DE2502531B2

DE2502531B2 - Reflektorantennen-Anordnung für zwei senkrecht zueinander polarisierte elektromagnetische Wellen

Info

Publication number: DE2502531B2
Application number: DE2502531A
Authority: DE
Inventors: Anthony Rowland Beaconsfield Quebec Raab (Kanada)
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1974-02-06
Filing date: 1975-01-22
Publication date: 1981-01-22
Also published as: IT1028386B; FR2260197B1; FR2260197A1; JPS5729882B2; NL7501367A; JPS50110751A; JPS5816801B2; BE825218A; JPS5678204A; GB1484102A; CA1039842A; DE2502531A1; US3898667A; DE2502531C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Reflektorantennen-Anordnung für zwei senkrecht zueinander polarisierte Bündel elektromagnetischer Wellen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Wegen der immer größer werdenden Dichte des Funkverkehrs ist es wünschenswert, die zur Verfügung stehenden Frequenzbereiche mehrfach auszunutzen. Dies trifft besonders für Satelliten-Nachrichtensysteme zu, die stets einen erheblichen Teil der Erdoberfläche erfassen. Im allgemeinen ist es auch kostengünstig, mehrere Nachrichtenkanäle pro Frequenzbereich unterzubringen.

Ein praktisch durchführbares Verfahren zur Mehrfachausnutzung eines Frequenzbereichs liegt in der Übertragung mit orthogonal polarisierten Wellen. Eine Trennung der orthogonal polarisierten Wellen kann dadurch erreicht werden, daß man die den verschiedenen Polarisationsrichtungen zugeordneten Strahlquellen und die zugehörigen Antennenreflektoren in einem großen Abstand zueinander anordnet. Besonders bei Antennen für die Satelliten-Nachrichtenübertragung besteht jedoch außer dem Wunsch nach der Mehrfachaus.iutzung des Spektrums auch noch die Notwendigkeit für eine in hohem Maße kompakte Antennenanordnung. Dies gilt insbesondere für die Satellitenantenne selbst.

Eine zur Übertragung orthogonal polarisierter Wellen dienende Reflektorantennen-Anordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Gattung ist aus der Französischen Patentschrift 12 14 296 bekannt. Bei der dort gezeigten Ausführungsform überlappen sich die beiden reflektorbildenden Paraboloidausschnitte, gesehen in einer Projektion in Richtung der Brennachsen der Paraboloide, vollständig. Um eine Abschattung der Reflektoren durch die Primärstrahler zu vermeiden, soll im bekannten Fall die Anordnung so getroffen werden, daß die Primärstrahler außerhalb der von den Reflektoren durch die Apertur geworfenen Wellenbündel liegen. Folgt man dieser Anregung, indem man den Abstand zwischen den Primärstrahlern derart groß wählt, daß sich diese Strahler außerhalb der Antennenapertur befinden, dann erstrecken sich die überlappenden Teile beider Reflektoren zumindest

ίο größtenteils auf scheitelfern liegende Paraboloidausschnitte. Hierdurch wird die Gefahr einer Erzeugung unerwünschter kreuzpolarisierter Wellen an den Reflektoren erhöht, denn der Effekt der Kreuzpolarisation an einem Reflektorgebiet wird mit wachsender Entfernung dieses Gebiets vom Paraboloidscheitel größer, wie es weiter unten noch ausführlicher erläutert wird. Außerdem sind, wenn die Primärstrahler und somit die Brennachsen relativ weit auseinander liegen, die überlappend hintereinander liegenden Reflektoren ziemlich stark zueinander geneigt, so daß die axiale Ausdehnung der Reflektoranordnung groß wird. Dem könnte man zwar durch Vergrößerung der Brennweite begegnest, jedoch wäre dann wegen der entfernteren Lage der Primärstrahler die axiale Ausdehnung der gesamten Antennenanordnung größer. Beides steht dem Wunsch nach einer kompakten Antennenanordnung entgegen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Antennenanordnung der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß größere kreuzpolarisierte Komponenten im Überlappungsbereich der Reflektoren nicht auftreten, unter gleichzeitiger Geringhaltung einer Abschattung durch die Primärstrahler. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen gelöst

Aus. der US-Patentschrift 30 96 519 ist es an sich bekannt, Reflektoren für orthogonal polarisierte Wellen so anzuordnen, daß sie sich nur in Teilbereichen überlappen.

