DE112009003183T5

DE112009003183T5 - Verfahren, Vorrichtung und System zum Nachführen eines Subreflektors einer Reflektorantenne

Info

Publication number: DE112009003183T5
Application number: DE112009003183T
Authority: DE
Inventors: Douglas Allan Gribben
Original assignee: ASC Signal Corp
Current assignee: Kratos Antenna Solutions Corp
Priority date: 2008-12-17
Filing date: 2009-12-17
Publication date: 2012-02-16
Also published as: WO2010080545A3; WO2010080545A2; US20110156956A1

Abstract

Verfahren, Vorrichtung und System zum Nachführen eines Subreflektors, welche eine Sensor-Rückkopplung der exakten Subreflektor-Winkelposition eines nutierenden Subreflektors umfassen. Die Nutation des Subreflektors wird durch exzentrische Kopplung des Subreflektors an eine Rotationseinrichtung erzeugt. Die Überwachung des Maximums der empfangenen Signalstärke während einer Rotation des Subreflektors führt zu einem Fehlervektor, welcher eine Richtung bestimmt, in die der Subrefletor zu bewegen ist, um das Signal nachzuführen.

Description

Hintergrund
Systeme für die Kommunikation zwischen Bodenstation und Satellit erfordern ein Nachführsystem, welches eine präzise Antennenausrichtung der Bodenstation mit dem Zielsatelliten aufrecht erhält. Zum Nachführen großer Antennen auf Satelliten mit nicht trivialer Astrodynamik, welche beispielsweise im Ka-Band betrieben werden, ist genaue Bewegungsregelung erforderlich. Nachführsysteme, welche die gesamte Antennen Baugruppe einschließlich Hauptreflektoren, die erhebliche Abmessungen aufweisen können, mit einem hohen Grad an Genauigkeit ausrichten, können extrem teuer sein.
Das gemeinhin anerkannte US Patent 6,943,750 , „Self-Pointing Antenna Scanning”, welches am 13. September 2005 en Brooker et al erteilt wurde, und dessen Inhalt hiermit in diese Anmeldung aufgenommen wird, offenbart einen motorisierten Subreflektor mit der Fähigkeit der orthogonalen Justierung mittels Antriebsspindeln der x- und y-Achse, um den Subreflektor relativ zum Hauptreflektor zu bewegen und einen beschränkten Bereich der Antennen Strahlrichtung zu erzielen, getrennt von der Verstellung der die gesamte Antennen-Baugruppe abstützende Lagerung der Primärantenne. Rückkopplungskreise, welche die Charakteristik der empfangenen Signale einbeziehen, können eingesetzt werden, um eine präzise Nachführung zu ermöglichen. Die Nachführgenauigkeit ist jedoch begrenzt durch die zeitlichen Anforderungen der Antriebsspindeln zur Vor- und Rückwärtsbewegung, wobei der Subreflektor über eine optimale Ausrichtung hinweg geführt wird um die Anzeige eines Signalmaximums zu erhalten.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, welches Mängel des Standes der Technik überwindet.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die beigefügten Zeichnungen, welche in diese Beschreibung eingebunden und Bestandteil hiervon sind, stellen Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und dienen in Verbindung mit der hier erscheinenden allgemeinen und detaillierten Beschreibung der Erfindung dazu, das Prinzip der Erfindung zu erläutern.
1 ist eine Darstellung der Vorderansicht einer beispielhaften Subreflektor-Baugruppe.
2 ist ein Systemschaltbild eines beispielhaften Steuerungssystems des motorisierten Subreflektors, wobei der Klarheit halber die Trageinrichtung nicht dargestellt ist.
3 ist eine Detailansicht der Rotationssensor/Zieleinrichtung des Subreflektors gemäß 2.
4 ist ein Blockschaltbild eines beispielhaften Verarbeitungssystems eines motorisierten Subreflektors.
Ausführliche Beschreibung
Der Erfinder hat erkannt, dass ein System zum Nachführen eines Subreflektors mit Sensor-Rückkopplung der exakten Position des Subreflektors erzielt werden kann, indem die konusförmige Abtastung der Subreflektor-Nachführung mit prädiktiver oder adaptiver Nachführung des Hauptreflektors kombiniert wird, um einem Ka-Band Antennensystem zu ermöglichen, einen nicht geostationäres Satelliten zu verfolgen, ohne ein echtes Monopuls-Empfänger-Nachführsystem und entsprechenden hochgenauen Geräten zur Positionierung des Hauptreflektors.
Der Fachmann wird erkennen, dass das hier offenbarte System und Verfahren zum Nachführen eines Subreflektors zusätzlich zur Nachführung von Varianzen von geosynchronen Satellitenbahnen mit hoher Genauigkeit auch zur Nachführung einer weiten Bereichs von Satellitenbahnen, zum Beispiel geosynchroner Satelliten mit geneigter Umlaufbahn und/oder Umlaufbahnen geringerer Höhe eingesetzt werden kann.
Ein typisches Antennensystem einer Bodenstation für Satelliten-Kommunikation zum Einsatz der Erfindung umfasst:

