DE19633147A1 - Multifocus-Reflektorantenne - Google Patents
Multifocus-ReflektorantenneInfo
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- H01Q19/10—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
- H01Q19/12—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave
- H01Q19/17—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave the primary radiating source comprising two or more radiating elements
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- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
- H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
- H01Q1/247—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set with frequency mixer, e.g. for direct satellite reception or Doppler radar
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- H01Q5/40—Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements
- H01Q5/45—Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements using two or more feeds in association with a common reflecting, diffracting or refracting device
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Description
Die Erfindung betrifft eine Reflektorantenne zum gleichzeitigen
Empfang der Strahlungsfelder von n2 im Orbit zueinander
azimutal versetzt positionierten Satelliten, wobei die
Reflektorantenne einen insbesondere parabolischen Reflektor,
sowie von n auf einer Linie im Brennbereich des Reflektors
angeordneten Strahlungserregern zum Empfang von polarisierter
Strahlung hat, wobei die Strahlungserreger im Brennbereich in
festen geometrischen Abständen zueinander angeordnet sind,
derart, daß jeweils ein Strahlungserreger einer
Strahlungsquelle eines Satelliten zugeordnet ist und der Abstand
der Strahlungserreger dem insbesondere azimutalem Versatz der
zu empfangenden Strahlungsquellen der Satelliten entspricht.
Die gegenwärtig für den Mehrfachempfang von Satellitenquellen
verfügbaren Antennenlösungen beruhen auf der gegenseitig
winkelversetzten Anordnung mehrerer Erregersysteme im
Brennbereich eines Reflektors oder auf der Horizontalbewegung
eines Erregersystems innerhalb des Brennbereiches des
Reflektors. Hierbei bestehen die Erregersysteme in beiden
Fällen aus passiven Hohlwellenstrahlern, denen jeweils ein
Konvertermodul mit Low-Noise-Konverter nachgekoppelt ist. Im
ersten Fall besteht die bekannte Lösung folglich in der
Multiplizierung des gesamten Erregersystems, bestehend aus
Strahler- und Konvertierungskomponente, wobei sich einerseits
die entsprechenden Kostenpositionen vervielfachen und
andererseits der Rückwirkungsquerschnitt leitfähiger Störungen
im Brennbereich des Reflektors erhöht wird. Desweiteren steigt
der empfängerseitige steuerungsbedingte Aufwand mit der Anzahl
der zu steuernden Erregersysteme. Der zweite Fall erfordert für
die bekannte horizontale Linearbewegung des Erregersystems die
notwendige Aktorik in Form eines motorisch-mechanischen
Bewegungsapparates sowie einer zugeordneten Ansteuerung. Die
auf dieser Basis bekannten Lösungen lassen darüber hinausgehend
die in Abhängigkeit von der jeweiligen Konstellation zwischen
Zielorbitposition und Standort des Empfängersystems wirksamen
Veränderungen bzw. Drehungen der Polarisationsebene
unberücksichtigt und bedingen somit unter dem Einfluß der
jeweiligen Polarisationsverluste eine Reduzierung der
Systemgüte der Antennenanordnung. Im Fall der verfahrbaren
Erregersysteme ist zudem die Ausrichtung der Reflektorantenne
nur schwer von ungeübten Laien durchzuführen, da sie eine
genaue Bestimmung der von dem Erregersystem anzufahrenden
Positionen erfordert.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Multifocus-Reflektorantenne
bereitzustellen, deren technischer Aufbau im Vergleich zu den
bekannten Systemen des Standes der Technik vereinfacht ist,
d. h. weniger Komponenten aufweist und hierdurch die
Funktionssicherheit der Antenne erhöht wird und die
Produktionskosten verringert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein
planares Anregungsnetzwerk zwei zueinander orthogonal und
linear polarisierte Wellenfelder aus jedem Strahlungserreger
auskoppelt, und daß mittels eines Kopplungsnetzwerks die
ausgekoppelten Wellenfelder jeweils auf den Eingang von
rauschangepaßten zugehörigen Eingangssignalverstärkern
geschaltet sind, und daß wahlweise mittels einem oder mehrerer
Schalter oder der Eingangssignalverstärker, welche in diesem
Fall in den Verstärkungs- und Sperrbetrieb schaltbar sind, das
Ausgangssignal eines Eingangsverstärker in einen Low-Noise-Kon
verters einspeisbar ist.
