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EP0394931A2 - Annular slot antenna - Google Patents

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Publication number
EP0394931A2
EP0394931A2 EP90107679A EP90107679A EP0394931A2 EP 0394931 A2 EP0394931 A2 EP 0394931A2 EP 90107679 A EP90107679 A EP 90107679A EP 90107679 A EP90107679 A EP 90107679A EP 0394931 A2 EP0394931 A2 EP 0394931A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ring slot
slot antenna
coaxial line
trench
antenna according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP90107679A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0394931A3 (en
Inventor
Anton Dipl.-Ing. Brunner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0394931A2 publication Critical patent/EP0394931A2/en
Publication of EP0394931A3 publication Critical patent/EP0394931A3/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10Resonant slot antennas
    • H01Q13/18Resonant slot antennas the slot being backed by, or formed in boundary wall of, a resonant cavity ; Open cavity antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/28Adaptation for use in or on aircraft, missiles, satellites, or balloons
    • H01Q1/286Adaptation for use in or on aircraft, missiles, satellites, or balloons substantially flush mounted with the skin of the craft
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/40Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements

Definitions

  • the invention relates to an annular slot antenna recessed in a metallic surface, which has a diameter of approximately half an operating wavelength and is fed by means of a coaxial line.
  • the object of the invention is to create a multi-band omnidirectional antenna for recessed installation, in particular in aircraft surfaces, using the known principle of the ring slot antenna built into a metallic surface.
  • this object is achieved in that the coaxial line to a lying in the rotational symmetry, but opposite the metallic Surface recessed branching point is introduced, from which several star-shaped and initially approximately parallel to the metallic surface extending coaxial line pieces are guided to the ring slot formed as a trench and as a whole have approximately the shape of a basket, and that in the due to the recessed arrangement of the In the middle region of this first ring slot antenna, the basket interior resulting in the branching point is also concentrically arranged with one or more such trench-shaped ring slot antennas, which are fed in the same way as this first ring slot antenna, each via a coaxial line, a branching point and coaxial line pieces, which are therefore designed for higher frequency bands than that due to their smaller diameter for the lowest frequency band dimensioned outer ring slot antenna and also in their basket interior space for the ring slot antennas of the higher Fr have equivalence bands.
  • a central unipole that is to say a half-wave dipole, in the rotational symmetry axis, which, as an extended inner conductor of a feeding coaxial line, extends over a recessed in the middle, which rises outwards towards the metallic surface and with the outer conductor of the feeding coaxial line connected base plate, through which the inner conductor is passed in a central bore and which at the same time represents the area of the metallic surface delimited by the inner wall of the trench-shaped ring slot of the innermost ring slot antenna.
  • the ring slots formed as trenches and also the space around and above the central unipole can be covered by radome plates made of low-loss dielectric material. These radome plates can e.g. be carried out in a sandwich construction.
  • the polarization of the ring slot antennas and also of the central unipole is vertical.
  • a multi-band ring slot antenna constructed according to the invention has the advantage that a division for the transmitters or receivers of the individual bands does not require complex crossovers and filters. To separate the transmission and reception paths, only transmission / reception switches or circulators are necessary.
  • the antenna shown in FIGS. 1 and 2 is a transponder antenna which is sunk into the metallic surface of an aircraft and consists of two concentric ring slot antennas and a central unipole.
  • the illustrated embodiment of an antenna according to the invention is thus a three-band omnidirectional antenna that is sunk into the aircraft outer skin.
  • the diameter of the two concentric ring slot antennas is approximately half the mean operating wavelength, with the outer ring slot antenna for the lowest frequency band with a center frequency f1, the inner ring slot antenna for a frequency band with the middle frequency f2 and the central unipole for the highest frequency band with the middle frequency f3 is provided.
  • a coaxial line 2 is brought to a branching point 4 which is located in the axis of rotation 3 of the antenna but is set back in relation to the metallic surface 1.
  • Eight coaxial line sections 5, 6 start from this branch point 4 in a star shape and initially approximately parallel to the metallic surface 1. They are then angled and are guided to a trench-shaped ring slot 7.
  • the inner conductors 22, 23 of these eight coaxial line pieces 5, 6 are connected at four points to the outer wall 27 of the trench-shaped ring slot 7 and at four points to the inner wall 26 of the ring slot 7.
  • the second ring slot antenna which is dimensioned for the higher frequency band with the average frequency f2, consists of a trench-shaped ring slot 12, which, like the outer ring slot antenna, has a coaxial line 8, a branching point 9 located in the axis of symmetry 3, and eight of them star-shaped outgoing coaxial line pieces is fed, of which only the two coaxial line pieces 10 and 11 are shown.
  • the inner conductors of the coaxial line pieces around the trench-shaped ring slot 12 are alternately connected to the outer wall 28 and the inner wall 19 of the trench-shaped ring slot 12. In FIG. 1, only two places can be seen at which the inner conductors 24, 25 are connected to the outer wall 28 of the ring slot 12.
  • the trench-shaped ring slots 7 and 12 and the space around the central unipole 13 and above this are by two Radome plates 20, 21 covered from low-loss dielectric material, which can optionally be designed in a sandwich construction.

