DE3820920C2 - - Google Patents
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- DE3820920C2 DE3820920C2 DE19883820920 DE3820920A DE3820920C2 DE 3820920 C2 DE3820920 C2 DE 3820920C2 DE 19883820920 DE19883820920 DE 19883820920 DE 3820920 A DE3820920 A DE 3820920A DE 3820920 C2 DE3820920 C2 DE 3820920C2
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/24—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching
- H01Q3/245—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching in the focal plane of a focussing device
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- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antennenanord
nung für hochfrequente elek
tromagnetische Wellen im GHz-Bereich
nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Sogenannte Reflektorantennen oder Linsenantennen werden
insbesondere im Bereich um und über ein GHz verwendet.
Durch die Bündelungsvorrichtung in Form eines Reflektors
oder einer dielektrischen Linse wird einfallende hoch
frequente elektromagnetische Strahlung auf einen Brenn
punkt fokussiert bzw. von diesem Brennpunkt ausgehende
elektromagnetische Strahlung wird mit Vorzugsrichtung
abgestrahlt, d. h. derartige Antennen weisen als Sen
deantennen Richtcharakteristik auf.
Aus der EP 00 73 511 A2 ist beispielsweise eine Empfangs
antenne mit Parabolreflektor für elektromagnetische
Wellen von Satelliten bekannt. Geostationäre Satelliten
werden sowohl zur Übertragung von Telefonverbindungen
als auch in jüngerer Zeit immer häufiger zur Übertragung
von Rundfunk- und Fernsehprogrammen verwendet. Die zu
gehörigen Empfangsantennen gemäß dem Gegenstand der
EP 00 73 511 A2 wird daher auf der Erdoberfläche auf den
entsprechenden Satelliten ausgerichtet. Durch den Para
bolspiegel wird das äußerst schwache Signal von dem Sa
telliten auf das im Brennpunkt des Parabolspiegels an
geordnete Empfangsteil fokussiert. Das Empfangsteil ist
mittels eines möglichst dünnen Gestänges im Brennpunkt
des Parabolspiegels positioniert und das Empfangsteil
selbst ist möglichst klein ausgeführt, so daß nur ein
sehr geringer Teil des Parabolspiegels durch die Befe
stigungsvorrichtung und das Empfangsteil selbst abge
schattet ist. Da in dem hier in Frage kommenden Fre
quenzbereich um und über ein GHz die abgestrahlte bzw.
die empfangbare Trägerfrequenz wesentlich von der Geo
metrie des Empfangsteils bzw. des Erregers abhängt, läßt
sich mit einer derartigen Parabolantenne immer nur ein
bestimmter Trägerfrequenzbereich empfangen. Damit ist
natürlich die Zahl der übertragbaren bzw. empfangbaren
Kanäle beschränkt. Soll daher eine vorhandene Parabol
antenne zum Empfang eines anderen geostationären Satel
liten mit abweichendem Frequenzbereich verwendet werden,
muß in jedem Fall das im Brennpunkt angeordnete Em
pfangsteil ausgewechselt werden. Abhängig von der Größe
des Abstands des neuen geostationären Satelliten zu dem
anderen muß gegebenenfalls auch der Parabolspiegel neu
auf den neuen geostationären Satelliten ausgerichtet
werden. Alternativ hierzu ließe sich natürlich auch eine
Mehrzahl von Empfangsantennen verwenden, die auf die
jeweiliger Satelliten ausgerichtet bzw. eingerichtet
sind. Eine derartige Lösung ist allerdings sehr teuer,
und kommt daher für den Bereich des Empfangs von Fern
sehprogrammen über Satellit wohl kaum in Frage. Eine
analoge Problematik ergibt sich natürlich auch im Fall
von Sendeantennen.