Durch die Verwendung nur eines marktüblichen Low-Noise-Kon
verters für alle Strahlungserreger, besteht die
Reflektorantenne vorteilhaft aus nur wenigen Komponenten,
wodurch im Vergleich zu den bekannten Multifocusantennen die
Antenne kostengünstiger herstellbar ist, da Low-Noise-Konverter
bedingt durch ihren komplizierten Aufbau einen erheblichen Teil
der Herstellungskosten der Reflektorantenne verursachen. Auch
wird durch die Verwendung nur eines Low-Noise-Konverters bei
der erfindungsgemäßen Reflektorantenne Gewicht eingespart und
kann die Reflektorantenne von ihren äußeren Abmessungen her
kleiner hergestellt werden. Auch wird vorteilhaft die
Betriebssicherheit erhöht, da nur ein statt der sonst mehreren
Konverter benötigt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform hat der Low-Noise-Kon
verter n Eingänge, einen Umschalter, einen Mischer und
mindestens einen "local oscillator" (LO) zur Erzeugung einer
Vergleichsfrequenz, wobei die Ausgangssignale der
Eingangsverstärker eines Strahlungserregers in den Eingang
eines Low-Noise-Konverters einspeisbar sind, und der Umschalter
einen der Eingänge wahlweise mit dem Mischer verbindet.
Der Umschalter besteht dabei aus zwei Pfaden, die jeweils durch
extrem rauscharme insbesondere HEMT (high electron mobility
transistors) Transistoren gebildet sind, wobei die Transistoren
entweder in den Verstärker- oder Sperrbetrieb schaltbar sind.
Die Eingänge der Transistoren bilden die Eingänge des
Low-Noise-Konverters. Die Ausgänge sind auf einen gemeinsamen
Signalpfad gekoppelt, der zum Mischer führt. Der im
Verstärkerbetrieb arbeitende Transistor bildet dabei den
aktiven Pfad zum Mischer für das ausgekoppelte Wellenfeld
desjenigen Strahlungserregers, der mit dem jeweiligen Eingang
des Low-Noise-Konverters in Verbindung ist.
Wählt man n = 2, so kann ein handelsüblicher Low-Noise-Konverter
verwendet werden. Dabei ist zu beachten, daß handelsübliche
Low-Noise-Konverter lediglich zwei Eingänge aufweisen, wobei
jeder Eingang für ein aus dem Hohlwellenstrahler ausgekoppeltes
polarisiertes Wellenfeld eines Erregersystems bestimmt ist.
Mittels des im Low-Noise-Konverters integrierten Umschalters
wird jeweils nur ein Eingang auf den nachgeschalteten Mischer
geschaltet. Bei der erfindungsgemäßen Reflektorantenne wird
dieser Umschalter jedoch nicht dafür benutzt, zwischen zwei
verschiedenartig polarisierten Wellenfeldern hin und her zu
schalten, sondern dient dazu, zwischen den beiden
Erregersystemen hin und her zu schalten. Mittels einer
vorgeschalteten Verstärker-Schaltstufe wird dabei jeweils einem
Eingang des Low-Noise-Konverters das vertikal oder horizontal
polarisierte vorverstärkte ausgekoppelte Wellenfeld des dem
Eingang zugeordneten Erregersystems aufgeschaltet.
Jeder Strahlungserreger der Reflektorantenne hat hierbei
vorteilhaft einen Hohlwellenstrahler definierter Berandung und
Geometrie, der mittels eines Hohlwellenleitersegmentes angeregt
wird. Das Hohlleitersegment ist derart ausgebildet, daß die n
Hohlwellenstrahler in ihren Abständen zueinander fixiert sind,
wobei die Abstände entsprechend den azimutal versetzten
Satellitensystemen gewählt sind. Mittels des im
Ausführungsbeispiel angegebenen Abstandes der
Hohlwellenstrahler zueinander, kann die erfindungsgemäße
Reflektorantenne vorteilhaft fast in ganz Europa verwendet
werden.