Da gemäß der Erfindung die Scheitel der reflektorbildenden Paraboloidausschnitte jeweils auf einer Kante des betreffenden Ausschnitts liegen, ist die Abschattung durch die Primärstrahler gering. Da es sich bei den betreffenden Kanten nicht um einander abgewandte Enden sondern um miteinander fluchtende Kanten der beiden Paraboloidausschnitte handelt, können die Scheitel und Brennachsen der beiden Paraboloidausschnitte so nahe beieinander liegen, daß sich der Überlappungsbereich auf scheitelnahe Teile erstreckt, um in diesem Bereich nur geringe kreuzpolarisierte Komponenten zu erhalten. Der Abstand zwischen den Scheiteln braucht nur so groß zu sein, daß die Brennachsen und somit die Brennpunkte der beiden Reflektoren weit genug auseinanderliegen, um kreuzpo-

larisierte Wellen, die im Überlappungsbereich durch den vorderen Reflektor hindurchtreten und auf den hinteren Reflektor treffen, nicht in die gemeinsame Abstrahlrichtung der Antennenanordnung zu reflektieren.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß einer der Reflektoren den anderen Reflektor im wesentlichen zur Hälfte überlappt.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausfüh-

rungsbeispiel anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine an einem Satelliten montierte erfindungsgemäße Antennenanordnung in Frontansicht;

Pig.2 ist eine Seitenansicht eines Teils der Antennenanordnung gemäß der linie 2-2 in F i g. 1;

F i g. 3 zeigt die Aufsicht auf ein Rotationsparaboloid, wobei die Umrißlinien der für die Reflektoren gewählten Paraboloidausschnitte eingezeichnet sind;

F i g. 4 zeigt in einer Draufsicht die gegenseitige Anordnung der zwei sich überlappenden Paraboloidausschnitte;

Fig.5 zeigt in einer Skizze Strahlengänge der in F i g. 1 links gelegenen Antennenanordnung;

Fig.6 veranschaulicht die Entstehung der Kreuzpolarisation an einem vertikal polarisierte Wellen reflektierenden Reflektor;

F i g. 7 veranschaulicht die Entstehung der Kreuzpolarisation an einem horizontal polarisierte Wellen reflektierenden Reflektor;

Fig.8 zeigt Strahlengänge für die in Fig. 1 rechts gelegene Antennenanordnung.

Gemäß F ■ g. 1 ist eine insgesamt mit 10 bezeichnete Antennenanordnung an einem Satelliten 11 montiert, der nur schematisch dargestellt ist Die Antennenanordnung 10 hat Reflektoren 12, 13, 15 und 17 und Primärstrahler 19a, 196,19c und 19<t bei denen es sich um Wellenleiter-Hornstrahler handelt Die Reflektoren 12, 13, 15 und 17 werden am Satelliten 11 durch Stützsäulen 12a, 13a, 136,15a, 17a und 176 gehalten. Die Stützsäulen 136 und 176 sind in der Fig. 1 durch die Hornstrahler 196 und 19c/ verdeckt Aus der Seitenansicht der Reflektoren 15 und 17 in F i g. 2 ist zu ersehen, daß der Reflektor 15 durch die Stützsäule 15a, die sich durch den Reflektor 15 erstreckt, und durch Befestigung des Endes 16 des Reflektors an einem Ende der Stützsäulen 17a und 176 getragen wird. Der Reflektor 15 ist an den Stützsäulen 15a, 17a und 176 durch eine geeignete Verbindung befestigt Der Reflektor 17 wird durch die beiden Stützsäulen 17a und 176, die sich durch den Reflektor 17 erstrecken, und durch Befestigung des Endes 16a ar. der Stützsäule 15a an einem Punkt gehalten, der dicht hinter dem Reflektor 15 Hegt. Die Stützsäule 176 erstreckt sich nur durch den Randabschnitt des Reflektors 17. Der Reflektor 17 wird an den Stützsäulen 15a, 17a und 176 durch eine geeignete Verbindung festgehalten. Die Stützsäulen 12a, 13a und 136 tragen den Reflektor 12 auf ähnliche Weise vor dem Reflektor 13. Ein für die Weltraumtechnik geeignetes Material für die Stützsäulen ist ein Stoff mit geringer Wärmeausdehnung, der als Graphit-Faser-Epoxyharz bekannt ist