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Abstract

A plurality of concentric annular slot antennas, possibly with a central unipole (13), are provided as a multi-band omnidirectional antenna being installed in recessed fashion in a metallic surface (1). The annular slot antennas, having a trench-shaped annular slot (7,12), are in each case supplied via a coaxial line (2,8), a set-back junction point (4,9) and a plurality of coaxial line pieces (5,6; 10,11) which are connected evenly to the respective annular slot and are guided in the form of a basket such that there is space in each case in the central region (interior of the basket) for the annular slot antennas of the higher frequency bands. The annular slot antenna according to the invention is suitable for use as an omnidirectional, multi-band aircraft transponder antenna which is terminated flush with the aircraft outer skin. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine in einer metallischen Oberfläche versenkte Ringschlitzantenne, die einen Durchmesser von etwa einer halben Betriebswellenlänge aufweist und mittels einer Koaxialleitung gespeist ist.The invention relates to an annular slot antenna recessed in a metallic surface, which has a diameter of approximately half an operating wavelength and is fed by means of a coaxial line.

Aus dem Buch P.Honold: "Sekundär-Radar", Siemens AG. Berlin und München, 1971, Seiten 38-40 ist eine derartige, mit der metallischen Flugzeugaußenhaut bündige und über ein Koaxial­kabel gespeiste Ringschlitzantenne bekannt. Es handelt sich hierbei um eine Schmalbandantenne mit Rundstrahlcharakter.From the book P.Honold: "Secondary Radar", Siemens AG. Berlin and Munich, 1971, pages 38-40, such a ring slot antenna is known, which is flush with the metallic aircraft outer skin and fed via a coaxial cable. It is a narrow band antenna with omnidirectional character.

Eine moderne Freund-Feind-Kennung verlangt jedoch für den Transponder an Bord von schnellen Luftfahrzeugen nicht vor­stehende Antennen mit Rundstrahlcharakter, die für verschiedene Frequenzbereiche empfangs- und/oder sendebereit sind. Vor­stehende Breitband- bzw. Mehrbandantennen, für die es bekannte Ausführungen gibt, sind für schnelle Luftfahrzeuge, z.B. für Überschallflugzeuge, wegen des zu hohen Luftwiderstands nicht geeignet.However, a modern friend-foe identifier requires non-protruding antennas with omnidirectional character for the transponder on board fast aircraft, which are ready to receive and / or transmit for different frequency ranges. The above broadband or multi-band antennas, for which there are known designs, are for fast aircraft, e.g. not suitable for supersonic aircraft because of the high air resistance.

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Anwendung des bekannten Prinzips der versenkt in eine metallische Oberfläche einge­bauten Ringschlitzantenne eine Mehrband-Rundstrahlantenne für versenkten Einbau insbesondere in Flugzeugoberflächen zu schaffen.The object of the invention is to create a multi-band omnidirectional antenna for recessed installation, in particular in aircraft surfaces, using the known principle of the ring slot antenna built into a metallic surface.