Aus der US-PS 25 12 139 ist eine Abtastantennenanordnung
bekannt, bei der durch Bewegung des Erregers bezüglich
der Bündelungsvorrichtung das Abstrahlmuster der von der
Antennenanordnung ausgesandten elektromagnetischen Wel
len geändert werden kann. Auch aus der US-PS 24 80 181
ist eine Hochfrequenz-Richtantenne bekannt, bei der das
Abstrahlungsmuster bzw. die Richtung der ausgehenden
elektromagnetischen Wellen geändert wird, in dem unter
schiedliche Erregeraperturen in unterschiedlicher Posi
tion zu dem Reflektor freigegeben werden. Auch aus der
US-PS 25 34 451 ist eine Richtantennenanordnung mit un
terschiedlichen Aperturen bekannt. Damit lassen sich
gleichzeitig eine Mehrzahl von Abtaststrahlen mit nur
einem Reflektor abstrahlen. Eine derartige Antennenan
ordnung für das gleichzeitige Abstrahlen einer Mehrzahl
von Strahlungskeulen ist auch aus der US-PS 37 13 163
bekannt. Für den Empfang bzw. das Senden einer Mehrzahl
von Nachrichtenkanälen im GHz-Bereich aus der bzw. in
die gleiche Richtung sind diese bekannten Antennenan
ordnungen nur bedingt bzw. nicht geeignet, da ein Groß
teil der Erreger nicht im Brennpunkt der Bündelungsvor
richtung angeordnet ist.
Aus der DE-OS 27 54 767 sowie aus der DE-PS 9 42 454 sind
Radar-Abtastantennen bekannt, bei denen anstelle der
Reflektorvorrichtung die Erreger bewegt werden, um einen
sich bewegenden Abtaststrahl zu erzeugen. Eine Mehrzahl
von unterschiedlichen Nachrichtenkanälen läßt sich mit
diesen Antennen nicht übertragen.
Aus der US-PS 27 20 589 ist ebenfalls eine Radar-Peil
antenne bekannt, die als Bündelungsvorrichtung eine
Linsenanordnung aufweist. Um die Bewegung von großen
Massen - die gesamte Radar-Antennenanordnung - zu ver
meiden, werden bei dieser bekannten Antennenanordnung
eine Mehrzahl von Erregern wiederholt kreisbogenförmig
an der Bündelungsvorrichtung in Form einer Linse vor
beigeführt. Die einzelnen Erreger oder Primärstrahler
sind dabei in einer Magazinanordnung angeordnet. Die
Magazinanordnung ist derart drehbar an einer Befesti
gungsvorrichtung befestigt, daß die Mehrzahl der Erreger
wiederholt nacheinander während des Sendevorgangs an der
Linsenanordnung vorbeigeführt werden, so daß ein von der
Linsenanordnung ausgehender gebündelter Radarstrahl pe
riodisch einen bestimmten Raumwinkelbereich über
streicht. Die Sendefrequenz der einzelnen Primärstrahler
ist funktionsgemäß die gleiche, und wird von einem ge
meinsamen Erreger mittels Hohlleitern den einzelnen
Hornstrahlen in der Magazinanordnung zugeführt.
Schließlich ist aus der DE-AS 10 36 941 eine richtan
tennen-Anordnung, insbesondere eine Radar-Peilantenne
mit einem Parabolspiegel bekannt, bei der jeweils
gleichzeitig zwei Erreger in Form eines Hornstrahlers in
Betrieb sind. Die von einem Hornstrahler ausgehende
hochfrequente elektromagnetischen Wellen werden durch
einen Parabolspiegel stark gebündelt. Die hochfrequente
elektromagnetische Energie von dem anderen Hornstrahler
wird unmittelbar durch den Hornstrahler ungebündelt in
Richtung des gebündelten Strahls ausgesandt. Mit dem
ungebündelten Strahl kann damit eine Winkelgrobortung
und mit dem gebündelten Strahl eine Winkelfeinpeilung
durchgeführt werden. Die beiden Hornstrahler sind dreh
bar gelagert, so daß wahlweise entweder der eine oder
der andere Hornstrahler den gebündelten Strahl erzeugt
und dementsprechend der andere Hornstrahler den unge
bündelten Abtaststrahl erzeugt.
Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung
eine Antennenanordnung gemäß dem Oberbegriff des An
spruchs 1 derart weiterzubilden, daß bei bei Beibehal
tung des/der Bündelungsvorrichtung eine Mehrzahl von
Nachrichtenkanälen im GHz-Bereich empfangen bzw. gesen
det werden können.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei einer gattungsgemäßen Anordnung durch die im kennzeichnenden Teil des
Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.
Gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 ist
es bei einer Antennenanordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung möglich, die Mehrzahl der Erreger durch Drehen
der speichen- bzw. speichenrad- oder scheibenförmigen
Magazinanordnung einzeln und nacheinander in einem
Brennpunkt der Bündelungsvorrichtung zu positionieren.