Mittels eines planaren Anregungsnetzwerks aus zwei in einer
Ebene räumlich orthogonal zueinander angeordneten
Mikrostreifenleitern definierter Geometrie und Berandung, wobei
die Geometrie und Berandung den Wellenwiderstand des
Mikrostreifenleiters und die optimale Anpassung an die
nachgeschalteten Komponenten bestimmt, werden bei jedem
Erregersystem zwei zueinander orthogonal und linear
polarisierte Wellenfelder ausgekoppelt und zu den zugeordneten
Eingängen des Low-Noise-Konverters geführt. Das
Anregungsnetzwerk besteht dabei aus einer Kombination aus
Microstrip- und Triplate-Wellenleitern.
Zur Steuerung der Eingangssignalverstärker, der den
Eingangsverstärkern nachgeordneten polarisationsselektierenden
Steuerschaltungen, des Umschalters, des Mischers und der "local
oscillator" (LO) besitzt die Reflektorantenne eine
Steuereinheit. In Abhängigkeit der vom nachgeschalteten
Satellitenreceiver angeforderten Satellitensignale eines
bestimmten Satelliten steuert die Steuereinheit die
Vergleichsfrequenz des Mischers durch Ansteuerung der
"local-oscillators", sowie den Signalpfad mittels des Umschalters des
Low-Noise-Konverters, sowie der Eingangsverstärker und der
Steuerschaltungen der Erregersysteme.
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Reflektorantenne anhand von Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipskizze des parabolischen Reflektors;
Fig. 1a eine Draufsicht auf die Reflektorantenne mit im
Brennbereich angeordneten Hohlwellenstrahlern;
Fig. 2 eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht eines
Hohlwellenleiterstrahlers;
Fig. 3 eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht eines
Anregungshohlwellenleiters;
Fig. 4 eine Draufsicht eines Anregungsnetzwerks;
Fig. 5 Blockschaltbild des Reflektors mit nachgeschalteter
Elektronik incl. Low-Noise-Konverter und
Satellitenreceiver;
Fig. 6 Draufsicht auf die Komponentenaufnahme;
Fig. 7 Geographische Abhängigkeit des Gewinnwert-Niveaus
der Antennenanordnung für den Fall eines gewählten
Abstandes der Achsen der Hohlwellenstrahler von
A = 73 mm;
Fig. 8 und 8a Querschnittsdarstellung der gesamten Reflektorantenne
bzgl. der mechanischen Kopplung der Komponenten der
Darstellungen 2 bis 4.
Fig. 1 ist eine Prinzipskizze des parabolischen Reflektors
(1). Die aus der Einfallsrichtung auf dem Reflektor 1
auftreffenden Satellitensignale werden vom Reflektor 1 im
Brennbereich fokussiert. Im Brennbereich ist wie aus Fig. 1a
ersichtlich, das Strahlermodul 2 fest bzw. starr zum Reflektor
angeordnet. Das Strahlermodul 2 trägt die Strahlungserreger 3,
bestehend aus der Komponentenaufnahme 18, aus jeweils zwei
Hohlwellenstrahlern 8.1 und 8.2 gemäß Fig. 2, dem
Hohlwellenleitersegment 13 gemäß Fig. 3, dem planaren
Anregungs- 9 und Kopplungsnetzwerk 15 gemäß Fig. 4. Die
Hohlwellenstrahler 8.1 und 8.2, das Hohlwellenleitersegment 13
sowie das planare Anregungs- 9 und Kopplungsnetzwerk 15 sind
gemäß Fig. 8 zueinander angeordnet.
Die Abmessungen der Achse des Reflektors 1 betragen für den zu
empfangenden Frequenzbereich von 10.70 bis 12.75 GHz für die
große Achse Dv = 81 cm sowie für die kleine Achse Dh = 72 cm.
Gemäß der Fig. 1a wird im Brennbereich des benannten
Reflektors 1 eine Zeile von n = 2 gleichartigen
Strahlungserregern 3 angeordnet indem der Strahlungserreger 3.1
im Brennbereich des Reflektors 1 im Offsetmodus sowie der
Strahlungserreger 3.2 in einer horizontalen Distanz a1 vom
Strahlungserreger 3.1 positioniert wird, wobei die Distanz
a1 = 64 mm für den Fall beträgt, daß die Antennenanordnung
innerhalb der geographischen Begrenzungen 50 Grad nördlicher
Breite und 62 Grad nördlicher Breite bzw. 10 Grad westlicher
Länge und 30 Grad östlicher Länge eingesetzt wird, sowie
a1 = 73 mm für den Fall beträgt, daß die Antennenanordnung
innerhalb der geographischen Begrenzungen 45 Grad nördlicher
Breite und 55 Grad nördlicher Breite bzw. 10 Grad westlicher
Länge und 30 Grad östlicher Länge verwendet wird. Die
Strahlungserreger 3 werden jeweils aus einer passiven
Strahlerkomponente 6 sowie einem aktiven Signalpfad 7 gebildet.
