DE3609078A1 - Reflektoranordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Reflektoranordnung von zwei hintereinanderliegenden und durch eine Stützkon­ struktion miteinander verbundenen, in jeweils zueinan­ der senkrechten Polarisationsebenen selektiv wirksa­ men, gleichförmig berandeten und die gleiche gemeinsa­ me Apertur aufweisenden Reflektoren, deren Reflek­ torschalen um einen bestimmten Winkel zueinander ge­ neigt sind.

Aus der Literatur (IEE: Fourth international confe­ rence on antennas and propagation, ICAP 85; Conferen­ ce Publ.- Nr. 248; S. 353-357) ist eine polarisationsse­ lektive Reflektoranordnung für einen Nachrichtensatel­ liten bekannt, die zwei hintereinander angeordnete, in jeweils zueinander senkrechten Polarisationsebenen se­ lektiv wirksame Reflektoren aufweist. Diese Reflekto­ ren haben die gleiche Brennweite und die gleichen geo­ metrischen Abmessungen. Da die Speisesysteme auf­ grund ihrer räumlichen Ausdehnung nebeneinander an­ geordnet werden müssen, sind die beiden Reflektoren zur Hauptstrahlrichtung jeweils um einen kleinen Win­ kel geneigt. Daraus ergibt sich die dargestellte Anord­ nung der Reflektorschalen, wobei die einen Schalenrän­ der sehr nahe beieinander liegen und die gegenüberlie­ genden Ränder um eine beträchtliche Strecke auseinan­ derklaffen. Letzteres jedoch ist besonders bei der An­ wendung einer derartigen Reflektoranordnung mit ei­ nem Durchmesser von etwa drei Metern auf einem Nachrichtensatelliten von entscheidender Bedeutung, da eine solche Reflektoranordnung im eingeklappten Zustand in der Startposition im Raketengehäuse nicht mehr genügend Platz findet.

Weiterhin ist aus der DE-OS 25 02 531 eine Anten­ nenanordnung bekannt, die zwei zumindest teilweise hintereinander angeordnete polarisationsselektive Re­ flektorschalen aufweist. Diese Ausführungsform weist jedoch besonders wegen der sich überlappenden Aper­ turen einen erheblichen Raumbedarf auf und ist damit zur Anwendung bei für Mehrfachstarts konzipierten Sa­ telliten ungeeignet.

Die DE-OS 33 29 558 zeigt eine Antennenkonstruk­ tion mit zwei übereinanderliegenden und mit einer Stützkonstruktion miteinander verbundenen Reflektor­ schalen. Es sind dieser Schrift jedoch keine Angaben darüber zu entnehmen, mit welchen Mitteln ein mög­ lichst kompakter Aufbau der beiden ineinanderliegen­ den Reflektorschalen erzielt werden kann.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine bezüglich ihrer Eigenschaften den bekannten An­ ordnungen zumindest gleichwertige Reflektoranord­ nung so zu gestalten, daß der Abstand der auseinander­ klaffenden Schalenränder deutlich verringert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Reflektorschalen aus Rotationsparaboloiden mit derart verschiedenen Brennweiten erzeugt werden, daß in der durch den Neigungswinkel der Reflektor­ schalen aufgespannten Ebene die Aperturen der zu den Reflektoren gehörenden Speisesysteme bezüglich der Hauptstrahlrichtung in nahezu der gleichen Entfernung zur Reflektoranordnung liegen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher be­ schrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Reflektoranordnung nach dem Stande der Technik;

Fig. 2 ein Beispiel einer verbesserten erfindungsge­ mäßen Reflektoranordnung;

Fig. 3 einen Schnitt der Reflektoroberflächen mittels zweier erzeugender Zylinder aus dem gleichen Rota­ tionsparaboloid.