Gemäß der Erfindung, die sich auf eine Ringschlitzantenne der eingangs genannten Art bezieht, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Koaxialleitung an eine in der Rotations­symmetrieachse liegende, jedoch gegenüber der metallischen Oberfläche zurückgesetzt angeordnete Verzweigungsstelle herangeführt ist, von der aus mehrere sternförmig abgehende und zunächst etwa parallel zur metallischen Oberfläche verlaufende Koaxialleitungsstücke an den als Graben ausgebildeten Ringschlitz geführt sind und als Ganzes etwa die Form eines Korbes aufweisen, und daß in den sich aufgrund der zurück­gesetzten Anordnung der Verzweigungsstelle ergebenden Korb­innenraum im Mittelbereich dieser ersten Ringschlitzantenne noch eine oder mehr derartige grabenförmige und in gleicher Weise wie diese erste Ringschlitzantenne jeweils über eine Koaxialleitung, eine Verzweigungsstelle und Koaxialleitungs­stücke gespeiste Ringschlitzantennen konzentrisch angeordnet sind, die somit aufgrund ihres geringeren Durchmessers für höhere Frequenzbänder ausgelegt sind als die für das niedrigste Frequenzband bemessene äußere Ringschlitzantenne und die ebenfalls in ihrem Korbinnenraum Raum für die Ringschlitz­antennen der jeweils höheren Frequenzbänder aufweisen. Je nach Frequenzverhältnis können mehrere, z.B. drei bis vier Ring­schlitzantennen für einzelne Frequenzbänder konzentrisch untergebracht werden.According to the invention, which relates to an annular slot antenna of the type mentioned, this object is achieved in that the coaxial line to a lying in the rotational symmetry, but opposite the metallic Surface recessed branching point is introduced, from which several star-shaped and initially approximately parallel to the metallic surface extending coaxial line pieces are guided to the ring slot formed as a trench and as a whole have approximately the shape of a basket, and that in the due to the recessed arrangement of the In the middle region of this first ring slot antenna, the basket interior resulting in the branching point is also concentrically arranged with one or more such trench-shaped ring slot antennas, which are fed in the same way as this first ring slot antenna, each via a coaxial line, a branching point and coaxial line pieces, which are therefore designed for higher frequency bands than that due to their smaller diameter for the lowest frequency band dimensioned outer ring slot antenna and also in their basket interior space for the ring slot antennas of the higher Fr have equivalence bands. Depending on the frequency ratio, several, for example three to four, ring slot antennas for individual frequency bands can be accommodated concentrically.

Oberhalb eines Frequenzbereiches von etwa 7 bis 8 GHz, in welchem der Durchmesser eines einem solchen Frequenzbereich zugeordneten Ringschlitzes kleiner als zwanzig Millimeter werden würde, kann die Anregung des Ringschlitzes über die Koaxialkabelstücke problematisch werden. Für dieses höchste Frequenzband ist es deswegen zweckmäßig, in der Rotations­symmetrieachse einen zentralen Unipol, d.h. einen Halbwellen-­Dipol, vorzusehen, der als verlängerter Innenleiter einer speisenden Koaxialleitung über einer in der Mitte vertieften, nach außen in Richtung zur metallischen Oberfläche an­steigenden und mit dem Außenleiter der speisenden Koaxial­leitung verbundenen Grundplatte steht, durch die in einer zentralen Bohrung der Innenleiter durchgeführt ist und die zugleich den von der Innenwand des grabenförmigen Ringschlitzes der innersten Ringschlitzantenne umgrenzten Bereich der metallischen Oberfläche darstellt.Above a frequency range of approximately 7 to 8 GHz, in which the diameter of a ring slot assigned to such a frequency range would become less than twenty millimeters, the excitation of the ring slot via the coaxial cable pieces can become problematic. For this highest frequency band, it is therefore expedient to provide a central unipole, that is to say a half-wave dipole, in the rotational symmetry axis, which, as an extended inner conductor of a feeding coaxial line, extends over a recessed in the middle, which rises outwards towards the metallic surface and with the outer conductor of the feeding coaxial line connected base plate, through which the inner conductor is passed in a central bore and which at the same time represents the area of the metallic surface delimited by the inner wall of the trench-shaped ring slot of the innermost ring slot antenna.