Die Reflektoren 12, 13, 15 und 17 sind jeweils Ausschnitte eines Rotationsparaboloids. Der Ausschnitt 21 des in Fig.3 gezeigten Paraboloids wird für den Reflektor 15 verwendet und der Ausschnitt 21a für den Reflektor 17. Für die Reflektoren 12 und 13 werden ähnliche, jedoch zu den Ausschnitten 21 und 21a symmetrisch liegende Ausschnitte des Rotationsparaboloids verwendet, wie durch gestrichelte Linien dargestellt ist. Die längere Seitenkante jedes der Ausschnitte 21 und 21a schneidet den Scheitel V des Paraboloids. Über die Hälfte der Ausschnitte 21 und 21a decken den selben Teil des Paraboloids. Der Scheitel Vliegt etwa in der Mitte der längeren Seitenkante des Ausschnitts 21a und etwa ein Drittel oberhalb des Endes des Ausschnitts 21. Die Paraboloidausschnitte umfassen scheitelnahe Bereiche des Rotationsparaboloids, um eine auf engerem Raum liegende Überlappung der Reflektoren zu gestatten und um die Erregung von kreuzpoiarisierten Feldern auf ein Minimum herabzusetzen.

Wie in F i g. 1 zu erkennen ist, überlappen die

Reflektoren 12 und 13 einander, ebenso die Reflektoren 15 und 17. Der Reflektor 12 überlappt etwa die Hälfte des Reflektors 13. In ähnlicher Weise überlappt der Reflektor 15 etwa die Hälfte des Reflektors 17. Die Überlappung ist jeweils so, daß die längere Seitenkante des vorne liegenden Reflektors über der entsprechenden Kante des hinteren Reflektors liegt So ist beispielsweise in F i g. 4 zu erkennen, daß die längeren Seitenkanten der Reflektoren 15 und 17, die durch die Scheitelpunkte 23 und 25 der betreffenden Paraboloidausschnitte gehen, in Deckung sind. Die Scheitelpunkte 23 und 25 liegen in der in F i g. 4 gezeigten Projektion im Abstand zueinander. Die beiden Reflektoren überlappen sich mit nahe den Scheiteln der jeweiligen Paraboloidausschnitte liegenden Teilen. Die Anordnung ist derart getroffen, daß sich, gesehen in einer Projektion in Richtung der Brennachsen der Paraboloidausschnitte gemäß Fig.4, ein Bild ergibt, das bezüglich der horizontalen Mittellinie des Überlap pungsbereichs spiegelsymmetrisch ist Dasselbe gilt für die Anordnung der Reflektoren 12 und 13, wobei der Reflektor 12 vor dem Reflektor 13 angeordnet ist und sich weiter als der Reflektor 13 vom Satelliten 11 weg erstreckt Der Scheitel 23a des Reflektors 12 und der Scheitel 25a des Reflektors 13 liegen, gesehen in einer Projektion in Richtung der Brennachsen, auf einer Linie, welche die miteinander fluchtenden längeren Seitenkanten dieser beiden Reflektoren deckt Die Reflektoren 12, 13, 15 und 17 werden jeweils