Auf diese Weise läßt sich derjenige Erreger aktivieren
bzw. in eine aktive Position bringen, der für den Emp
fang eines bestimmten Satelliten geeignet ist bzw. der
zum Empfang oder zum Senden eines bestimmten Trägerfre
quenzbereiches geeignet ist. Damit ist es möglich mit
ein und derselben Antennenanordnung eine Vielzahl von
unterschiedlichen Trägerfrequenzen bzw. Nachrichtenka
nälen zu empfangen oder zu senden.
Bei der Ausbildung der Magazinanordnung in Form einer
dünnen Scheibe sind die einzelnen Erreger im Randbereich
der Scheibe radial angeordnet. Durch eine Aufhängung,
beispielsweise in Form einer Gabel, wird die Magazin
anordnung derart mit der Befestigungsvorrichtung ver
bunden, daß die Drehachse der scheibenförmigen Maga
zinanordnung senkrecht zur Hauptstrahlrichtung der Bün
delungsvorrichtung liegt. Die Abmessungen der Aufhängung
und der Befestigungsvorrichtung sind hierbei so gewählt,
daß der Brennpunkt der Bündelungsvorrichtung auf dem
radialen Rand der scheibenförmigen Magazinanordnung zu
liegen kommt. Durch Drehen der Magazinanordnung um deren
Drehachse lassen sich somit sämtliche in der Magazin
anordnung befindlichen Erreger nacheinander im Brenn
punkt der Bündelungsvorrichtung positionieren. Der
Durchmesser der scheibenförmigen Magazinanordnung ist
hierbei im wesentlichen durch die Zahl der Erreger be
stimmt, mit der die Magazinanordnung maximal bestückt
werden kann.
Gemäß der anderen Variante besitzt die Magazinanordnung
die Form eines Speichenrades mit einer Nabe bzw. einer
Drehachse, wobei die einzelnen Erreger an den der Nabe
abgewandten Enden der Speichen angeordnet sind. Hierbei
lassen sich zwei grundsätzlich unterschiedliche Orien
tierungen der Magazinanordnung zur Bündelungsvorrichtung
realisieren. Im einen Fall ist wie bei der zuvor be
schriebenen Ausführungsform mit der scheibenförmigen
Magazinanordnung die Drehachse bzw. die Nabe der Maga
zinanordnung senkrecht zur Hauptstrahlrichtung der Bün
delungsvorrichtung orientiert. Hinsichtlich Dimensio
nierung und Positionierung der Befestigungsvorrichtung
gilt hierbei folglich das gleiche wie bei den zuvor
beschriebenen Ausführungsformen.
Die Ausführungsform mit einer speichenradförmigen Maga
zinanordnung läßt sich jedoch auch so ausführen, daß die
Drehachse der speichenradförmigen Magazinanordnung pa
rallel zur Hauptstrahlrichtung der Bündelungsvorrichtung
angeordnet ist. Bei dieser Variante läßt sich vorteil
hafterweise die gesamte Befestigungsvorrichtung außer
halb des Einfallsbereichs der elektromagnetischen
Strahlung anordnen, so daß durch die Befestigungsvor
richtung keinerlei Abschattung stattfindet. Die Ab
schattung erfolgt hierbei lediglich durch die einzelnen
in den Einfallsbereich der Strahlung reichenden Speichen
mit den darauf befindlichen Erregern. Die Erreger an den
Enden der einzelnen Speichen müssen folglich senkrecht
zur radialen Richtung angeordnet sein.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung zum Inhalt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 2 wird als Bünde
lungsvorrichtung ein Parabolreflektor verwendet, da da
durch ein sehr hoher Antennenwirkungsgrad erreicht wird
und gleichzeitig die Herstellung von Parabolreflektoren
vergleichsweise einfach ist. In vorteilhafter Weise
lassen sich gemäß Anspruch 3 auch Doppelreflektoren mit Haupt- und Hilfsreflektor verwenden. Doppelre
flektoren beispielsweise nach Art der Cassegrain-Antenne
oder der Gregory-Antenne verwenden einen Haupt- und ei
nen Hilfsreflektor. Im Falle einer Empfangsantenne wird
die auf den Hauptreflektor einfallende elektromagneti
sche Strahlung auf den Hilfsreflektor geworfen und von
diesem durch eine Öffnung im Hauptreflektor auf einen
Brennpunkt hinter dem Hauptreflektor fokussiert. Diese
Ausführungsform hat den Vorteil, daß hinsichtlich des
Aufbaus der Magazinanordnung keinerlei Beschränkungen
hinsichtlich der wünschenswerten möglichst geringen Ab
schattung auferlegt werden.