– Cassegrain oder Gregory doppelt reflektierender Hauptreflektor.
– Eine motorisierte Lagerung des Hauptreflektors, entweder ausgelegt als konventionelle Az/El Lagerung oder als eine polare Lagerung.
– Eine motorisierte Subreflektor Trageinrichtung zum X-Y Versatz gegen die nominelle Peilrichtung. Die Grenzen dieser Auslenkungen sind eingeschränkt, um Störungen des empfangenen oder gesendeten Signals zu vermeiden.

Diese Elemente sind in der Technik wohlbekannt und werden als solche hier nicht eingehender beschrieben.
Der Subreflektor wird zusätzlich mit einer Fähigkeit ausgestattet, Nutationsbewegungen auszuführen, um eine konusförmige Abtastung zu erzielen, zum Beispiel durch einen rotierenden Drehtisch oder eine Welle, worauf der Subreflektor leicht außermittig montiert ist. Wenn der Subreflektor rotiert, wird daher eine nutations-/konusförmige Abtastung erzielt mit einer Größe, die proportional ist zum Abstand der Auslenkung zwischen der Mitte des Subreflektors und der Rotationsachse.
Eine Sensorbaugruppe wie ein Resolver, Synchro, Hall Sensor oder ähnliches, die als Positionssensor(en) arbeitet, werden bereitgestellt, um die augenblickliche Winkelstellung des Subreflektors mit einem hohen Grad an Genauigkeit und einer Abtastfrequenz mindestens entsprechend der Rotationsgeschwindigkeit des Subreflektors zu bestimmen. Ein Modul zur Abschätzung des Winkels und der Geschwindigkeit empfängt die Eingänge der Positionssensoren und gibt einen abgeschätzten augenblicklichen Winkel und Syncpuls aus, wenn beispielsweise ein Positionssensor den oberen Totpunkt des Subreflektors anzeigt. Das Winkel- und Geschwindigkeits-Schätzmodul kann auch Drehzahlsteuerbefehle von einem Überwachungsmodul empfangen und auch eine Rückkopplung der Drehzahlsteuerung an einen Drehzahlregler aussenden, der den Motor zur Rotation des Subreflektors antreibt. Das Winkel- und Geschwindigkeits-Schätzmodul und der Drehzahlregler des Motors kann nahe dem und versetzt zu dem Subreflektor angeordnet sein und mit einer Datennetzwerkverbindung zum Überwachungsmodul ausgestattet sein, beispielsweise via Ethernet oder optischer Faser.
Ein Empfangssystem eines Satellitensignals, welches in der Lage ist, die augenblickliche Stärke eines Referenzsignals, wie einer Dauerstrich RF Bake, zu bestimmen, ist mit der Reflektorantenne verbunden und ermittelt Änderungen der Signalstärke, während der Subreflektor durch die konische Abtastung rotiert.
Ein Antennen-Steuerungssystem ist in der Lage, den momentanen Winkel der Rotation des nutierenden Subreflektors zu messen oder abzuschätzen und die vom Empfangssystem empfangene Signalstärke digital zu verarbeiten, zum Beispiel über jede Rotation des nutierenden Subreflektors, um einen Fehlervektor zu erzeugen und damit die Antenne in den Spitzenwert des Referenzsignals zu drehen.
Ein Nachführalgorithmus bestimmt bei jeder Umdrehung den Rotationswinkel, an dem die Signalspitze detektiert wird, als Fehlervektor und wandelt diesen Fehlervektor zum Beispiel um in Antriebsbefehle der Stellmotoren der x- und y-Achsen, beispielsweise Antriebsspindeln und/oder durch Getriebe oder Riemen angetriebene Gleitschienen oder ähnliches, um die Trageinrichtung des Subreflektors in Richtung der Position der Signalspitze zu bewegen. Sobald der Bewegungsbereich des Signalstrahls, der mit der Subreflektor Nachführung erzielbar ist, annähernd erreicht wird, kann darüber hinaus der Nachführalgorithmus Antriebsbefehle mit geringerer Auflösung an die Hauptlagerung der Antenne senden und den Subreflektor an das andere Ende seines Auslenkungsbereichs bewegen, in Antizipation der Auslenkung der Hauptlagerung.
Der Nachführalgorithmus kann aus einer Anzahl verschiedener Nachführalgorithmen ausgewählt werden entsprechend der Auflösung des Antriebs, der verfügbaren Rechenleistung und der erwarteten Type des Zielsatelliten und/oder Verformungen der Umlaufbahn.
Ein erster Nachführalgorithmus ist ein allgemeines prädiktives Ausrichten mit empirischer Optimierung. Dies wird folgendermaßen erreicht:
Der Hauptreflektor kann kontinuierlich angetrieben werden, typischerweise unter Verwendung von Prädiktionen, die auf vorliegenden Keplerschen Bahnelementen und auf wohlbekannten astrodynamischen Berechnungen basieren, um einen lokalen Blickwinkel zu ermitteln (entweder Az/El oder Stundenwinkel/Deklination). Dies wird es dem System erlauben, den Satelliten näherungsweise zu verfolgen, jedoch können Bahnstörungen, wie Brechung und Szintillation, mechanische Schwankungen der Antenne und kleine Fehler der Keplerschen Elemente, einen beträchtlichen Fehler in der Nachführung verursachen, der ohne Rückkopplung schwer zu korrigieren ist.