In vorteilhafter Weise werden die Koaxialleitungen und die Koaxialleitungsstücke aus der für alle Antennen gemeinsamen Rotationssymmetrieachse mittels koaxialer Kabelwinkelstecker an den Anschlüssen bzw. Verzweigungsstellen weggeführt.In an advantageous manner, the coaxial lines and the coaxial line pieces are led away from the rotational symmetry axis common to all antennas by means of coaxial cable angle plugs at the connections or branching points.

Die als Gräben ausgebildeten Ringschlitze und auch der Raum um und über dem zentralen Unipol lassen sich durch Radomplatten aus verlustarmen dielektrischen Material abdecken. Diese Radomplatten können z.B. in einer Sandwich-Bauweise ausgeführt sein.The ring slots formed as trenches and also the space around and above the central unipole can be covered by radome plates made of low-loss dielectric material. These radome plates can e.g. be carried out in a sandwich construction.

In vorteilhafter Weise ist die Zahl der jeweils an den graben­förmigen Ringschlitz einer Ringschlitzantenne symmetrisch sternförmig herangeführten Koaxialleitungen gerade und beträgt mindestens vier. Die Innenleiter dieser Koaxialleitungen sind dann zweckmäßig entlang des grabenförmigen Ringschlitzes ab­wechselnd mit der Außenwand und der Innenwand dieses Ring­schlitzes elektrisch verbunden.Advantageously, the number of coaxial lines that are symmetrically star-shaped in each case brought into the trench-shaped ring slot of an annular slot antenna is even and is at least four. The inner conductors of these coaxial lines are then expediently electrically connected along the trench-shaped ring slot to the outer wall and the inner wall of this ring slot.

Handelt es sich um eine horizontal verlaufende metallische Oberfläche, in welcher die Ringschlitze eingebracht sind, so ist die Polarisation der Ringschlitzantennen und auch des zentralen Unipols vertikal.If it is a horizontal metal surface in which the ring slots are made, the polarization of the ring slot antennas and also of the central unipole is vertical.

Gegenüber einer Breitband-Ausführung, bei der alle Frequenz­bänder durch eine einzige Antenne abgedeckt werden, bietet eine nach der Erfindung aufgebaute Mehrband-Ringschlitzantenne den Vorteil, daß eine Aufteilung für die Sender oder Empfänger der Einzelbänder keine aufwendigen Frequenzweichen und Filter be­nötigt. Zur Trennung von Sende- und Empfangswegen sind lediglich Sende-/Empfangsschalter oder Zirkulatoren not­wendig.Compared to a broadband version, in which all frequency bands are covered by a single antenna, a multi-band ring slot antenna constructed according to the invention has the advantage that a division for the transmitters or receivers of the individual bands does not require complex crossovers and filters. To separate the transmission and reception paths, only transmission / reception switches or circulators are necessary.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in zwei Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen

  • Fig. 1 eine seitliche Schnittansicht einer für drei Frequenzbänder vorgesehenen Antenne nach der Erfindung, und
  • Fig. 2 eine Draufsicht auf diese Antenne.
The invention is explained below with reference to an embodiment shown in two figures. Show it
  • Fig. 1 is a sectional side view of an antenna provided for three frequency bands according to the invention, and
  • Fig. 2 is a plan view of this antenna.