Die passiven Strahlerkomponenten 6 werden als
Hohlwellenleiterstrahler 8 mit den geometrischen Abmessungen
sowie der Berandung gemäß der Fig. 2 konfiguriert. Als
Materialien werden bevorzugt Aluminium/Aluminium-Druckguß oder
Messing/Messing-Druckguß oder Zink/Zink-Druckguß verwendet.
Der Hohlwellenleiterstrahler 8 wird als rotationssymmetrische
Rillenanordnung derart ausgeführt, daß ein erstes Rillensegment
mit dem Durchmesser i8 sowie der Tiefe s1 mit einem zweiten
Rillensegment mit dem Durchmesser i6 sowie der Tiefe s2-s6
gekoppelt wird indem sich die beiden Rillensegmente mit dem Maß
s1-s6 überlappen. Das zweite Rillensegment wird mit einem
dritten Rillensegment der Tiefe s3-s7 sowie dem Durchmesser i4
überlappt wobei die Überlappungshöhe s2-s7 beträgt. Das dritte
Rillensegment schließt ein Hohlwellenleitersegment mit dem
Durchmesser i1 sowie der Lange s4-s8 ein, wobei die
Überlappungshöhe zwischen dem dritten Rillensegment und dem
Hohlwellenleitersegment s3-s8 beträgt. Die Rillenbreite des
dritten Rillensegmentes beträgt (i4-i3)/2 und erweitert sich in
einer Höhe s9 gemessen von der Strahlereintrittsfläche auf den
Wert (i4-i2)/2. Das Hohlwellenleitersegment mit dem Durchmesser
i1 wird axial mittels eines Hohlwellenleitersegments der
geometrischen Länge s5-s4 sowie mit dem Durchmesser 2r1
verlängert. Das erste und zweite Rillensegment werden in einer
radialen Distanz (i7-i6)/2 voneinander überlappt; das zweite
und dritte Rillensegment werden in einer radialen Distanz (iS-i4)/2
voneinander überlappt. Das dritte Rillensegment sowie das
anschließende Hohlwellenleitersegment werden in einer radialen
Distanz (i3-i2)/2 voneinander überlappt. Die Wellenauskopplung
erfolgt über ein planares Anregungsnetzwerk 9 gemäß der Fig.
4, wobei das Anregungsnetzwerk 9 derart ausgeführt ist, daß
zwei orthogonale und elektromagnetisch entkoppelte Wellenpfade
die getrennte Auskopplung linear horizontal bzw. linear
vertikal polarisierter Feldkomponenten der in den
Hohlwellenleiterstrahler einfallenden Wellenfelder
gewährleisten. Wie in Fig. 4 dargestellt, besteht das
Anregungsnetzwerk 9 aus zwei in einer Ebene angeordneten
Streifenleitern 10.1 mit der Längsabmessung z1 und der
Querabmessung z4, sowie 10.2 mit der Längsabmessung z2 und der
Querabmessung z3. Der Streifenleiter 10.2 wird in einem Winkel
von 90 Grad gegenüber dem Streifenleiter 10.1 eingekoppelt,
wobei der Streifenleiter 10.1 die parallele Achsenverlängerung
des Triplate-Wellenleiters 14.1 der Längsabmessung x3 sowie der
Querabmessung x4 bildet. Ferner besteht das Anregungsnetzwerk 9
aus einer leitfähigen Fläche 11 quadratischer Berandung mit der
Kantenlänge p1 entsprechend den in Fig. 4 und der angehängten
Bemassungsliste angegebenen Abmessungen, wobei der
Streifenleiter 10.1 in Kantenmitte auf eine zweier benachbarter
und zueinander senkrecht verlaufender Kanten der leitfähigen
Fläche 11 getrennt durch einen Spalt der Spaltbreite p6 gemäß
der Darstellung 4, auf die leitfähige Fläche 11 führend
angeordnet wird, und der Streifenleiter 10.2 mittig auf die
andere der zwei benachbarten und zueinander senkrecht
verlaufenden Kanten der leitfähigen Fläche 11 getrennt durch
einen Spalt der Spaltbreite p5 auf die leitfähige Fläche 11
führend angeordnet wird. Durch die entsprechende Anpassung wird
gewährleistet, daß bei jedem Strahlungserreger 3 zwei räumlich
orthogonal und linear polarisierte Wellenfelder in der Signatur
der H₁₁-Welle ausgekoppelt werden. Das gekoppelte System aus
Hohlwellenleiterstrahler 8 und Anregungsnetzwerk 9 ist in dem
aufgeführten Ausführungsbeispiel für den Spektralbereich 10.70
GHz und 12.75 GHz bemessen.