Zur Korrektur dieser Fehler kann dem Subreflektor selbstständig erlaubt werden, auf einen kontinuierlich ermittelten Spitzenwert zu „floaten”, durch Benutzung des Fehlervektors des Verarbeitungssystems des nutierenden Subreflektors (oder unter Einsatz anderer Techniken, die nur Az und El Auslenkung und parabolische Kurvenannäherung benutzen, wie zum Beispiel in US Patent 6 657 588 , „Satellite Tracking System Using Orbital Tacking Techniques” beschrieben, welches am 2. Dezember 2003 an Strickland et al erteilt wurde, und dessen Inhalt hiermit in diese Anmeldung vollständig aufgenommen wird), um die X-Y Trageinrichtung zu betätigen. Wenn der Spitzenwert des Signals erreicht ist, zentriert sich die konische Abtastung, die durch den nutierenden Subreflektor erzeugt wird, auf den Spitzenwert des Signals. Solange der Nachführfehler des Hauptreflektors geringer ist als der Bereich des Subreflektor-Nachführsystems, kann das System nachführen, lediglich auf Kosten der geringen Signaldämpfung, verursacht durch den Offset des nutierenden Subreflektors.
Da der nutierende Subreflektor floatet, wenn ein Versatz zum Mittelpunkt dauerhaft vorhanden ist, kann auch der Hauptreflektor einen Versatz aufweisen, um den Subreflektor auf das Zentrum auszurichten oder um die Bahnverfolgung zeitlich zu beschleunigen oder zu verzögern.
Ein zweiter möglicher Nachführalgorithmus ist vollständig empirisches Ausrichten, welches folgendermaßen durchgeführt wird.
Der Hauptreflektor wird nicht zunächst kontinuierlich angetrieben unter Verwendung von Prädiktionen, sondern vielmehr um auf eine gemessene Bewegung zu reagieren, welche vom Subreflektor erfasst wird. Wenn der nutierende Subreflektor floatet, kann die Winkelgeschwindigkeit des Ziels ermittelt und das Steuersystem veranlasst werden, den Hauptreflektor mit einer kontinuierlichen Geschwindigkeit zu drehen, die diesem Winkel entspricht, und der floatende, nutierende Subreflektor optimiert wiederum den Blickwinkel. Wenn eine bleibende Ausrichtung des Blickwinkels ermittelt wird, können wiederum der Blickwinkel des Hauptreflektors versetzt werden oder die Geschwindigkeiten geändert werden, um die Bahnverfolgung zeitlich anzupassen. Außerdem ist es möglich, einen Bahnplaner einzusetzen, um Bewegungen zwischen den Bewegungen des Hauptreflektors und des Subreflektors aufzuteilen.
Auf jeden Fall kann das System den Satelliten verfolgen, solange der Subreflektor auf dem Spitzenwert und innerhalb seiner Bewegungsgrenzen gehalten wird, sogar wenn das Steuersystem des Hauptreflektors Fehler einbringt, die größer sind als die half power beamwidth (Winkel zwischen den beiden Richtungen des Hauptstrahls der Antenne, an denen der Gewinn die Hälfte des Maximums beträgt). Das Ergebnis ist eine wesentlich preiswertere Lagerung des Hauptstrahls (infolge der vollständigen Vermeidung des Erfordernis beispielsweise von Toleranzen der Positionierung von weniger als 10 Bogenminuten) und die Vermeidung des Erfordernis für ein komplexes Empfänger-Subsystem.
Ein beispielhafter Subreflektor 2 mit einer mechanischen Nutationsvorrichtung 1 kann beispielsweise wie in 1 dargestellt ausgeführt sein. Der Subreflektor ist leicht versetzt auf seiner Befestigung auf dem Drehtisch, der seinerseits auf einem entlang X-Achse 6 und Y-Achse 8 beweglichen Traggestell 10 angeordnet ist, welches an einer Stützeinrichtung der Reflektorantenne (nicht dargestellt) befestigt ist, beispielsweise Holme oder einem Auslegerarm, die die mechanische Vorrichtung 1 positionieren und damit den Subreflektor 2 in der Nähe des Brennpunktes des Reflektors der Reflektorantenne abstützen. Die bewegliche Trageinrichtung 10 kann mit einem Bewegungsbereich von beispielsweise bis zur 4-fachen half power beamwidth ausgestattet sein, zum Beispiel angetrieben durch Stellmotoren oder ähnliches (nicht dargestellt). Die Rotation des Drehtisches 4 durch die Rotation der Motorwelle 11 um die Längsachse 13 der Motorwelle erzeugt einen kreisförmigen Abtasteffekt, der es dem Steuersystem (4) ermöglicht, den Ausrichtfehler zu messen und durch den Einsatz konischer Abtasttechniken auszugleichen. Ein kleiner Rotationskreis 12 (nicht maßstäblich dargestellt) des Subreflektors 2, um den sich der Subreflektor 2 dreht, kann im Hinblick auf den Durchmesser des Subreflektors 2 und den Abstand vom Mittelpunkt der Rotation eingestellt werden, an dem der Subreflektor 2 auf der Drehachse oder der Oberfläche des Drehtisches 4 montiert ist. Ein Ausgleichsgewicht 14 kann angebracht werden, um eine Unwucht auszugleichen, die durch die außermittige Montage des Subreflektors 2 verursacht wird. Der Antriebsmechanismus der Drehachse oder des Drehtisches kann mit variabler Drehzahl konfiguriert sein, beispielsweise mit einem Drehzahl Bereich zwischen null und 120 Upm oder mehr, abhängig von der Dynamik des gewünschten Ziels.