Bei der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Antenne handelt es sich um eine Transponder-Antenne, die in die metallische Ober­fläche eines Flugzeugs versenkt ist und aus zwei konzentrischen Ringschlitzantennen sowie einem zentralen Unipol besteht. Das dargestellte Ausführungsbeispiel einer Antenne nach der Erfindung ist somit eine Dreiband-Rundstrahlantenne, die in die Flugzeugaußenhaut versenkt ist. Die Durchmesser der beiden konzentrischen Ringschlitzantennen beträgt jeweils etwa eine halbe mittlere Betriebswellenlänge, wobei die äußere Ring­schlitzantenne für das tiefste Frequenzband mit einer Mitten­frequenz f1, die innere Ringschlitzantenne für ein Frequenzband mit der mittleren Frequenz f2 und der zentrale Unipol für das höchste Frequenzband mit der mittleren Frequenz f3 vorgesehen ist.The antenna shown in FIGS. 1 and 2 is a transponder antenna which is sunk into the metallic surface of an aircraft and consists of two concentric ring slot antennas and a central unipole. The illustrated embodiment of an antenna according to the invention is thus a three-band omnidirectional antenna that is sunk into the aircraft outer skin. The diameter of the two concentric ring slot antennas is approximately half the mean operating wavelength, with the outer ring slot antenna for the lowest frequency band with a center frequency f1, the inner ring slot antenna for a frequency band with the middle frequency f2 and the central unipole for the highest frequency band with the middle frequency f3 is provided.