In der Fig. 1 ist eine Reflektoranordnung dargestellt, die bisher dem Stand der Technik entsprach. Die beiden Reflektoren R1 und R2 sind hierbei gleich groß, weisen die gleiche Krümmungskurve auf und haben die gleiche Brennweite f. Jeder der beiden Reflektoren R1, R2 be­ sitzt auf seiner Oberfläche polarisationsselektive Struk­ turen wie beispielsweise Dipolanordnungen oder Strei­ fen. Dadurch wird erreicht, daß jeder Reflektor jeweils eine Polarisationsrichtung der elektromagnetischen Wellen reflektiert, während er für die dazu senkrechte Polarisationsrichtung transparent ist. Die beiden Spei­ sesysteme S1 und S2, die jeweils einer der beiden Pola­ risationsrichtungen zugeordnet sind, müssen aufgrund der gleichen Brennweite f beider Reflektoren schräg hintereinander angebracht werden, was zu einer teilwei­ sen Abschattung des Abstrahlbereiches führen kann. Außerdem müssen die beiden Reflektoren R1 und R2 in der in Fig. 1 gezeigten Ebene um einen Winkel α zueinander geneigt werden. um in die gleiche Haupt­ strahlrichtung B ausgerichtet zu sein. Dies führt zu ei­ nem Auseinanderklaffen der gegenüberliegenden Re­ flektorränder um das Maß d.

Die Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäß verbesserte Ausführung der Anordnung nach Fig. 1. Die Brennwei­ ten f1, f2 der Reflektoren R1, R2 sind hierbei derart verschieden groß gewählt, daß die Aperturen der bei­ den Speisesysteme S1, S2 etwa in derselben Ebene zu liegen kommen. Damit kann der Winkel zwischen den beiden Hauptstrahlachsen der beiden Speisesysteme S1 und S2 reduziert werden und der Abstand d, um den die Reflektorschalen auseinanderklaffen, wird minimiert.

Die Fig. 3 zeigt das Verfahren, nach dem die Oberflä­ chen O1, O2 der Reflektorschalen R1, R2 mittels erzeu­ gender Zylinder Z1, Z2 aus den Rotationsparaboloiden RP1 und RP2 gewonnen werden können. Es ist in die­ ser Figur angedeutet, daß die Optimierung des Maßes d auch durch die geeignete Wahl des Offsets r1, r2 unter­ stützt werden kann.

Mit Hilfe der genannten Maßnahmen wird eine we­ sentlich kompaktere Anordnung der beiden hinterein­ anderliegenden Reflektoren erzielt, was besonders bei den beengten Platzverhältnissen bei der Unterbringung eines mit derartigen Reflektoren ausgerüsteten Satelli­ ten bei einem Satelliten-Mehrfachstart in den jeweils unteren Positionen in der Startrakete von besonderer Bedeutung ist. Bei Versuchsanordnungen nach dem be­ schriebenen Beispiel konnte gegenüber einer Anord­ nung nach dem Stand der Technik das Maß des Ausein­ anderklaffens der beiden Reflektoren um bis zu 30% reduziert werden. Außerdem ergibt sich zusätzlich eine kompaktere und abschattungsfreie Anbringung der Speisesysteme.

Claims (1)

1. Reflektoranordnung von zwei hintereinanderlie­ genden und durch eine Stützkonstruktion miteinan­ der verbundenen, in jeweils zueinander senkrech­ ten Polarisationsebenen selektiv wirksamen, gleichförmig berandeten und die gleiche gemeinsa­ me Apertur aufweisenden Reflektoren, deren Re­ flektorschalen um einen bestimmten Winkel zuein­ ander geneigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektorschalen (R1, R2) aus Rotationsparabo­ loiden (RP1, RP2) mit derart verschiedenen Brennweiten (f1, f2) erzeugt werden, daß in der durch den Neigungswinkel (γ) der Reflektorschalen (R1, R2) aufgespannten Ebene die Aperturen der zu den Reflektoren gehörenden Speisesysteme (S1, S2) bezüglich der Hauptstrahlrichtung (B) in nahe­ zu der gleichen Entfernung zur Reflektoranord­ nung liegen.