2 stellt die mechanische Nutationsvorrichtung 1 und das Steuerungssystem 15 eines beispielhaften motorisierten Subreflektors dar. Das Steuerungssystem 15 kann unmittelbar an der mechanischen Nutationsvorrichtung 1 montiert werden und umfasst typischerweise einen Drehzahlregler 16 eines Motors 18, der den Drehtisch 4 und den darauf außermittig montierten Subreflektor 2 mit einer bekannten Frequenz rotiert, die auf dem Drehzahlbefehl 20 und auf Eingaben des Positionssensors 22 basiert, die von einem Schätzmodul 17 der augenblicklichen Winkel- und Geschwindigkeitswerte empfangen werden, und das einen augenblicklichen Offsetwinkel (θ) 24 ausgibt, aus dem die Prozessoren des Überwachungsmoduls 32 errechnen, in welchem Quadranten sich die augenblickliche Nutation befindet. Darüber hinaus kann das Schätzmodul 17 für die augenblicklichen Winkel- und Geschwindigkeitswerte zusätzlich zu dem Drehzahlbefehl 20 des Motors ein Drehzahlfeedback als eine zusätzliche Eingabe an den Drehzahlregler 16 des Motors liefern.
Der (die) Positionssensor(en) 22 können angebracht werden um den Durchgang eines Ziels oder ähnliches zu bestimmen, wie am besten in 3 dargestellt. Ein Syncpuls 26, ausgegeben beispielsweise von einem bestimmten Positionssensor 22, der den Durchgang eines zugehörigen Ziels 28, wie eines asymmetrischen Magneten, erkennt, kann ausgegeben werden, um den „oberen Totpunkt” anzuzeigen, was benutzt wird um die Integrationsintervalle der Korrekturdaten der Ausrichtung neu zu starten. Das Schätzmodul 17 der augenblicklichen Winkel- und Geschwindigkeitswerte und der Drehzahlregler 16 des Motors können abgesetzt in einem externen Gehäuse 30 nahe am Subreflektor 2 montiert sein, mit einer Kommunikationsverbindung über ein Datentelegramm 33, zum Beispiel via Ethernet oder optischer Faser, zu dem Überwachungsmodul 32, typischerweise angeordnet in einem Innenraum in der Nähe des Nachführempfängers 34, der Signaltransceiver und/oder der zugehörigen Kommunikations- und Netzgerätehardware.
4 stellt ein beispielhaftes Verarbeitungssystem eines motorisierten Subreflektors dar. Das Überwachungsmodul 32 empfängt den augenblicklichen Offsetwinkel 24 und einen Syncpuls 26, der den oberen Totpunkt anzeigt, über das Datentelegramm 33. Ein Nachführmodul 38 kann konfiguriert werden, um einen Sollwert der Nutationsrate zu ermitteln, gibt den Drehzahlbefehl 20 an des Steuerungssystem 15 aus, wählt die korrekte Bakenfrequenz (falls erforderlich angepasst an Doppler) für einen Nachführempfänger 34 aus, welcher ein Bakensignal 36 von der Signalquelle des Ziels empfängt. Darüber hinaus kann das Nachführmodul 38 zur Einstellung der Winkel und Schwenkgeschwindigkeiten der Hauptschüssel benutzt werden, um eine grobe Flugbahn des Zielsignals zu verfolgen, in Übereinstimmung mit der Nachführung des Subreflektors 2 mittels Justieren der Stellwerke der x und y Achsen des Subreflektors 2, falls erforderlich.
Das (die) Datennetzwerk Telegramm(e) ka(ö)nn(en) geglättet werden, beispielsweise mittels eines per Software in ein Modell 40 der Nutationsvorrichtung implementierten Phase Locked Loop, der den augenblicklichen Nutationswinkel 42 abschätzt, an eine Speichersteuerung 44 ausgibt, welche in eine Gruppe von Signalspeicher(n) 46 (X₊, X_–, Y₊, Y_–) einspeist, die den Nutationswinkel 42 mit einer entsprechenden Signalstärke 48 vom Nachführempfänger 34 integrieren.
Der Nachführempfänger 34 wird mehrmals pro Umdrehung abgetastet, zum Beispiel 32 mal pro Umdrehung, und die Abtastwerte werden selektiv integriert, abhängig von dem Quadranten, in dem sich der augenblickliche Nutationswinkel befindet, um einen Fehlervektor zu erzeugen. Angenommen b[0] bis b[32] seien die Abtastwerte, G_x und G_y seien die Rückkopplungsverstärkungen für einen einfachen Regelkreis und b[0] sei am oberen Totpunkt aufgenommen, so liefern die Abtastwerte der Nutation direkt Fehlerwerte, error_x und error_y als:
Mit dem resultierenden Fehler error_(x,y) dann als Antriebsbefehl 52 von einem Latch 50 ausgegeben, mit dem Syncpuls 26 synchronisiert auf die jeweiligen Stellwerkregler 54 der x und y Achse der Trageinrichtung des Subreflektors 2 und/oder des Hauptantriebs.

