www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Radar Grondbeginselen

Rotman lens

bundelpoorten
arraypoorten

Afbeelding 1: Rotman lens met golfgeleiders

bundelpoorten
arraypoorten

Afbeelding 1: Rotman lens met golfgeleiders

bundelpoorten
arraypoorten

Afbeelding 1: Rotman lens met golfgeleiders

Rotman lens

Een Rotman lens is een passief faseverschuivingsnetwerk voor phased array antennes. Het bestaat uit een golfgeleidersysteem met een groot oppervlak, een aantal voedingspunten (bundelpoorten) en een aantal antenneaansluitingen (arraypoorten). De faseverschuiving naar de antennepoorten wordt in real time gerealiseerd door propagatietijdverschillen in het golfgeleidersysteem. Het antennepatroon wordt gezwenkt door het kiezen van het voedingspunt, waarvan het aantal de mogelijke hoofdrichtingen bepaalt die constructief worden gedefinieerd voor deze straalverbindingen. Een continue faseverschuiving is daarom niet mogelijk. Het golfgeleidersysteem kan een golfgeleidersysteem zijn waarbij de poorten worden gerealiseerd door sectoriële hoornradiatoren. De keuze tussen „E-vlak“ of „H-vlak“ sectoriële hoorns bepaalt de polarisatierichting in het golfgeleidersysteem. De bandbreedte van de Rotman lens wordt bepaald door het ontwerp van de poorten en kan meerdere octaven bedragen.

Afbeelding 2: Rotman-lens in striplijntechnologie

Afbeelding 2: Rotman-lens in striplijntechnologie

Afbeelding 2: Rotman-lens in striplijntechnologie

Rotman-lenzen kunnen ook worden gerealiseerd met behulp van striplijntechnologie op diëlektrisch substraatmateriaal. De dikte van het substraatmateriaal moet echter klein zijn vergeleken met de poortbreedtes om de lijnbreedtes klein te houden en overkoppeling tussen de lijnen te voorkomen. Deze technologie is geschikt voor zeer hoge frequenties tussen 20 en 120 MHz an.

Om storende reflecties op de rechte wand te voorkomen, kan deze ook continu bezet worden met poorten die bedraad zijn met een afsluitweerstand (dummy poorten). De lengte van de voedingslijnen van de bundelpoorten is niet kritisch, maar die van de arraypoorten moeten allemaal dezelfde lengte hebben.

De Rotman lens is een populaire component voor antennepatroonvorming die veel gebruikt wordt in de radarindustrie sinds de introductie in 1963[1] door W. Rotman en R. F. Turner. Het wordt soms de Rotman-Turner lens genoemd naar de twee uitvinders. Een zeer breed toepassingsgebied is frequentiegemoduleerde continue golfradar voor radarondersteund autonoom rijden met motorvoertuigen.

Bron:

  1. Octrooi US3170158A