jo durch ein Gitter paralleler Leiter gebildet, wie sie teilweise durch die parallelen Linien in den F i g. 1 und 4 dargestellt sind. Die parallelen Leiter der Reflektoren 12 und 17 sind durch senkrecht orientierte parallele Linien 27 bzw. 29 dargestellt Die parallelen Leiter der Reflektoren 13 und 15 sind durch horizontal orientierte, parallele Linien 31 und 33 dargestellt Die parallelen Leiter der Reflektoren 13 und 15 verlaufen senkrecht zu den parallelen Leitern der Reflektoren 12 und 17. Die genannten parallelen Leiter können durch eine Vielzahl dicht beabstandeter paralleler Drähte gebildet werden, die in einem Kunststoffmaterial niedriger Dielektrizitätskonstante eingebettet sind. Die Drähte sind in einer solchen Weise angelegt daß sie bei Betrachtung aus großer Entfernung in Richtung der Achse des erzeugenden Paraboloids untereinander und zu einem elektrischen Feld parallel erscheinen, das von einer zugeordneten, entsprechend polarisierten Strahlungsquelle erzeugt wird.

Der Hornstrahler 19a ist zur Abstrahlung bzw. zum

Empfang vertikal polarisierter Wellen eines vorgegebenen, breiten Frequenzbandes ausgelegt. Dieser Hornstrahler 19a ist auf einer Stütze 51 montiert, die sich von dem Satelliten 11 nach vorn erstreckt (Fig. 1). Der Hornstrahler 19a ist mit seiner öffnung im Brennpunkt des vertikal polarisierte Wellen reflektierenden Reflektors 12 angeordnet Er ist so orientiert, daß er den Reflektor 12 optimal ausleuchtet

Der Hornstrahler 196 ist zur Abstrahlung bzw. zum Empfang horizontal polarisierter Wellen ausgelegt, und zwar für das gleiche Frequenzband wie der Hornstrahler 19a. Der Hornstrahler 196 wird von einer Stütze 53 getragen, die sich vom Satelliten 11 nach vorn erstreckt. D"T Hornstrahler 196 liegt im Brennpunkt des horizontal polarisierte Wellen reflektierenden Reflek tors 13. Er ist so orientiert daß er den Reflektor 13 optimal ausleuchtet

Die Hornstrahler 19cund 19c/sind für horizontal bzw. vertikal polarisierte Wellen aus dem gleichen Frequenz-

band ausgelegt. Dieses Frequenzband kann dasselbe sein, für das auch die Hornstrahler 19a und 196 ausgelegt sind, es kann sich jedoch auch um ein anderes Frequenzband handeln. In bevorzugter Ausführungsform sind alle Hornstrahler 19a, 196, 19c und 19c/ für dasselbe Frequenzband eingerichtet Die innerhalb dieses Bandes ausgenutzten Teilfrequenzbänder oder Kanäle sind bei dieser Ausführungsform jedoch für die Hornstrahler 19a und 196 anders als für die Hornstrahler 19c und 19d So können beispielsweise die ι ο Hornstrahler 19a und 196 die ungeradzahligen Kanäle übertragen, während die Hornstrahler 19c und 19c/ die geradzahligen Kanäle übertragen. Dadurch werden Probleme bezüglich der Multiplexierung der übertragenen Signale auf ein Minimum herabgesetzt Der Hornstrahler 19c wird durch eine Stütze 55 im Brennpunkt des horizontal polarisierte Wellen reflektierenden Reflektors 15 gehalten, während der Hornstrahler 19c/durch eine Stütze 57 im Brennpunkt des vertikal polarisierte Wellen reflektierenden Reflektors 17 gehalten wird. Die F i g. 2 zeigt deutlich, wie die Stützen 55 und 57 zwischen den Hornstrahlern 19c und 19c/ und dem Satelliten 11 montiert sind. Die Hornstrahler 19a, 196, 19c und 19c/ sind über Wellenleiter 59 und 61 mit der Sende- und Empfangsschaltung gekoppelt, die innerhalb des Satelliten 11 liegt Die Wellenleiter erstrecken sich von den Hornstrahlern 19c und 19c/ zum Satelliten 11. Die Hornstrahler 19c und 19c/sind ferner so orientiert daß sie die Reflektoren 15 bzw. 17 optimal ausleuchten.