Der Fachmann wird erkennen, dass die vorliegende Erfindung eine signifikante Verbesserung bisheriger Nachführvorrichtungen, Systeme und Verfahren von Antennen für Satelliten-Bodenstationen darstellt. Darüber hinaus ist (sind) die vorgelegte(n) Lösung(en) leicht, kompakt und benötigt(en) wenig Leistung. Dadurch können Kosten, Herstellung Betriebs- und/oder Wartungseffizienz verbessert werden. Verzeichnis der Teile

1	Mechanische Nutationsvorrichtung
2	Subreflektor
4	Drehtisch
6	x-Achse
8	y-Achse
10	Trageinrichtung
11	Motorwelle
12	Rotationskreis
13	Längsachse der Motorwelle
14	Ausgleichsgewicht
15	Steuerungssystem
16	Drehzahlregler des Motors
17	Schätzmodul der augenblicklichen Winkel- und Geschwindigkeitswerte
18	Motor
20	Drehzahlbefehl
22	Positionssensor
24	Augenblicklicher Offsetwinkel
26	Syncpuls
28	Ziel
30	Externes Gehäuse
32	Überwachungsmodul
33	Datentelegramm
34	Nachführempfänger
36	Bakensignal
38	Nachführmodul
40	Model der Nutationsvorrichtung
42	Nutationswinkel
44	Speichersteuerung
46	Signalspeicher
48	Signalstärke
50	Latch
52	Antriebsbefehl
54	Stellwerkregler