Eine Koaxialleitung 2 ist an eine in der Rotationssymmetrie­achse 3 der Antenne liegende, jedoch gegenüber der metallischen Oberfläche 1 zurückgesetzt angeordnete Verzweigungsstelle 4 herangeführt. Von dieser Verzweigungsstelle 4 gehen acht Koaxialleitungsstücke 5,6 sternförmig und zunächst etwa parallel zur metallischen Oberfläche 1 ab. Sie sind dann ab­gewinkelt und werden an einen grabenförmigen Ringschlitz 7 geführt. Die Innenleiter 22,23 dieser acht Koaxialleitungs­stücke 5,6 sind an vier Stellen mit der Außenwand 27 des grabenförmigen Ringschlitzes 7 und an vier Stellen mit der Innenwand 26 des Ringschlitzes 7 verbunden. In Fig. 1 sind von den acht als Ganzes etwa die Form eines Korbes aufweisenden Koaxialleitungsstücken lediglich zwei Koaxialleitungsstücke 5 und 6 sichtbar, deren Innenleiter 22 bzw. 23 mit zwei Stellen der Innenwand 27 des grabenförmigen Ringschlitzes 7 verbunden sind. Die Koaxialleitungsstücke des "Korbbodens" könnten auch durch Streifenleitungen auf einer gemeinsamen Trägerplatte ersetzt werden. Aufgrund der einen etwa einen Korb ergebenden Führung der acht Koaxialleitungsstücke 5,6 und der zurück­gesetzten Anordnung der Verzweigungsstelle 4 ergibt sich im Mittelbereich dieser Ringschlitzantenne Raum, um in konzentri­scher Weise noch eine zweite Ringschlitzantenne sowie einen Unipol 13 unterzubringen. Die zweite Ringschlitzantenne, die für das höhere Frequenzband mit der mittleren Frequenz f2 dimensioniert ist, besteht aus einem ebenfalls grabenförmigen Ringschlitz 12, der gleichermaßen wie bei der äußeren Ring­schlitzantenne über eine Koaxialleitung 8, eine in der Rotationssymmetrieachse 3 liegende Verzweigungsstelle 9 und über acht davon sternförmig abgehende Koaxialleitungsstücke gespeist wird, von denen lediglich die beiden Koaxialleitungs­stücke 10 und 11 dargestellt sind. Auch bei dieser Ringschlitz­antenne sind die Innenleiter der Koaxialleitungsstücke rund um den grabenförmigen Ringschlitz 12 abwechselnd mit der Außenwand 28 und der Innenwand 19 des grabenförmigen Ringschlitzes 12 verbunden. In Fig.1 sind lediglich zwei Stellen erkennbar, an denen die Innenleiter 24,25 mit der Außenwand 28 des Ring­schlitzes 12 verbunden sind. Für den obersten Frequenzbereich mit der mittleren Frequenz f3 wird ein Unipol 13 verwendet, der in der Rotationssymmetrieachse 3 liegt und als verlängerter Innenleiter 18 einer speisenden Koaxialleitung 14 über einer in ihrer Mitte mit einer Vertiefung 16 versehenen, nach außen in Richtung zur metallischen Oberfläche 1 ansteigenden Grundplatte 15 steht. Dieser Grundplatte 15 ist mit dem Außenleiter der speisenden Koaxialleitung 14 elektrisch verbunden. Die Grundplatte 14 bildet zugleich den von der Innenwand 19 des grabenförmigen Ringschlitzes 12 der inneren Ringschlitzantenne umgrenzten Bereich der metallischen Oberfläche 1. Die Koaxial­leitungen 2,8 und 14 sowie die Koaxialleitungsstücke 5,6,10,11 sind aus der für alle Antennen gemeinsamen Rotationssymmetrie­achse 3 mittels koaxialer Kabelwinkelstecker an den Anschlüssen bzw. Verzweigungsstellen 4 und 9 weggeführt.A coaxial line 2 is brought to a branching point 4 which is located in the axis of rotation 3 of the antenna but is set back in relation to the metallic surface 1. Eight coaxial line sections 5, 6 start from this branch point 4 in a star shape and initially approximately parallel to the metallic surface 1. They are then angled and are guided to a trench-shaped ring slot 7. The inner conductors 22, 23 of these eight coaxial line pieces 5, 6 are connected at four points to the outer wall 27 of the trench-shaped ring slot 7 and at four points to the inner wall 26 of the ring slot 7. In FIG. 1, of the eight coaxial line pieces having approximately the shape of a basket as a whole, only two coaxial line pieces 5 and 6 are visible, the inner conductors 22 and 23 of which are connected to two points of the inner wall 27 of the trench-shaped ring slot 7. The coaxial line pieces of the "basket bottom" could also be replaced by strip lines on a common carrier plate. Because of the one resulting in a basket Guiding the eight coaxial line sections 5, 6 and the recessed arrangement of the branching point 4 results in space in the central region of this ring slot antenna in order to accommodate a second ring slot antenna and a unipole 13 in a concentric manner. The second ring slot antenna, which is dimensioned for the higher frequency band with the average frequency f2, consists of a trench-shaped ring slot 12, which, like the outer ring slot antenna, has a coaxial line 8, a branching point 9 located in the axis of symmetry 3, and eight of them star-shaped outgoing coaxial line pieces is fed, of which only the two coaxial line pieces 10 and 11 are shown. In this ring slot antenna too, the inner conductors of the coaxial line pieces around the trench-shaped ring slot 12 are alternately connected to the outer wall 28 and the inner wall 19 of the trench-shaped ring slot 12. In FIG. 1, only two places can be seen at which the inner conductors 24, 25 are connected to the outer wall 28 of the ring slot 12. For the uppermost frequency range with the middle frequency f3, a unipole 13 is used, which lies in the axis of rotational symmetry 3 and as an extended inner conductor 18 of a feeding coaxial line 14 over a recess 16 provided in its center and rising outwards towards the metallic surface 1 Base plate 15 is. This base plate 15 is electrically connected to the outer conductor of the feeding coaxial line 14. The base plate 14 also forms the area of the metallic surface 1 which is delimited by the inner wall 19 of the trench-shaped ring slot 12 of the inner ring slot antenna. The coaxial lines 2, 8 and 14 and the coaxial line pieces 5, 6, 10, 11 are from the axis of rotation symmetry 3 common to all antennas guided away at the connections or branching points 4 and 9 by means of coaxial cable angle plugs.

Die grabenförmig ausgebildeten Ringschlitze 7 und 12 sowie der Raum um den zentralen Unipol 13 und über diesem sind durch zwei Radomplatten 20,21 aus verlustarmem dielektrischen Material abgedeckt, das gegebenenfalls in Sandwich-Bauweise ausgeführt werden kann.The trench-shaped ring slots 7 and 12 and the space around the central unipole 13 and above this are by two Radome plates 20, 21 covered from low-loss dielectric material, which can optionally be designed in a sandwich construction.