Die vertikal orientierten Leiter der Reflektoren 12 und 17 lassen die horizontal polarisierten Wellen durch und reflektieren die vertikal polarisierten Wellen. Andererseits lassen die horizontal orientierten Leiter der Reflektoren 13 und 15 vertikal polarisierte Wellen durch und reflektieren die horizontal polarisierten Wellen. An den Überlappungsbereichen 18 und 20 (Fig. 1) werden sowohl horizontal als auch vertikal polarisierte Wellen reflektiert

Anhand der F i g. 5 sei nun die Arbeitsweise der mit den Reflektoren 12 und 13 gebildeten Antennenanordnung erläutert Die vertikal polarisierten Wellen, die von dem im Brennpunkt f\ des Reflektors 12 liegenden Hornstrahler 19a auf den Reflektor 12 gerichtet werden, sind in Fig.5 durch die gestrichelten Linien 26 -r. dargestellt Diese Wellen werden vom Reflektor 12, der vertikal ausgerichtete Leiter hat aufgefangen und als ebene Welle zu der Antennenapertur gerichtet so daß ein Strahl in einer vorgegebenen Richtung des Pfeiles 28 ausgesandt wird. Der Scheitel 23a des Reflektors 12 liegt wie erwähnt auf der längeren Seitenkante 12c/ dieses Reflektors (Fig. 1). Der im Brennpunkt des Reflektors 12 befindliche Hornstrahler liegt also am Rand der Apertur des Reflektors 12, so daß er nur einen geringen Abschattungseffekt für vertikal polarisierte Wellen hat Der umgekehrte Vorgang findet statt wenn ebene Wellen von der Antennenapertur empfangen werden. Die ebenen Wellen werden zum Hornstrahler 19a reflektiert Wenn horizontal polarisierte Wellen von dem am Brennpunkt h des Reflektors 13 liegenden w> Hornstrahler 196 an den Reflektor 13 übertragen werden, die durch die gestrichelten Linien 36 in F i g. 5 dargestellt sind, werden diese Wellen vom Reflektor 13, der horizontal orientierte Leiter hat als ebene Wellen zur Antennenapertur reflektiert, so daß ein Strahl in der to gleichen Richtung wie eben Pfeil 28 abgestrahlt wird. Da der Scheitel 25a des Reflektors 13 wie erwähnt an der Seitenkante des Reflektors 13 und somit der im Brennpunkt h befindliche Hornstrahler 196 am Rande der Apertur liegt, bildet dieser Hornstrahler nur eine geringe Abschattung für die horizontal polarisierten Wellen.

Auch wenn man die den Reflektor 12 bildenden Leiter, die in F i g. 1 durch die Linien Π dargestellt sind, so genau wie möglich parallel und vertikal ausrichtet kann nicht garantiert werden, daß die auf den Reflektor 12 treffenden vertikal polarisierten Wellen restlos reflektiert werden. Verantwortlich dafür ist teilweise eine gewisse unvermeidliche Fehlausrichtung zwischen den vertikalen Leitern 27 des Reflektors 12 und der Polarisationsrichtung der vom Hornstrahler 19a kommenden vertikal polarisierten Welle. Diese Fehlausrichtung ist am stärksten in der Nähe der Seitenkante 22 des Reflektors 12, die der durch den Scheitel 23a verlaufenden Kante 12c/ gegenüberliegt Die genannte Erscheinung ist mit dafür verantwortlich, daß ein Teil der vom Hornstrahler 19a kommenden vertikal polarisierten Energie nicht vom Reflektor 12 reflektiert wird, sondern mit kreuzpolarisiertem (d.h. in diesem Fall horizontal polarisiertem) Feld durch den Reflektor 12 hindurchdringt.