Durch die Anordnung der Magazinan
ordnung mit der Drehachse senkrecht zur Hauptstrahlrichtung
der Bündelungsvorrichtung gemäß Anspruch 4 wird eine möglichst
geringe Abschattung der Bündelungsvorrichtung durch die
Magazinanordnung erreicht.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausfüh
rungsform nach Anspruch 5 ist die Magazinanordnung
senkrecht zur Hauptstrahlrichtung der Bündelungsvorrichtung drehbar
gelagert. Auf diese Weise läßt sich der
im Brennpunkt befindliche Erreger entsprechend der
Polarisationsrichtung der einfallenden Strahlung aus
richten. Im Falle der Ausbildung der vorliegenden Er
findung als Empfangsantenne hat dies folgenden besonde
ren Vorteil. Da die geostationären Satelliten mit einer
Sendeantenne jeweils nur einen Frequenzbereich abstrah
len können, werden, um eine größere Anzahl von Kanälen
übertragen zu können, die Trägerfrequenzen in zwei
zueinander senkrecht stehenden Polarisationsrichtungen
abgestrahlt. Durch einfache Drehung der scheibenförmigen
Magazinanordnung läßt sich somit der im Brennpunkt be
findliche Erreger auf die jeweils gewünschte Pola
risationsebene einstellen.
Insbesondere bei Reflektoren mit größerem Durchmesser
wird bei herkömmlichen Antennenanordnungen auch die so
genannte Off-set-Effekt von unter unterschiedlichen
Winkeln einfallenden elektromagnetischen Wellen genutzt. Dieser Effekt
besteht darin, daß unter unterschiedlichen Winkeln ein
fallende Strahlung in voneinander versetzten Brennpunk
ten fokussiert wird. Damit lassen sich mit einem einzi
gen Reflektor bzw. mit einer einzigen Bündelungsvor
richtung mehrere voneinander entfernt angeordneten geo
stationären Satelliten empfangen. Projeziert man die
möglichen Lagen geostationärer Satelliten auf die Öff
nungsebene eines starr mit der Erdoberfläche verbundenen
Parabolreflektors, so ergibt sich je nach geographischer
Breite des Standortes der Parabolantenne eine mehr oder
minder stark gekrümmte elliptische Linie auf der die
unterschiedlichen Brennpunkte der Strahlung von den un
terschiedlichen Satelliten liegen.
Dieser Offset-Effekt wird bei einer weiteren vorteil
haften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung mit
speicherradförmiger Magazinanordnung genutzt. Hierbei
weisen die Speichen unterschiedliche Längen auf oder die
an den Speichen befestigten Fokalelemente lassen sich in
unterschiedlicher Höhe an den Speichen befestigen. Durch
Nutzung des Offset-Effekts lassen sich damit bei starr
mit dem Erdbogen verbundener Antennenanordnung bzw. bei
Antennenanordnungen ohne Justiervorrichtung ggf.
gleichzeitig eine Mehrzahl von geostationären Satelliten
empfangen.
