > _~

j

~ \ \ \ \ \

\

\

" , ,

-3' .

I \

_\

I'

I

I I

I

\ I

,

I

I

I

1 I

4°0

\ I

I

I 30 60 ₉₀ ~GLE (DEG~!l-Fig, is

-o

r ,...., ~2 :L '-" ~

~

~ f>:l > ~

j

f>:l ~ \(] '3 4uo

L

9.0 Cj\-\2 ol.:: '2. '5 - H-vb.k --- E.-vhk \.

~

\ \ \

\

\ \ '~

\

\ \ \

\

\

30 60 ANGLE (DEGR.) F' ; i ~ 11j'

"-\

\ \ \ \ \

'"

90 -...J I

,-.. !Xl Ur • •

~

'~,t~

~.oc;Ht

, ~=40 . ' \ - H -

vlo-.~

.

\

- -- E.-vbk

\

\

-\

\

f \

\

\

\

\

\

\

_{\ /}

--

-

_...

_,

.\

/

:u \ I

\

~

't:I 2 '-" I:( ~ o P-t f:LI :> 1-1

j

~ \ I

\

I

I

I

\ J

I

I

I

I

111

I

_I J

I ;

I

I

I

I

I,

_I,

u

~!

30 . 60

o

~GLE (DEGR!) .

,

F~~f

17'

90

a

If ,.... ~2 ~C

-

pc:

~

P-t 1'£1 :> 1-1

j

~ H 3

-I 4uo

~

d..=

+=g.OS\-l~

3.5

,

- H-vb1. \ --~ E-vbk. \ ' \

\

\

\

\ .\

\

\ \ \ \

\

\

\

\

\

-\ /~

\

I I

\

_I I

\

I

\

,

_I I I

\

I

I

I

\

I

I

\

(

I

\ I

I I

I

I

I .. I II 60 3 0 . )

. ANGLE (DEGR. F(~. 1 E).

90

..

00

~ G":l t"" tz:I ... t:;j tz:I G":l :xl ...-:T.l ().O, I-'-" L.C ~ o w o J:-. o o w 0 a-0

:s

:::; ..

RELATIVE POWER (dB)

tv l: / /

/

RELATIVE POWER (dB)

_{. tv}

c

,..

....

,..

,..

,..

,..

...,./ . / ...,. ~/ ,." ,." , / ,;/ -61-0 0 I

/'

/ . I / / / / / / / / / / . /

.r'

,I

/ I

,,-"

/ _ll:>l-+-> / _{\ " I I} / I m X.- C t ' at· <: <: 0

fg:.

. J ) r ::r:.

'"

1

0 o

/1

/ / ,,-, / , / / ' / / ' / ' / . / ... /'.

/,..

:

\ ~ I It \1

r;n:;r:

N 0 C <:

Q

/

_{. -}

_;:;:-

?~

c»

_.::t: rJ

>

{\-~T

_...

_"

_-

_f=

_10.0

_S

_Hz

" ! C;( = 3.0

\ l

,

L-

~- ~~~tt

____ - .

____ __

' \ .

~

,

\ \ \ I( \ \ f\. \ \ \

\

\ \ \ \ \ \ l( \ ~. I ' I / \ I \ I \ I I I , I I I I I , I , I HI..- '

_!

_I : , I I , , r

I :

,

,

I ; I ' I , , I

I

' ,

,ct-

I

:

.

o

30 60 ~GLE (DEGR~)

.

FI~. 21 / -

-

...

-90

o

0

r--;g2

:u

' - ' p::: ~ o p.. ~ :> H

S

~ lr 3 4uo

.~

t=

10-0

S\-h

',,-

d.=- 2.5 - H-II6.k

"

r'--\

--- E-vl.o..k.

\

\

~

\

\.

\

~

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

~

\

\

\

\

\ \.

. ,

\ /

-I

/ /

,

_I

\

_I

I

_I

I

_I

I

\ I

!

I 30 60 90 ANGLE {DEGR. ) . ~ Fig. 20 I N o I

"""

. __

._-_._.--... "

.

L.,o.oS\-h

o~

, 0(;:. 3.6"

"

--

H-v~

\

--- E-v6k

\

\

-\

\

Ir \

\

\

\

\

\

\ / .

--

....

,,,

\

II

\ I

~u

\ I

\

I:Q

3

2 ~

~

p.. ~ H H

j

~

\

\ I

"

\ I

\

,

f

_.

\ I

\ I If

~

I

3

I

I

I :

I

1

I'

_I

I,

I,

I,

u

!I

o

30 60 ~GLE (DEGR!)

.

F~.

22

90

o

,r

. )

'"'

_~2

:l

' - ' ~

~

p.. IJ<l :> H

j

~ ~r 3

~

\ . . \

\

\

\

\

\

..

t=

IO.OS~2.