Außerhalb des Hohlwellenraumes des Hohlwellenleitersegmentes 13
mit dem Innenradius r1 des Hohlwellenleiterstrahlers 8 werden
die beiden Streifenleiter 10.1 bzw. 10.2 jeweils galvanisch mit
dem Mikrostreifen des unsymmetrischen Triplate-Wellenleiters 14
gekoppelte, wobei die Länge des Triplate-Wellenleiters 14.1
identisch der Ausdehnung der leitfähigen Schirmung zuzüglich
der Länge x2 ist und damit die Längsabmessung x3 sowie die
Querabmessung x4 aufweist und die Länge des Triplate-Wel
lenleiters 14.2 die Abmessung x5 sowie die Querabmessung y6
beträgt. Hierbei entspricht die Länge des Triplate-Wel
lenleiters der Ausdehnung der leitfähigen Schirmung
zuzüglich der axialen Länge x2. Die Leiterlänge x2 bildet somit
die axiale Verlängerung des Mikrostreifens des Triplate-Wel
lenleiters 14.1 in den Hohlwellenleiterraum mit dem
Innenradius r1 bzw. die Leiterlänge x1 die axiale Verlängerung
des Mikrostreifens des Triplate-Wellenleiters 14.2 in den
Hohlwellenleiterraum mit dem Innenradius r1. Die leitfähige
Schirmung des Triplate-Wellenleiters 14.1 wird gemäß der
Darstellung 3 als leitfähige Berandung der Breite k2 in einer
Höhe m5 über dem Mikrostreifen des Triplate-Wellenleiters
ausgeführt. Die leitfähige Schirmung des Triplate-Wellenleiters
14.2 wird gemäß der Darstellung 3 als leitfähige Berandung der
Breite k2 in einer Höhe m5 über dem Mikrostreifen des Triplate-Wel
lenleiters ausgeführt. Mittels Microstrip-Wellenleiter (15)
erfolgt gemäß der Darstellung 4 die Kopplung zwischen dem
Triplate-Wellenleiter 14 und dem aktiven Signalpfad 7. Hierbei
schließt sich der Microstrip-Wellenleiter 15.1 mit der
Querabmessung h3 axial an den Triplate-Wellenleiter 14.1 und
der Microstrip-Wellenleiter 15.2 mit der Querabmessung h7 axial
an den Triplate-Wellenleiter 14.2 an. Die Signalpfade 14.1,
15.1, 14.2 und 15.2 werden durch definierte leitfähige Flächen
gemäß der Fig. 4 die mittels Durchkontaktierung mit der
ganz flächig und unterseitig durch den dielektrischen
Basisträger TLY2 galvanisch voneinander getrennten angeordneten
leitfähigen Massefläche verbunden werden, kopplungsseitig
getrennt, indem im Abstand h2 vom Microstrip-Wellenleiter 15.1
ein leitfähiger Streifen 19.1 der Streifenbreite h1 parallel
zum Pfad 14.1, 15.1 geführt wird und im Abstand h8 parallel zum
Pfad 14.2, 15.2 ein leitfähiger Streifen 19.2 der
Streifenbreite h9 geführt wird. Zwischen den beiden Leiterzügen
der bezeichneten Signalpfade 14.1, 15.1 und 14.2, 15.2 wird
eine leitfähige Fläche 19.3 mit den Abmessungen h5, y1, y2, y3
sowie r1 gemäß der Fig. 4 angeordnet, die mittels
Durchkontaktierung mit der ganz flächig und unterseitig, durch
den dielektrischen Basisträger TLY-2 galvanisch voneinander
getrennten angeordneten leitfähigen Massefläche verbunden wird.