Durch die Verwendung von Speichen mit unterschiedlicher
Länge - gemäß Anspruch 7 - bzw. durch Anordnung der Erreger an den
Speichen in unterschiedlicher Höhe - gemäß Anspruch 8 - lassen sich die
Erreger an den unterschiedlichen Brennpunkten
positionieren. Der gleiche
Effekt läßt sich erzielen, wenn Speichen gleicher Länge
mit an den Enden sitzenden Erregern verwendet
werden, wobei jedoch die Drehachse der speichenradför
migen Magazinanordnung schräg zur Hauptstrahlrichtung der
Bündelungsvorrichtung gestellt ist. Durch die Schräg
stellung der Achse wird die Projektion des Randes der
speicheradförmigen Magazinanordnung auf die Öffnungs
ebene der Bündelungsvorrichtung elliptisch. Damit lassen
sich durch Drehung der Magazinanordnung die einzelnen
Erreger in den unterschiedlichen Brennpunkten positio
nieren.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung
nach Anspruch 9 lassen sich die in der Magazinanordnung
befindlichen Erreger um deren radiale Achse drehen und
folglich entsprechend der Polarisationsrichtung der
einfallenden Strahlung ausrichten bzw. die Polarisa
tionsrichtung der abgegebenen Strahlung läßt sich ein
stellen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung
nach Anspruch 10 weist die Verstelleinrichtung wenig
stens einen Stellmotor auf. Auf diese Weise läßt sich
der gewünschte bzw. benötigte Erreger selbsttätig im
Brennpunkt der Bündelungsvorrichtung positionieren.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung nach Anspruch 11
ist ein Erreger und ein Konverter - ein sogenannter
Down-Converter - jeweils zu einem Bauteil zusammenge
faßt. Dadurch werden Leitungsverluste in Hohlleitern und
Koaxialkabeln im GHz-Bereich vermieden, da die HF-Si
gnale vor ihrer Weiterleitung auf niedrigere Frequenzen
umgesetzt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der
Erfindung nach Anspruch 12 ist bei der Antennenanordnung
eine weiter Antennenanordnung vorgesehen. Mit dieser
weiteren Antennenanordnung lassen sich auf niedrigere
Frequenzen konvertierte Signale in herkömmliche Fernseh
antennen einspeisen. Auf diese Weise ist es beispiels
weise möglich, mit einer einzigen Antennenanordnung ein
größeres Gebiet, beispielsweise eine Wohnsiedlung, zu
versorgen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung
nach Anspruch 13 ist in der Magazinanordnung ein Hoch
frequenzrelais vorgesehen, das jeweils nur denjenigen
Erreger mit einer HF-Signale weiterverarbeitenden
Schaltung verbindet, der im Brennpunkt der Bündelungs
vorrichtung positioniert ist. Auf diese Weise erübrigt
sich eine Mehrzahl von Hochfrequenzschaltungen.
Die verschiedenen Weiterbildungen der Erfindung beziehen
sich alle auf die Anwendung der vorliegenden Erfindung
auf Empfangsantennen. Eine analoge Beschreibung der An
wendung der Erfindung für den Fall von Sendeantennen
erübrigt sich, da hierbei lediglich der Strahlengang der
elektromagnetischen Strahlung umzukehren ist.
Eine besonders vorteilhafte Verwendung der vorliegenden
Erfindung besteht nach Anspruch 14 in der Verwendung als
Sendeantenne und/oder Empfangsantenne an
geostationären Satelliten. Durch die Ver
wendung der erfindungsgemäßen Antenne kann mit einem
einzigen Reflektor eine Mehrzahl von Trägerfrequenzen
bzw. Frequenzbereichen abgestrahlt werden.
Besonders vorteilhaft ist hierbei auch, daß durch die
Verwendung einer Mehrzahl von Erregern mit ein und dem
selben Reflektor an dem Satelliten mit unter
schiedlichen Verfahren modulierte Signale abgestrahlt
werden können. Bei entsprechender Positionierung eines
derartigen geostationären Satelliten und unter Berück
sichtigung der Erdumdrehung läßt sich damit beispiels
weise erreichen, daß während einer bestimmten Zeitdauer
Fernsehprogramme gemäß einem Modulationsverfahren ab
strahlt, wie es in der Sowjetunion verwendet wird, wäh
rend zu anderen Zeiten Fernsehprogramme mit Modulations
verfahren abgestrahlt werden können, wie sie in West-
Europa verwendet werden. Auf diese Weise läßt sich ein
geostationärer Satellit wesentlich effizienter nutzen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorlie
genden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von mehreren Ausführungsformen anhand der
Zeichnung.
Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 die Ausführungsform von Fig. 1 mit gedrehter
Magazinanordnung,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer vierten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
Fig. 6 ein Detail der Ausführungsform von Fig. 5.
Fig. 1 und Fig. 2 zeigen eine erste Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Die erfindungsgemäße Antennenan
ordnung weist eine Bündelungsvorrichtung in Form eines
Parabolreflektors 2 auf. Über eine Befestigungsvorrich
tung 4 ist eine scheibenförmige Magazinanordnung 6 an
den Parabolreflektor 2 befestigt. Die scheibenförmige
Magazinanordnung 6 ist mit einer Mehrzahl von Erregern bzw.