()( '" L/.o

-H-vb..k

--- E-vb.k

\

\

\

\

\

, /

---

-

... ...

\

I

\

\

I

\

/

\

.

I

\

.

\

_\

I

"

\

I

, 1

, I

,

r

I

I

I

I ,

I ,

\

,

II

. II

.. I,

4uo _{30 60 90} ANGLE(DEGR.)

Fig.

23 .. I N

-

I

n ,-... !Xl

3

21.. 0:: ~ o j:I.., fzl > 1-1 f-<

j

fzl 0:: 1'. \ \ \

\

3r~ ________ ~ ________

-+ ________

~~

__

~ 30 60 ₉₀ ~GLE (DEGR.l

. .'

Fi~. 2Lt 0 n :u U'l 3 4u

_o

~

t=

iLo

S~2

~

0(= 2.0

"

-

H-vb.k

"

-.- E-vbk

~

\

\

\

\

""

\ \

\

\

\ ~

\

\

. \ ... _\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

I .. 30 60 ₉₀ ANGLE{DEGR.)

.

hg.25

I N N I

""'

IQ ·c ....

--~-

t~11.09h

",.'-... o{;; 2.5

'\

-

H.\lb..k

\

.-- E.\Jb.k

\ ~--~--~

\

\

If \

~

\~

_\

\

\

\

--!U \

,

;,...--~ 2 ... ~ ~ o p.. ~ H E-t

:s

~

\

//

\

I

\

I

I

\

I

\

I

l~

,

!

3 I I

I

,

I

I·

I

I

I

u I

o

30 60 ~GLE (DEGR!

L:

.-

.

h~.

26

90 0 In ""' I:!l .-~2 :l '-' ~ ~ o tl... W ~ Eo-<

:s

~ lr 3 u

_o

~

-

t::.

11.0

SHz

cJ...= 3.0

-

H-lIhl

--- E.vlo..k

\

\

\

\

\

\

'\

\

\

\

\

/

,..

....

-

...

\

I

\

I

I

\

I

\

I

\

I

\

I

\

I

\

I

\ I

1

I

\ I

I '

I I

I I

,

II

If

II

30 60 90 ANGLE {DEGR. ) j:1·~.-

27

I N W I

u

t~

11.0

SI-h

~

ol:;. 35

- H-vb..k

--- E-vla.k

\

\

--.

\

\ r

\

\

\

\

\

\

/

..,--"""

. ...

"

\

.

/

I

\

_/

\

I

u

\

I

\

I .

.~

\

I

,

_J

\

I

,..." IQ

3

2 p::;

~

p..

g:

1-1

j

₁

I

~

, I

3 l1

!

I

I'

I I

I ,

t

I

1/

1/

II

90 60 30

1 . .

4. 0 ,\;!GLE {DEGR,

P:g.

'2

B

O. -s:::: I

~:::

i

i.

0

~

11

z ,..." ~2 ' - ' p:: ~ 0 p.. ~

i:i

Eo-!

:J

~ 3~

I .

40

Q

\

\

\

\

\

30

\

\

\

"

\ I

l

I

t

I

I

II

11

, I

,!

,I

j p( "''1.0 J - H -",1.0..1.<.

--- E-vlak

_

...

,,""-"

60 90 ANGLE{DEGR. ) ~iS' 2 g I tv ..c:--I

-90 i'E-plane

""---I

I

-r--I

60

b

v-

-30 centre -25

a

~

10 ... fXl -0 ' - ' H Ql ~

&

Ql

::-',.l .u C\1 r-I Ql 20 H 30

o

theta(degr.) a. I 30 H-Plane/ ,

/ '

---,'--\

,-/

j..J +/s w , -60 90

'. ~ -28-- N

:r:

c

L:

_-

,

() rJ

til

'0

0.250 _O.l~ 0.1i!> -_ 0.14

..

...

Ot_

..

. /

,.

'" ' ,\; ~~--. " , " ~ , "

/

10 , '-7'" I ,... E-plane' tel ~ " ,I H-plane / ' $.I ())

:::

g

Q) :> .,-l .w C\I .-l

e

20

1

30 ~---~---+---~~~--~----~----~----~--~----~~ " r-. ~ ______________ 'i-____________ ~~ __________

+-____________ +-..

_~

____

~

__ +-____

~

____

~+15~, : co CJ'

rv---

... "-

"0,' '-'1~~----~--~~---~---~----~---t--~--~'--~'-- ~ " " , ( ) ) ' ~J ~---~

..

---I---~---~---~---~----~J~~ 90. " 61) u [J theta(degr.) Fig. '35" P. 10

-31-•

lOS

'"

00 1"1

'"

10 t't probe ....L.

