DE2454133C2 - Mehrspiegel-Antenne nach Art einer Cassegrain- oder Gregory-Antenne - Google Patents
Mehrspiegel-Antenne nach Art einer Cassegrain- oder Gregory-AntenneInfo
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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
- H01Q19/18—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 having two or more spaced reflecting surfaces
- H01Q19/19—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 having two or more spaced reflecting surfaces comprising one main concave reflecting surface associated with an auxiliary reflecting surface
- H01Q19/191—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 having two or more spaced reflecting surfaces comprising one main concave reflecting surface associated with an auxiliary reflecting surface wherein the primary active element uses one or more deflecting surfaces, e.g. beam waveguide feeds
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Mehrspiegel-An tenne nach Art einer Cassegrain- oder Gregory-Antenne
für wenigstens zwei unterschiedliche Frequenzbereiche mit einem Hauptreflektor. einem Subreflektor und
einem mindestens zwei Primärstrahler aufweisenden Erregersystem, wobei für jeden der Frequenzbereiche
jeweils einer der Primärstrahler für die Ausleuchtung eines ihnen gemeinsamen Umlenkspiegels vorgesehen
ist, um den die Primärstrahler auf einem gedachten Ring
in einer senkrecht zur Antennenhauptstrahlachse liegenden Ebene angeordnet sind und der zum
Umschalten von einem Frequenzbereich in den anderen relativ zu den Primärstrahlern, und zwar senkrecht zu
der genannten Ebene, um eine mit der Antennenhauptstrahlachse zusammenfallenden Drehachse bewegbar
ist.
Antennen dieser Art sind für bestimmte Anwendungsfälle
erforderlich, bei denen innerhalb eines großen Frequenzbereiches, beispielsweise im Verhältnis
1:10, bestimmte Teilfrequenzbänder für Senden und/ oder Empfangen vorgesehen sind. Ein solcher spezieller
Anwendungsfall stellt beispielsweise die Überwachung und Analyse von Nachrichtenverbindungen über Satelliten
von der Bodenseite her dar. Die Mikrowellen-Antennenanordnung muß in diesem Falle den Empfang
von mehreren unterschiedlichen, teils weit auseinanderliegenden Frequenzbändern gestatten.
Dabei muß der Wechsel zwischen den einzelnen Bändern in möglichst kurzer Zeit möglich sein.
Durch die US-Patentschrift 35 34 375 und die Literaturstelle AGARD Conference Pre-Print No. 139,
München. 26. bis 30. Nov. 1973, Seiten 29-1 bis 29-9, sind
Cassegrain-Antennen bekannt, bei denen für jeden der
in Frage kommenden Frequenzbereiche ein Primärstrahler vorgesehen ist und der Subreflektor mittels
einer Drehbewegung mechanisch auf einen der verschiedenen Primärstrahler einstellbar ist Der in der
Apertur des Hauptreflektors liegende Subreflektor bildet somit den bewegbaren Umlenkspiegel Die feste
Anordnung der Primärstrahler erzwingt hier einen gewissen Versatz ihrer Strahlachse gegenüber der
Äntennenhauptachse, so daß auch unter Berücksichtigung der mechanischen Einstellbarkeit des Subreflektors
auf den sich jeweils in Betrieb befindlichen Primärstrahler keine optimale Ausnutzung der an sich
gegebenen Eigenschaften einer solchen Antenne möglich ist Abgesehen davon, daß eine Einrichtung zur
Erzeugung der mechanischen Drehbewegung im Strahlungsfeld des Hauptreflektors sehr störend und an
dieser Stelle ai:ch konstruktiv ziemlich aufwendig ist, ergeben sich bei dieser bekannten Antenne also
deswegen Schwierigkeiten, w eil die Primärstrahler nicht
in der Hauptstrahlungsachse der Antenne liegen und deswegen ein asymmetrischer und zur Ausrichtung auf
die einzelnen Primärstrahler um die Hauptstrahlungsachse
der Antenne drehbarer Subreflektor verwendet werden muß. Dievir Sachverhalt ist nachweislich von
den Antennenfachleuten erkannt worden, da gemäß dem zitierten AGARD Pre-Print für ein Dreiprimärstrahlersystem
ein Vorschlag gemacht wurde, die Schwierigkeiten mit der exakten Ausrichtung des
asymmetrischen Subreflektors auf den jeweiligen Primärstrahler durch Einsatz eines dichroischen Filters
vor einem der Primärstrahler und von festen Reflektoren vor einem anderen Primärstrahler zu vermeiden.