Primärstrahlern 8 bestückt, die am Rand der scheibenförmigen Ma
gazinanordnung in radialer Richtung ausgerichtet an
geordnet sind. Die Drehachse 10 der Magazinanordnung 6
ist senkrecht zur Hauptstrahlrichtung 12 der Bündelungs
vorrichtung orientiert. Die in der Magazin
anordnung 6 befindlichen Erreger 8 bestehen je
weils aus dem eigentlichen Empfangsteil und einem nach
geschalteten Down-Converter, der die empfangene hoch
frequente Strahlung im GHz-Bereich auf niedrigere Fre
quenzen transformiert.
Die Befestigungsvorrichtung 4 besteht aus drei Träger
elementen 14 und einer Aufhängung 16. Die drei Träger
elemente 14 sind im gleichen Abstand voneinander an dem
Parabolreflektor 2 befestigt und erstrecken sich von dem
Parabolreflektor weg entgegen der Einfallsrichtung 12
und treffen sich in einem gemeinsamen Firstpunkt 20. In
dem gemeinsamen Firstpunkt 20 ist die Aufhängung 16 mit
der daran befindlichen Magazinanordnung 6 drehbar gela
gert. Über einen ersten Stellmotor 22 läßt sich das
Verbindungselement und damit die sich daran befindliche
Magazinanordnung 6 um eine zur Einfallsrichtung 12 pa
rallele Achse drehen. Über einen zweiten Stellmotor 24
der unmittelbar auf der Drehachse 10 der Magazinanord
nung 6 aufgesetzt ist, läßt sich die Magazinanordnung um
die Drehachse 10 drehen. Die Trägerelemente 14, die
Aufhängung 16 und die scheibenförmige Magazinanordnung 6
sind so dimensioniert und positioniert, daß sich der
radiale Rand der scheibenförmigen Magazinanordnung 6 im
Brennpunkt 26 des Parabolreflektors 2 befindet. Auf
diese Weise wird erreicht, daß je nach Drehstellung der
Magazinanordnung 6 jeder der Erreger 8 in den
Brennpunkt 26 positionierbar ist.
Der Parabolreflektor 2 ist sowohl in vertikaler als auch
in horizontaler Richtung schwenkbar an einer Standvor
richtung 18 befestigt. Mittels einer Justiervorrichtung
28 läßt sich der Parabolreflektor 2 auf die Koordinaten
des gewünschten geostationären Satelliten ausrichten.
Die von einem geostationären Satelliten ausgesandten
elektromagnetischen Wellen werden durch den Parabolreflektor 2 in den
Brennpunkt 26 und damit auf einen sich im Brennpunkt be
findlichen Erreger 8 fokussiert. Das empfangene
hochfrequente Signal wird durch den zugeordneten Down-
Converter auf ein entsprechendes Signal mit tieferer
Frequenz transformiert. Dieses transformierte Signal
wird über ein nichtdargestelltes Hochfrequenzrelais auf
ein Koaxialkabel 30 gegeben. Das Koaxialkabel 30 führt
das umgesetzte Signal zu einer kleinen Fernsehsen
dereinrichtung 32. Über diese kleine Fernsehsenderein
richtung mit einer Sendeantenne 34 läßt sich das empf
angene Signal auf eine herkömmliche Fernsehantenne
übertragen. Je nachdem welche Sendecharakteristik die
Senderantenne 34 aufweist, läßt sich das empfangene Si
gnal in einem gewissen Umkreis von der Senderantenne 32
empfangen oder nur in einer bestimmten Richtung.
Alternativ hierzu läßt sich das Koaxialkabel 30 auch
unmittelbar mit dem Antenneneingang eines nichtdarge
stellten Fernsehgeräts verbinden. Über das Kabel 30 oder
über ein zusätzliches Kabel lassen sich aus einer
nichtdargestellten Steuereinrichtung sowohl den beiden
Stellmotoren 22 und 24 als auch der Justiervorrichtung
28 entsprechende Steuersignale zuführen. Befindet sich
das Steuergerät in der Nähe des Fernsehgerätes läßt sich
somit ein anderer Kanal eines Fernsehsatelliten genauso
einfach einstellen wie ein anderes Programm auf einem
herkömmlichen Fernsehgerät.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer weite
ren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese
zweite Ausführungsform weist ebenfalls einen Parabolre
flektor 40, eine Befestigungsvorrichtung 42, eine Maga
zinanordnung 44, Stellmotoren 46 und 48 sowie eine Ju
stiervorrichtung 50 auf. Die Befestigungsvorrichtung
besteht aus einer Standvorrichtung 52, einem Trägerbal
ken 54 sowie einer Aufhängung 56. Die Funktionsweise und
im wesentlichen auch die Anordnung der einzelnen Teile
entspricht der Ausführungsform gemäß Fig. 1. Lediglich
die Ausgestaltung der Befestigungsvorrichtung 42 ist
unterschiedlich.