Ld

f -I _---" ________________ _~ __ 6_0~ _________________________

-

~ Fit • .3 6

-32-' - UF--, ~

"

\ l'

\

30 60

t:o

'i.o

C;

ti2

0(= 1,"3

- . +-I.\lhk

--- E·vlc..k

90 ~GLE

(DEGR~1-.. ' Flg .

.38

0

-n :u H1 3 4u

_o

"'"

-

...

,

f=

6

S

\12-... ct'= 1,3 .

"

,

,

-

H-vb.k

.-- E-vlA.k

"

_\

\

\

~\\

\ \ \

"-

,

'\ \ \

"

\

.\..'\

\

\

..

\~

~

30 60 - 90

ANGLE(DEGR.)

fi~.39 I W W I

/ /

1

0

60--...;; -34-...

_'

_...

_..,.,,,,

---

_...

_---9

1.0

Fi~.

40

- -

_."

--~I

."blt

E -

vLo.k

---

_--

---...

--_

...

6l

_1o

dB .

1S

"-.

-

~

3

2c IX< ~ 0 Il.. 111

>-H H

:l

111 IX< 3(1 4"'0

L

8,D

S

l-h

-

H-v1.c..k

--- E-vLa.k

--\'

'\

30 60 90 ~GLE

(DEGR.).

,- Fig

4i

i ') 0, ---- I

f.::

~_sS

\-h.

H-vlo..k

- -- E-vl~k

~2~

IX< ~ 0 Il.. 111

>-H H

:l

111 IX< 3 4vo '\: '\ '\ \..

"

" \ \

,

~ \: 60 30 )

ANGLE (DEGR.

FJd. 42 <:::>

\~~

. \ 90 I w IJI I

; ')" '} ,-..

f=

10.0~

Hz

-

H-vb..k

- . - E-v!.c..k.

3

2(1

~I

p::

~

_~ ~ > _H

S

~ 31' 4"'0

_o

₆₀ 3 A:lGLE

(DEGR'}Fi~

-43

90 ~ ,-.. ~2

-

p::

~

~ ~

>

H

S

~

o

0 3 4uo I 1 '.

f",

io.S1Hi!.

-

H-\.iLc...

-.- E:-vhk

30 60 90

ANGLE (DEGR. )

Fig.

Lt4

I.

w

(J\

RELATIVE POWER (dB) N o

.~~---+---~---~~---~~---;

0 ' \ 1

--n

0

\)Q,'

~~---+---~~~----~---t---~

RELATIVE POWER (dB) N o o.

~~---~---+---4---~---~7'----'

11 g~---+---4---~~~-~----~---1 ~:' .t-

o--~I---+---~----~----~---~~---~

-L(-J.>

-38-u ....

I-

_{---~~--~~~--~~---~r_---~----~O}

\C) .-.\

.,

_.

~----~~---+---~---~----~---r_---~--_,.g

~---~---~~---~~---~o

....

N t"'l --T (gp) NaMOd 3AI~V1aN 0::, o W Cl .~

-39- .

"

-42-Literatuurlijst.

[I] J::l.sik, H.: "Antenna Engineering Handbook", Hfst.18, McGraw-Hill 1961.

[2] Koch, G.F.: Deutsches Patentamt: Patentschrift 1051342, 30 juli 1957.

[3] "Proposal for interferometer feeds", Report S-5301 21 juni 1968,

Prepared by RoCoA. .

[4] v.do Ree, A: "Ontwerp van een straler voor de voeding vande parabolische

reflektor antennes van het Benelux Kruis Antenne Projekt (B.K.AoD.)" Rapport no. 2 Noordwijk 20 december.

[5] Jansen, J.K.M., Jeuken, M.E.J., Lambrechtse, C.W.: liThe Scalar Feed",

T.H. Report 70-E-12.

[6] Jeuken, MoE.J.: "Frequency-independence and symmetry properties of

corrugated conical horn antennas with small flare angles", Proefschrift 1970, bIz. 67.

[7] Marcuvitz, N.: "Waveguide Handbook", McGraw-Hill 1951, pag. 72-80.

[8] Scheffer, H.: "Die Strahlung der mit H-Wellen angeregten, offenen

Koaxialleitung", A.E.n. Band 22,1968, Heft 11.

[9] Collin, R.E., Zucker, F.J.: IIAntenna Theory", part 1, p. 632,

McGraw-Hill, 1969.

[10] Geyer, H.: "Runder Hornstrahler mit ringformigen Sperrtopfen usw. ", Frequenz 20, 1966, S. 22-28.

[11] ·IIInstruction manual of the phase amplitude wide range receiverH

,