Die Art und Weise der mechanischen Zusammenführung der
Komponenten der Fig. 2 bis 4 ist in der Darstellung 8
verdeutlicht.
Gemäß der Fig. 5 besteht der aktive Signalpfad 7 aus den
Eingangssignalverstärkerstufen 16.1, 16.2, 16.3 und 16.4, sowie
der polarisationsselektierenden Steuerschaltung 17. Der
Signalpfad 7 bildet das schaltbare Kopplungsglied zwischen den
Strahlungserregern 3 und dem Konvertermodul 5, welcher den
Low-Noise-Konverter 21 beinhaltet. Mittels des Umschalters 23 des
Low-Noise-Konverters 21 wird der jeweilige Eingang 22 des
Low-Noise-Konverters 21 aktiviert, wodurch die Ansteuerung des an
diesen Eingang 22 angeschlossen Strahlungserreger 3.1 oder 3.2
erfolgt. Die Ansteuerung des Umschalters 23 wird über ein
bevorzugt vom Satellitenreceiver extern erzeugtes 0 V/10 V- oder
0 V/12 V-Signal vorgenommen. Die Polarisationssteuerung erfolgt
mittels eines ebenfalls bevorzugt extern generierten
14 V/18 V-Schaltsignals.
Die dielektrische Basis der Streifenleiter 10, Triplate-Wel
lenleiter 14, Microstrip-Wellenleiter 15, sowie des aktiven
Signalpfades 7 wird mittels einer PTFE-Komposition der
Dielektrizitätszahl von 2.2 vorzugsweise TLY-2 der Basishöhe
von 0.79 mm gebildet.
Sowohl die n Strahlungserreger 3, die Hohlwellenleitersegmente
13 der zeilenförmig positionierten n = 2 Strahlungserreger 3, als
auch die Komponenten des aktiven Signalpfades 7 werden gemäß
der Fig. 6 mittels der Komponentenaufnahme 18 mechanisch
definiert zueinander angeordnet, wobei für die
Komponentenaufnahme 18 eine Trägerplatte ist, die bevorzugt aus
Aluminium/Aluminium-Druckguß, Messing/Messing-Druckguß oder
Zink/Zink-Druckguß besteht.
Bezugszeichenliste
1 parabolischer Reflektor
2 Strahlermodul
3 Strahlungserreger
4 Kopplungskomponenten
5 Konvertermodul incl. Low-Noise-Konverter
6 Strahlerkomponenten
7 aktiver Signalpfad
8 Hohlwellenstrahler
9 Kopplungsnetzwerk
10.1 Mikrostreifenleiter
10.2 Mikrostreifenleiter
11 quadratische leitfähige Fläche (Resonator)
12 Spalt zwischen Mikrostreifenleiter 10 und Fläche 11
13 Hohlwellenleitersegmente
14 Triplate-Wellenleiter
15 Microstrip-Wellenleiter
16.1 bis 16.4 Eingangssignalverstärkerstufen
17 selektive Steuerschaltung
18 Komponentenaufnahme (Trägerplatte)
19.1 bis 19.3 Mittels Durchkontaktierungen mit der Massefläche in Verbindung stehende leitende Flächen
20 Steuereinheit
21 Low-Noise-Konverter
22 Eingänge des Low-Noise-Konverters
23 Umschalter
24 Mischer
25 "local oscillator" (LO)
26 Signal und/oder Steuerleitung
27 Satellitenreceivereinheit
2 Strahlermodul
3 Strahlungserreger
4 Kopplungskomponenten
5 Konvertermodul incl. Low-Noise-Konverter
6 Strahlerkomponenten
7 aktiver Signalpfad
8 Hohlwellenstrahler
9 Kopplungsnetzwerk
10.1 Mikrostreifenleiter
10.2 Mikrostreifenleiter
11 quadratische leitfähige Fläche (Resonator)
12 Spalt zwischen Mikrostreifenleiter 10 und Fläche 11
13 Hohlwellenleitersegmente
14 Triplate-Wellenleiter
15 Microstrip-Wellenleiter
16.1 bis 16.4 Eingangssignalverstärkerstufen
17 selektive Steuerschaltung
18 Komponentenaufnahme (Trägerplatte)
19.1 bis 19.3 Mittels Durchkontaktierungen mit der Massefläche in Verbindung stehende leitende Flächen
20 Steuereinheit
21 Low-Noise-Konverter
22 Eingänge des Low-Noise-Konverters
23 Umschalter
24 Mischer
25 "local oscillator" (LO)
26 Signal und/oder Steuerleitung
