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Lewis Scanner

Bild 1: Strahlenverlauf in einem abgewickelt dargestellten Lewis-Scanner

Reflektor
dielektrische Linse

Bild 1: Strahlenverlauf in einem abgewickelt dargestellten Lewis-Scanner

Lewis Scanner

Ein Lewis Scanner ist eine Antenne, bei welcher die primäre Speisung (Hornstrahler) mittels Motor vor einem Reflektor bewegt wird um mit dieser Antenne eine kontinuierliche Richtungsänderung des Antennendiagramms zu ermöglichen. Die Erfindung von Willard D. Lewis von Bell Telephone Laboratories Inc. wurde 1947 patentiert.[1]

Bild 2: Der Einspeisungsschlitz wurde zu einem Kegelstumpf zusammengerollt

Bild 2: Der Einspeisungsschlitz wurde zu einem Kegelstumpf zusammengerollt

Funktionsweise

Der Lewis Scanner wird innerhalb eines Wellenleiters mit einen 45° liegendem Reflektor aufgebaut. Das generelle Funktionsprinzip ist ein beweglicher Hornstrahler vor diesem Reflektor. Je nachdem, aus welchem Winkel dieser Reflektor angestrahlt wird, verschiebt sich der Abstrahlwinkel der Antenne. Die durch den Hornstrahler verursachte Divergenz wird durch eine dielektrische Linse korrigiert. Als Linsenmaterial kann Polyethylen hoher Dichte zum Einsatz kommen. Die flache Darstellung in Bild 1 würde zwar schon funktionieren, hätte aber den wesentlichen Nachteil, dass der Hornstrahler hin und her bewegt werden müsste. Das würde eine sehr komplizierte Mechanik erfordern, mit welcher keine Linearität der Bewegung möglich ist. (Eine Umwandlung einer Drehbewegung in eine Pendelbewegung hätte immer eine sinusförmige Geschwindigkeitsänderung zur Folge.)

Deshalb wird in einem ersten Schritt der Schlitz für die Einspeisung zu einer runden Konstruktion zusammengerollt. Jetzt muss nicht mehr hin und her verschoben werden, jetzt kann der Motor den Hornstrahler kontinuierlich mit konstanter Geschwindigkeit vor dem Einspeisungsschlitz drehen. Um diese Antenne noch kompakter zu gestalten, wird der Rest des Wellenleiters ebenfalls zusammengerollt, so dass nur eine Kegelstumpf-förmige Antenne übrigbleibt. Diese Antenne wird meist vor einem zusätzlichen Parabolreflektor positioniert, um auch in der Ebene zu fokussieren, die nicht durch den Lewis-Scanner elektromechanisch geschwenkt wird.

Source:

  1. Patent U.S. 2,585,562 “Directive Antenna System”, eingereicht von Willard D. Lewis, Bell Telephone Laboratories Inc. (online)