Ein Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß im
Vergleich zu der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 ein
geringerer Teil der Empfangsfläche des Parabolreflektors
2 abgeschattet wird.
In Fig. 4 ist schematisch eine dritte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt. Bei dieser
dritten Ausführungsform wird ein Doppelreflektor in Form
einer sogenannten Cassegrain-Antenne verwendet. Ein
Cassegrain-Doppelreflektor weist einen parabolischen
Hauptreflektor 60 und einen im Abstand dazu angeordneten
hyperbolischen Hilfsreflektor 62 auf. Die beiden Re
flektoren werden durch Abstandselemente 64 auf Abstand
gehalten. Die relative Positionierung von Haupt- und
Hilfsreflektor zueinander ist derart, daß von dem Haupt
reflektor 60 aufgefangene hochfrequente Strahlung auf
den Hilfsreflektor 62 reflektiert wird und von diesem
durch eine Öffnung 66 in dem Hauptreflektor 60 auf einen
hinter dem Hauptreflektor liegenden Brennpunkt 68 fo
kussiert wird. In diesem Brennpunkt 68 ist eine Magazin
anordnung 70 in analoger Weise zu den beiden vorherge
henden Ausführungsformen positioniert. Alle übrigen
Teile wie Befestigungsvorrichtung, Erreger etc.
entsprechen den vorhergehenden Ausführungsformen und
sind nicht näher dargestellt.
Eine vierte Ausführungsform wird nun anhand von Fig. 5
und 6 erläutert. Die vierte Ausführungsform weist eben
falls einen Parabolreflektor 80, eine Befestigungsvor
richtung 82, und eine Magazinanordnung 84 auf. Im Un
terschied zu den vorherigen Ausführungsformen ist keine
Justiervorrichtung vorgesehen, d. h. der Parabolreflektor
ist starr mit der Erdoberfläche über die Befestigungs
vorrichtung 82 verbunden. Die Magazinanordnung 84 weist
eine Mehrzahl von an einer Nabe 86 angeordneten Speichen
88, 89, 90, 91 und 92 auf. Die Speichen 88 bis 92 er
strecken sich in radialer Richtung von der Nabe oder
ggf., wie dies aus Fig. 6 zu ersehen ist, im spitzen
Winkel zur radialen Richtung. Die Nabe 86 bzw. die Dreh
achse der Magazinanordnung 84 ist parallel zur Strah
lungsrichtung des Parabolreflektors 80 ausgerichtet.
Über eine nicht näher dargestellte Befestigungsvorrich
tung ist die Drehachse der Magazinanordnung 84 starr mit
dem Parabolreflektor 80 verbunden. Die Befestigungsvor
richtung und die Speichen 88 bis 92 sind so dimensio
niert, daß die an den Enden der unterschiedlich langen
Speichen befindlichen Fokalelemente in unterschiedlichen
Brennpunkten 94, 95, 96 und 97 positioniert werden kön
nen. Diese unterschiedlichen Brennpunkte rühren von in
unterschiedlichen Winkeln einfallender elektromagneti
scher Strahlung her, die folglich durch den Parabolre
flektor auf die voneinander versetzt liegenden Brenn
punkte 94, 95, 96 und 97 fokussiert wird.
Die Ausnützung eines sogenannten Offset-Effekts ist
insbesondere bei der Verwendung von großflächigen Para
bolreflektoren 80 vorteilhaft, da großflächige Parabol
reflektoren einer größeren Windbelastung ausgesetzt sind
und folglich eine stabile Positionierung leichter zu
realisieren ist als eine variable Positionierung mittels
einer Justiervorrichtung.