Claims (10)

1. In einer metallischen Oberfläche versenkte Ringschlitz­antenne, die einen Durchmesser von etwa einer halben Betriebs­wellenlänge aufweist und mittels einer Koaxialleitung ge­speist ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Koaxial­leitung (2) an eine in der Rotationssymmetrieachse (3) liegende, jedoch gegenüber der metallischen Oberfläche (1) zurückgesetzt angeordnete Verzweigungsstelle (4) herangeführt ist, von der aus mehrere sternförmig abgehende und zunächst etwa parallel zur metallischen Oberfläche verlaufende Koaxial­leitungsstücke (5,6) an den als Graben ausgebildeten Ring­schlitz (7) geführt sind und als Ganzes etwa die Form eines Korbes aufweisen, und daß in den sich aufgrund der zurück­gesetzten Anordnung der Verzweigungsstelle ergebenden Korb­innenraum im Mittelbereich dieser ersten Ringschlitzantenne noch eine oder mehr derartige grabenförmige und in gleicher Weise wie diese erste Ringschlitzantenne jeweils über eine Koaxialleitung (8), eine Verzweigungsstelle (9) und Koaxial­leitungsstücke (10,11) gespeiste Ringschlitzantennen kon­zentrisch angeordnet sind, die somit aufgrund ihres geringeren Durchmessers für höhere Frequenzbänder (f2) ausgelegt sind als die für das niedrigste Frequenzband (f1) bemessene äußere Ringschlitzantenne und die ebenfalls in ihrem Korbinnenraum Raum für die Ringschlitzantennen der jeweils höheren Frequenz­bänder aufweisen.
1. In a metallic surface recessed ring slot antenna, which has a diameter of about half an operating wavelength and is fed by means of a coaxial line,
characterized in that the coaxial line (2) is brought to a branching point (4) lying in the axis of rotational symmetry (3), but set back in relation to the metallic surface (1), from which a plurality of star-shaped branching points which initially run approximately parallel to the metallic surface Coaxial line pieces (5, 6) are guided on the ring slot (7) designed as a trench and, as a whole, have approximately the shape of a basket, and that in the basket interior resulting from the recessed arrangement of the branching point in the middle region of this first ring slot antenna one or more such trench-shaped and in the same way as this first ring slot antenna fed via a coaxial line (8), a branching point (9) and coaxial line pieces (10, 11) ring slot antennas are arranged concentrically, which are thus designed for higher frequency bands (f2) due to their smaller diameter nd as the outer ring slot antenna designed for the lowest frequency band (f1) and which also have space in its basket interior for the ring slot antennas of the respective higher frequency bands.
2. Ringschlitzantenne nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß für das höchste Frequenzband (f3) in der Rotationssymmetrieachse (3) ein zentraler Unipol (13), d.h. ein Halbwellen-Dipol vorgesehen ist, der als verlängerter Innenleiter (18) einer speisenden Koaxialleitung (14) über einer in der Mitte mit einer Ver­tiefung (16) versehenen, nach außen in Richtung zur metalli­schen Oberfläche (1) ansteigenden und mit dem Außenleiter der speisenden Koaxialleitung (14) elektrisch verbundenen Grund­ platte (15) steht, durch die in einer zentralen Bohrung (17) der Innenleiter (18) durchgeführt ist und die zugleich den von der Innenwand (19) des grabenförmigen Ringschlitzes (12) der innersten Ringschlitzantenne umgrenzten Bereich der metalli­schen Oberfläche (1) darstellt.
2. ring slot antenna according to claim 1,
characterized in that a central unipole (13), ie a half-wave dipole, is provided for the highest frequency band (f3) in the rotational symmetry axis (3), which acts as an extended inner conductor (18) of a feeding coaxial line (14) over one in the middle provided with a recess (16), rising towards the outside towards the metallic surface (1) and electrically connected to the outer conductor of the feeding coaxial line (14) plate (15) through which the inner conductor (18) is guided in a central bore (17) and which at the same time represents the area of the metallic surface (1) bounded by the inner wall (19) of the trench-shaped ring slot (12) of the innermost ring slot antenna .