Der Subreflektor. der imi/ier noch asymmetrisch
ausgebildet sein muß. kann dann allerdings fixiert sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Mehrspiegel-Antenne der einleitend beschriebenen Art
eine Lösung anzugeben, bei der der Subreflektor symmetrisch ausgebildet werden kann und auch bei
Einsatz eines anderen Primärstrahlers nicht bewegt werden muß. Darüber hinaus soll die Lösung nach der
Erfindung auch hinsichtlich der Anzahl der Primärstrahler und damit der Z?hl der betriebsfähigen Frequenzbe-
reiche einen größeren Spielraum offenlassen.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Umlenkspiegel ein zusätzlicher, hinter
eir.sr zentralen Öffnung des Hauptreflektors angeordneter
Reflektor ist. und daß der Umlenkspiegel
zusammen mit den ebenfalls hinter dem Hauptreflektor
liegenden Primärstrahlern das Antennen-Erregersystem
bildet.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die
Verwendung eines drehbaren passiven Umlenkspiegel
in der angegebenen Anordnung die Möglichkeit gibt,
eine Vielzahl von wahlweise einschaltbaren Primärstrahlern vorzusehen, ohne daß hierdurch Konzessionen
an die Güte der Strahlcharakteristik der Antenne gemacht werden müssen.
Bei beweglichen Mehrspiegel-Antennen, die entsprechend der Erfindung ausgeführt und mit zwei gegenüberliegenden
Primärstrahlern versehen sind, ist es sinnvoll, die Strahlerachse der beiden Primärstrahler
mit der Elevationsachse der Antenne zusammenfallen zu lassen. Auf diese Weist ist es möglich, unabhängig
von der Drehung der Antenne die beiden Primärstrahler fest anzuordnen.
Insbesondere bei beweglichen Antennen, bei denen ein Betrieb in wahlweise mehr als zwei Frequenzbereichen
möglich sein soll ist es vorteilhaft, wenigstens
einen der Primärstrahler durch eine Anordnung von wenigstens zwei Einzelstrahiern zu ersetzen, die im
Sinne eines gege iseitigen Austausches wahlweise in die vorgegebene Strahler-Sollstellung versetzbar sind.
Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen soll die Erfindung im folgenden noch
näher erläutert werden. In der Zeichnung bedeuten
F i g. 1 und 2 die Aufsicht und die Seitenansicht eines Teils einer Mehrspiegel-Antenne nach der Erfindung,
Fig.3 eine weitere Mehrspiegel-Antenne nach der
Erfindung.
Die Anordnung nach den F i g. 1 und 2 besteht aus den beiden Antennengeräten 1 und 2 mit den Hornstrahler
darstellenden Primärstrahlern 11 und 22, die in einer Ebene E auf einander gegenüberliegenden Seiten eines
passiven Umlenkspiegel 3 angeordnet s«id Der
Umlenkspiegel ist mit dem Antrieb 4 über die Drehachse 5 verbunden, die mit der Antennenstrahiachse
zusammenfällt. Die weiteren in F i g. t in unterbrochener Linie dargestellten, nicht näher bezeichneten
Antennengeräte mit Hornstrahlern sollen verdeutlichen, daß eine praktisch beliebige Anzahl von
Primärstrahlern in der Ebene E rund um den passiven Umlenkspiegel 3 herum angeordnet sein können. Je
nach Darstellung des passiven Umlenkspiegels 3 ist eines der Antennengeräte mit seinem Hornstrahler und
damit die Antenne für den hierdurch vorgegebenen Frequenzbereich betriebsfähig.
Bei der in Fig.3 dargestellten Mehrspiegel-Antenne
handelt es sich um eine Cassegrain-Antenne, die um eine Azimitachse AA drehbar ist. mit dem Hauptreflektor 31.
dem Subreflektor 32, der konzentrischen Öffnung 30 im Hauptreflektor 31 und den Stützen 34 für den
Subreflektor "JL Wie F i g. 3 ferner erkennen läßt, ist in
unterbrochener Linie ein Subreflektor 33 eingezeichnet, der anstelle des Subreflektors 32 ebenfalls zur
Anwendung kommen könnte. Bei Verwendung eines Subreflektors 33 wird anstelle von einer Cassegrain-Antenne
von einer Gregory-Antenne gesprochen. Während der Subreflektor 32 ein Paraboloid oder Hyperpoloid
ist. -st der Subreflektor 33 ein Ellipsoid. Bei dieser Mehrspiegel-Antenne bildet der passive Umlenkspiegel
3 zusammen mit den Primärstrahlern das Erregersystem. Wie Fig. 3 erkennen läßt, sind entsprechend den
F i g. 1 und 2 auf gegenüberliegenden Seiten des passiven Umlenkspiegels 3 Antennengeräte 6 und 8
angeordnet, die dabei jedoch jeweils zwei Hornstrahler darstellende Primärstrahler 61,62 und 81,82 aufweisen.
Die Antennengeräte 6 und 8 sind jeweils in einer Achse 7 und 9, die parallel zu der Elevationsachse EA der
ίο Mehrspiegel-Antenne angeordnet ist. drehbar. Auf diese
Weise ist es möglich, wahlweise den Primärstrahler 61 oder 62 des Antennengeräts 6 oder wahlweise den
Primärstrahler 81 oder 82 des Antennengeräts 8 mit seiner Strahlachse mit der Elevationsachse EA der
Mehrspiegel-Antenne in Obereinstimmung zu bringen.