27 Satellitenreceivereinheit
Claims (6)
1. Reflektorantenne zum gleichzeitigen Empfang der
Strahlungsfelder von n2 im Orbit zueinander azimutal versetzt
positionierten Satelliten, wobei die Reflektorantenne einen
insbesondere parabolischen Reflektor (1), sowie eine Anzahl von
n auf einer Linie im Brennbereich des Reflektors (1)
angeordneten Strahlungserregern (3; 3.1; 3.2) zum Empfang von
polarisierter Strahlung hat, und die Strahlungserreger (3; 3.1;
3.2) im Brennbereich in festen geometrischen Abständen A
zueinander angeordnet sind, derart, daß jeweils ein
Strahlungserreger (3; 3.1; 3.2) einer Strahlungsquelle eines
Satelliten zugeordnet ist und der Abstand A der
Strahlungserreger (3; 3.1; 3.2) dem insbesondere azimutalem
Versatz der zu empfangenden Strahlungsquellen der Satelliten
entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß
- - ein planares Anregungsnetzwerk (8) zwei zueinander orthogonal und linear polarisierte Wellenfelder aus jedem Strahlungserreger (3; 3.1; 3.2) auskoppelt, und
- - daß mittels eines Kopplungsnetzwerks (9) die ausgekoppelten Wellenfelder jeweils auf den Eingang von rauschangepaßten zugehörigen Eingangssignalverstärkern (16.1; 16.2; 16.3; 16.4) geschaltet sind, und
- - daß wahlweise mittels einem oder mehrerer Schalter oder der Eingangssignalverstärker (16; 17), welche in diesem Fall in den Verstärkungs- und Sperrbetrieb schaltbar sind, das Ausgangssignal eines Eingangssignalverstärkers (16) in einen Low-Noise-Konverters (21) einspeisbar ist.
2. Reflektorantenne nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Low-Noise-Konverter (21)
n Eingänge (22), einen Umschalter (23), einen Mischer (24) und
mindestens einen "local oscillator (LO)" (25) zur Erzeugung
einer Vergleichsfrequenz hat, wobei die Ausgangssignale der
Eingangssignalverstärker (16) eines Strahlungserregers (3.1;
3.2) in einen zugeordneten Eingang (22) des Low-Noise-Kon
verters (21) einspeisbar sind, und der Umschalter (23) einen
der Eingänge (22) wahlweise mit dem Mischer (24) verbindet.
3. Reflektorantenne Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Strahlungserreger
(3.1; 3.2) einen Hohlwellenstrahler (8) definierter Berandung
und Geometrie hat, der mittels eines Hohlwellenleitersegmentes
(13) angeregt wird.
4. Reflektorantenne nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das planare
Anregungsnetzwerk (8) aus zwei in einer Ebene räumlich
orthogonal zueinander angeordneten Mikrostreifenleitern (10.1;
10.2) definierter Geometrie und Berandung hat, wobei die
Geometrie und Berandung den Wellenwiderstand des
Mikrostreifenleiters (10.1; 10.2) und die optimale Anpassung an
die nachgeschalteten Komponenten bestimmt.
5. Reflektorantenne nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Reflektorantenne eine Steuereinheit (20) hat, die die
Eingangssignalverstärker (16), den Umschalter (23), den Mischer
(24) und die "local oscillator (LO)" (25) steuert.
6. Reflektorantenne nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Reflektorantenne mittels
einer Signal- und/oder Steuerleitung (26) in elektrischer
Verbindung mit einer Satellitenreceivereinheit (27) ist, und
die Steuereinheit (20) mit der Satellitenreceivereinheit (27)
kommuniziert und steuerbar ist.
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