3. Ringschlitzantenne nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Koaxial­leitungen (2,8,14) und die Koaxialleitungsstücke (5,6,10,11) aus der für alle Antennen gemeinsamen Rotationssymmetrieachse (3) mittels koaxialer Kabelwinkelstecker an den Anschlüssen bzw. Verzweigungsstellen (4,9) weggeführt sind.
3. ring slot antenna according to claim 1 or 2,
characterized in that the coaxial lines (2, 8, 14) and the coaxial line pieces (5, 6, 10, 11) lead away from the rotational symmetry axis (3) common to all antennas by means of coaxial cable angle plugs at the connections or branching points (4, 9) are.
4. Ringschlitzantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die graben­förmig ausgebildeten Ringschlitze durch Radomplatten (20,21) aus verlustarmem dielektrischen Material abgedeckt sind.
4. Ring slot antenna according to one of the preceding claims,
characterized in that the trench-shaped ring slots are covered by radome plates (20, 21) made of low-loss dielectric material.
5. Ringschlitzantenne nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß auch der Raum um den zentralen Unipol (13) und darüber durch eine Radomplatte (20) aus verlustarmem dielektrischen Material mit abgedeckt ist.
5. ring slot antenna according to claim 2,
characterized in that the space around the central unipole (13) and above is also covered by a radome plate (20) made of low-loss dielectric material.
6. Ringschlitzantenne nach Anspruch 4 und 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Radomplatte für den innersten Ringschlitz und die Radomplatte zur Abdeckung des Raums um und über dem zentralen Unipol (13) zu einer einzigen zentralen Radomplatte (20) zusammengefaßt sind.
6. ring slot antenna according to claim 4 and 5,
characterized in that the radome plate for the innermost ring slot and the radome plate for covering the space around and above the central unipole (13) are combined into a single central radome plate (20).
7. Ringschlitzantenne nach den Ansprüchen 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Radom­platten (20,21) in Sandwichbauweise ausgeführt sind.
7. ring slot antenna according to claims 4 to 7,
characterized in that the radome plates (20, 21) are of sandwich construction.
8. Ringschlitzantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der jeweils an den grabenförmigen Ringschlitz (7,12) einer Ringschlitzantenne symmetrisch sternförmig herangeführten Koaxialleitungsstücke (5,6,10,11) gerade ist und mindestens vier beträgt, und daß die Innenleiter (22 bis 25) dieser Koaxialleitungsstücke entlang des jeweiligen grabenförmigen Ringschlitzes abwechselnd mit der Außenwand (27,28) und der Innenwand (26,19) des jeweiligen Ringschlitzes elektrisch verbunden sind.
8. ring slot antenna according to one of the preceding claims,
characterized in that the number of coaxial line pieces (5, 6, 10, 11) brought symmetrically in a star shape to the trench-shaped ring slot (7, 12) of a ring slot antenna is even and is at least four, and that the inner conductors (22 to 25) of these coaxial line pieces are alternately electrically connected along the respective trench-shaped ring slot to the outer wall (27, 28) and the inner wall (26, 19) of the respective ring slot.
9. Ringschlitzantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Koaxial­leitungsstücke, die sich jeweils über den "Boden" eines Korbes erstrecken, durch Streifenleitungen auf einer gemeinsamen Trägerplatte ersetzt sind.
9. ring slot antenna according to one of the preceding claims,
characterized in that the coaxial line pieces, each extending over the "bottom" of a basket, are replaced by strip lines on a common support plate.
10. Ringschlitzantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch die Verwendung als Flugzeug­transponderantenne, deren metallische Oberfläche (1) und Radom­platten (20,21) mit der Außenhaut des Flugzeugs identisch bzw. bündig sind.
10. Ring slot antenna according to one of the preceding claims,
characterized by the use as an aircraft transponder antenna, the metallic surface (1) and radome plates (20, 21) of which are identical or flush with the outer skin of the aircraft.
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