Auf diese Weise ist gewährleistet, daß bei einer Bewegung der Mehrspiegel-Antenne um die Elevationsachse
EA das jeweils betriebsaktive Erregerhorn mit
seinem Antennengerät diese Bewegung nicht mitzumachen braucht. Anstelle einer Drehung, beispielsweise
des Antennengeräts 6, zum Einschw -.ken des Prirnärsirahlers
82 in die Strahler-Soüage beiui übergang von
einem Betrieb mit dem Primärstrahler 61 auf einen Betrieb mit dem Primärstrahler 62 kann natürlich auch
eine Verschiebung des Antennengeräts 6 in der Zeichenebene vorgenommen werden.
Von Antennengeräten mit zwei und mehr Prirnärstrahlern
für unterschiedliche Frequenzbereiche, bei denen der für einen Betrieb vorgesehene Primärstrahler
jo jeweils in eine Sollstellung gebracht wellen muß, kann
dann abgesehen werden, wenn die Antennengeräte mit ihren Primärstrahlern auf einer Plattform um den
passiven Umlenkspiegel 3 herum angeordnet sind, in deren Ebene die Elevationsachse EA der Mehrspiegel-
J5 Antenne liegt und die um die Elevationsachse EA
drehbar ist In diesem Falle ist es entsprechend den F i g. 1 und 2 für einen Betriebsfrequenzwechsel
lediglich erforderlich, den passiven Umlenkspiegel 3 in die dem Betriebserregerhorn zugehörige D~ehst :llung
■»ο zubringen.
Bei der Mehrspiegel-Antenne nach Fig.3 hat der pass1 .e Umlenkspiegel 3 zweckmäßig die Form eines
Ausschnitts eines Rotationsparaboloids oder eines Rotationsellipsoids. Die Strahlungscharaku-ristik der
■»' Primärstrahler, die für das jeweilige Frequenzband
optimiert sind, ist dabei rotationssymmetrisch mit angenäherter Gauß-Verteilung gestaltet.
Claims (3)
1. Mehrspiegel-Antenne nach Art einer Cassegrain- oder Gregory-Antenne für wenigstens zwei
unterschiedliche Frequenzbereiche mit einem Hauptreflektor, einem Sufarefleictor und einem
mindestens zwei Primärstrahler aufweisenden Erregersystem, wobei für jeden der Frequenzbereiche
jeweils einer der Primärstrahler für die Ausleuchtung eines ihnen gemeinsamen Umlenkspiegels
vorgesehen ist, um den die Primärstrahler auf einem gedachten Ring in einer senkrecht zur Antennenhauptstrahlachse
liegenden Ebene angeordnet sind und der zum Umschalten von einem Frequenzbereich
in den anderen relativ zu den Primärstrahlern,
und zwar senkrecht zu der genannten Ebene, um eine mit der Antennenhauptstrahlachse zusammenfallenden
Drehachse bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlenkspiegel (3)
ein zusätzlicher, hinter einer zentralen Öffnung (30) des Haupfr Jlektors (31) angeordneter Reflektor ist,
und daß der Umlenkspiegel (3) zusammen mii den
ebenfalls hinter dem Hauptreflektor (31) liegenden Primärstrahlern (61, 62, 81, 82) das Antennen-Erregersystem
bildet
2. Mehrspiegel-Antenne nach Anspruch I, mit zwei gegenüberliegenden Primärstrahlern, dadurch
gekennzeichnet, daß bei schwenkbarer Antennenausführung die Strahlerachse der beiden Primärstrahler
(61, 81) mit der Elevationsdrehachse (EA) der Antenne zusammenfällt
3. Mehrspi. «el-Antenne nach Anspruch 1 oder 2.
dadurch gekennzeichnet daß wenigstens einer der Primärstrahler (11, 22; durch eine Anordnung von
wenigstens zwei EinzeterahleTi (61/62, 81/82)
ersetzt ist. die im Sinne eines gegenseitigen Austausches wahlweise in die vorgegebene Strahler-Sollstellung
versetzbar sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742454133 DE2454133C2 (de) | 1974-11-14 | 1974-11-14 | Mehrspiegel-Antenne nach Art einer Cassegrain- oder Gregory-Antenne |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742454133 DE2454133C2 (de) | 1974-11-14 | 1974-11-14 | Mehrspiegel-Antenne nach Art einer Cassegrain- oder Gregory-Antenne |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2454133A1 DE2454133A1 (de) | 1976-05-20 |
DE2454133C2 true DE2454133C2 (de) | 1983-11-10 |
Family
ID=5930867
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19742454133 Expired DE2454133C2 (de) | 1974-11-14 | 1974-11-14 | Mehrspiegel-Antenne nach Art einer Cassegrain- oder Gregory-Antenne |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2454133C2 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5744302A (en) * | 1980-08-28 | 1982-03-12 | Mitsubishi Electric Corp | Antenna device |
DK2757632T3 (da) * | 2013-01-18 | 2020-05-04 | Space Eng S P A | Multireflektorantenneterminal |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3534375A (en) * | 1968-07-09 | 1970-10-13 | T O Paine | Multi-feed cone cassegrain antenna |
-
1974
- 1974-11-14 DE DE19742454133 patent/DE2454133C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2454133A1 (de) | 1976-05-20 |
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