Die Entstehung dieses Phänomens sei anhand der Fig.6 näher erläutert Diese Figur zeigt vergrößert einen Teil der vertikalen Elemente 27 in der Nähe der Kante 22 des Reflektors IZ Daneben ist ein Vektordiagramm der auf diese Leiter treffenden vertikalpolarisierten Welle 27a mit den zugehörigen Vektorkomponenten 276 und 27c dargestellt Die Fehlausrichtung des Wellenvektors 27a gegenüber den Leitern 27 ist stark übertrieben gezeigt Wenn eine Fehlausrichtung zwischen den Leitern 27 und der Polarisationsrichtung 27a der einfallenden Welle vorhanden ist, gibt es also neben der vertikalen Vektorkomponente 27c noch eine horizontale Vektorkomponente 276. Diese Fehlausrichtung beruht zum Teil auf einer Polarisationsänderung der einfallenden Welle, wenn die Ausbreitungsrichtung der Welle einen größeren Winkel mit der Brennachse (Achse zwischen Scheitel und Brennpunkt) macht Dieser Effekt wird mit wachsendem Winkel größer.

Die vom Hornstrahler 19a auf den Reflektor 12 treffende vertikal polarisierte Welle wird also an diesem Reflektor nicht restlos reflektiert, sondern ein Teil der Wellenenergie tritt als kreuzpolarisierte (im vorliegenden Fall horizontal polarisierte) Welle durch diesen Reflektor hindurch. Im Überlappungsbereich 18(F i g. 1) der beiden Reflektoren 12 und 13 trifft die kreuzpolarisierte Welle auf den dahinterliegenden Reflektor 13 und wird wegen ihrer horizontalen Polarisation von diesem reflektiert Dies ist in F i g. 5 mit der gestrichelten Linie 26Λ gezeigt

Die Reflektoren 12 und 13 sind nun so angeordnet daß sich ihr Überlappungsbereich auf scheitelnahe Teile erstreckt Dadurch ist die vorstehend beschriebene Fehlausrichtung zwischen den Reflektorleitern und der Polarisationsrichtung der einfallenden Welle im Überlappungsbereich minimal, so daß nur geringe kreuzpolarisierte Komponenten auftreten. Um zu verhindern, daß diese kreuzpolarisierten Komponenten, falls vorhanden, vom Reflektor 13 in die Hauptstrahlrichtung 28 reflektiert werden, ist der Abstand D zwischen den Brennpunkten f\ und f₂ der beiden Reflektorer 12 und 13 (vgl. F i g. 5) so groß gewählt daß die kreuzf «..larisierte Welle 26Λ vom Reflektor 13 merkli<h aus der Hauptstrahlrichtung 28 abgelenkt wird. Dits ist mit dem Strahl »26Λ gestreut« in F i g. 5 veranschaulicht

Die F i g. 7 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Teils einiger der parallelen horizontalen Leiter 31 des Reflektors 13 und daneben das Vektordiagramm der vom Hornstrahler i9b kommenden horizontal polarisierten Welle in dei Nähe der Reflektorkante 22a. Auch hier ergibt sich eine gewisse Fehlausrichtung zwischen den Leitern 31 und der Polarisationsrichtung 31a der Welle. Diese Fehlausrichtung, die in F i g. 7 übertrieben dargestellt ist, führt dazu, daß neben der horizontal polarisierten Komponente 31c zusätzlich eine vertikal polarisierte Komponente 31i> vorhanden ist. Diese Fehlausrichtung ist umso stärker, je größer der Winkel zwischen der Ausbreitungsrichtung der einfallenden Welle und der Brennachse des Reflektors 13 ist. Infolge der Fehlausrichtung entsteht am Reflektor 13 neben der richtig polarisierten Reflektionskomponente (36Λ in F i g. 5) auch eine kreuzpolarisierte (d. h. vertikal polarisierte) Komponente 36 κ Diese kreuzpolarisierte Komponente 36 ν wird wegen ihrer vertikalen Polarisation vom Reflektor 12 reflektiert und gelangt somit nicht in die Hauptstrahlrichtung 28.

Wenn die Brennpunkte f\ und h so weit auseinander liegen, daß die parallelen Brennachsen der Reflektoren 12 und 13 um etwa 25 cm auseinanderliegen, dann wird bei der vorstehend beschriebenen Antennenanordnung die unerwünschte, kreuzpolarisierte Welle um 20° aus der Hauptstrahlrichtung 28 abgelenkt. Wenn sich eine solche Antennenanordnung auf einer Satelliten-Umlaufbahn befindet, ist die Ablenkung von 20° ausreichend, um die abgelenkte Welle nicht auf die Erde treffen zu lassen.