Claims (14)
1. Antennenanordnung für hochfrequente elektromagneti
sche Wellen im GHz-Bereich mit
wenigstens einer Bündelungsvorrichtung in Form einer doppelt gekrümmten Reflektoranordnung oder einer Linsenanordnung und
wenigstens zwei Erregern für unterschiedliche Be triebsfrequenzen, wobei wenigstens einer der Erreger mittels einer Befestigungsvorrichtung während des Betriebes ortsfest im Bereich des Brennpunktes der Bündelungsvorrichtung angeordnet ist, dadurch ge kennzeichnet,
daß die Erreger (8) am Umfang einer speichen- oder scheibenförmigen Magazinanordnung (6; 44; 70; 84) angeordnet sind, und
daß die Erreger (8) für den jeweiligen Betriebsfre quenzbereich durch Drehung der Magazinanordnung mittels einer Verstellvorrichtung jeweils einzeln in den Bereich des Brennpunktes der Bündelungsvorrich tung positionierbar sind.
wenigstens einer Bündelungsvorrichtung in Form einer doppelt gekrümmten Reflektoranordnung oder einer Linsenanordnung und
wenigstens zwei Erregern für unterschiedliche Be triebsfrequenzen, wobei wenigstens einer der Erreger mittels einer Befestigungsvorrichtung während des Betriebes ortsfest im Bereich des Brennpunktes der Bündelungsvorrichtung angeordnet ist, dadurch ge kennzeichnet,
daß die Erreger (8) am Umfang einer speichen- oder scheibenförmigen Magazinanordnung (6; 44; 70; 84) angeordnet sind, und
daß die Erreger (8) für den jeweiligen Betriebsfre quenzbereich durch Drehung der Magazinanordnung mittels einer Verstellvorrichtung jeweils einzeln in den Bereich des Brennpunktes der Bündelungsvorrich tung positionierbar sind.
2. Antennenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Bündelungsvorrichtung als Para
bolreflektor (2; 40; 60; 80) ausgebildet ist.
3. Antennenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß dem Parabolreflektor (60; 62) ein
Hilfsreflektor zugeordnet ist.
4. Antennenanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse
(10) der Magazinanordnung (6; 44; 70) senkrecht zur
Hauptstrahlrichtung (12) der Bündelungsvorrichtung
angeordnet ist.
5. Antennenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Drehachse (10) der Magazinanordnung
(6; 44; 70) senkrecht zur Hauptstrahlrichtung (12)
der Bündelungsvorrichtung verdrehbar ist.
6. Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Magazinanordnung
über wenigstens ein Trägerelement (14; 54) mit dem Rand
des Parabolreflektors (2; 40; 60; 80) verbunden
ist.
7. Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Speichen
(88, 89, 90, 91, 92) der speichenförmigen Magazinan
ordnung (84) unterschiedliche Längen aufweisen oder
daß die Drehachse (86) im Winkel zur Hauptstrahl
richtung der Bündelungsvorrichtung angeordnet ist.
8. Antennenanordnung nach einem der Anprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Erreger (8) entlang
der einzelnen Speichen (89) verstellbar angeordnet
sind.
9. Antennenanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erreger
(8) um ihre Hauptstrahlrichtung drehbar in der Ma
gazinanordnung (6; 44; 70; 84) gelagert sind.
10. Antennenanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Ver
stellvorrichtung wenigstens ein Stellmotor (22, 24;
46, 48) vorgesehen ist, und daß eine Steuervorrich
tung zur Steuerung der Verstellvorrichtung vorgese
hen ist.
11. Antennenanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein
Erreger und ein Konverter zu einem Bauteil (8) zu
sammengefaßt sind.
12. Antennenanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der An
tennenanordnung eine weitere Antennenanordnung ver
wendet ist, über welche konvertierte Empfangssignale
abgestrahlt werden.
13. Antennenanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anschal
tung des im Bereich des Brennpunktes befindlichen
Erregers (8) an eine Hochfrequenzschaltung ein
Hochfrequenzrelais vorgesehen ist.
14. Antennenanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung an
einem geostationären Satelliten.
Priority Applications (1)
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DE19883820920 DE3820920A1 (de) | 1988-03-31 | 1988-06-21 | Antennenanordnung |
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DE3811153 | 1988-03-31 | ||
DE19883820920 DE3820920A1 (de) | 1988-03-31 | 1988-06-21 | Antennenanordnung |
Publications (2)
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DE3820920C2 true DE3820920C2 (de) | 1990-02-22 |
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Family Applications (1)
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