Anhand der Fig.8 sei der Fall erläutert, daß horizontal polarisierte Wellen vom Hornstrahler 19c, der im Brennpunkt h des Reflektors 15 liegt, auf den Reflektor 15 gerichtet werden. Diese, mit den gestrichelten Linien 46 in Fig.8 gezeigten Wellen werden vom Reflektor 15 als ebene Wellen in eine Richtung reflektiert, die mit der Richtung 28 der von den Reflektoren 12 und 13 abgestrahlten Wellen zusammenfallen kann. Die vom Hornstrahler 19</im Brennpunkt ft, des Reflektors 17 ausgehenden vertikal polarisierten Wellen werden vom Reflektor 17 aufgefangen und als ebene Wellen ebenfalls in die Richtung 28 reflektiert. Da die Scheitel der Reflektoren 15 und 17 ebenfalls jeweils auf der Kante des betreffenden Reflektors liegen, tritt

ίο wie im Falle der Reflektoren 12 und 13 nur eine geringe Abschattung empfangener oder ausgesandter Wellen durch die Hornstrahler 19cund 19c/auf.

Derjenige Teil der vom Hornstrahler 19b kommenden vertikal polarisierten Wellen 56, der auf den

Überlappungsbereich 20 (Fig. 1) der beiden Reflektoren 15 und 17 trifft, wird vom Reflektor i5 zum Reflektor 17 durchgelassen, von wo er in die Hauptstrahlrichtung 28 reflektiert wird. Kreuzpolarisierte Wellen hingegen, die als vertikal polarisierte Komponenten 46 ν der vom Hornstrahler Bekommenden horizontal polarisierten Welle 46 durch den Reflektor 15 treten, werden am Reflektor 17 wegen des Abstandes D zwischen den Brennpunkten /₄ und f₃ nicht in die Hauptstrahlrichtung 28 reflektiert sondern aus dieser Richtung weggelenkt, wie es die Komponente »46ν gestreut« in Fig.8 zeigt. Ebenso werden diejenigen kreuzpolarisierten Wellen, die als horizontal polarisierte Komponenten 56Λ der vom Hornstrahler 19c/kommenden Wellen 56 auftreten, vom Reflektor 15 aus der Hauptstrahlrichtung 28 weggelenkt.

Die Reziprozitätstheorie von Antennen ist auf den Betrieb der hier beschriebenen Antennenanordnung anwendbar. Daher laufen alle Vorgänge, die vorstehend im Zusammenhang mit dem Sendebetrieb beschrieben wurden, in umgekehrter Richtung bei dem Empfangsbetrieb ab.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Reflektorantennen-Anordnung für zwei senkrecht zueinander polarisierte Bündel elektromagnetischer Wellen, mit zwei jeweils durch einen Ausschnitt eines Paraboloids gebildeten Reflektoren, deren jeder ein Gitter aus parallelen reflektierenden Leitern aufweist und in seinem Brennpunkt einen eigenen Primärstrahler für parallel zu den Leitern des jeweiligen Gitters polarisierte und von diesen zu reflektierende Wellen hat, wobei die beiden Reflektoren hintereinander liegen, sich in einem Bereich überlappen und gemeinsam mit ihren jeweiligen Primärstrahlern derart orientiert sind, daß ihre Brennachsen im Abstand parallel zueinander verlaufen und die parallelen Leiter des einen Reflektors orthogonal zu denjenigen des anderen Reflektors laufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheitel (z. B. 23, 25) der Paraboloidausschnitte (15, 17) jeweils auf einer Kante des betreffenden Ausschnitts liegen und daß, gesehen in einer Projektion in Richtung der Brennachsen, diese Kanten fluchten und der Überlappungsbereich sich auf scheitelnahe Teile erstreckt, derart, daß in diesem Bereich nur geringe kreuzpolarisierte Komponenten auftreten.

2. Reflektorantennen-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Reflektoren (12 oder 15) den anderen Reflektor (13 oder 17) im wesentlichen zur Hälfte überlappt.