Wo in der vorangehenden Beschreibung auf Verhältnisse, ganze Zahlen, Komponenten oder Module mit bekannten Daten Bezug genommen wurde, sind diese Daten hier einbezogen wie im einzelnen festgesetzt.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der Beschreibung ihrer Ausführungsformen erläutert wurde, und obwohl die Ausführungsformen sehr ausführlich beschrieben wurden, beabsichtigt der Erfinder nicht, den Umfang der folgenden Ansprüche auf diese Details zu beschränken oder in irgendeiner Weise zu begrenzen. Den Fachleuten werden weitere Vorteile und Modifikationen unmittelbar ersichtlich sein. Die Erfindung ist deshalb in weitester Hinsicht nicht begrenzt auf die spezifischen Details, die typischen Ausführungen, Methoden und auf die abgebildeten und die beschriebenen Beispiele. Dementsprechend können Abweichungen von diesen Details vorgenommen werden, ohne vom Sinn oder Umfang des allgemeinen, erfindungsgemäßen Konzeptes des Anmelders abzuweichen. Darüber hinaus sei darauf hingewiesen, dass Verbesserungen und/oder Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Sinn oder Umfang der vorliegenden Erfindung wie in den folgenden Ansprüchen definiert, abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 6943750 [0002]
US 6657588 [0020]

Claims

Reflektorantenne mit Subreflektor-Nachführung durch konusförmige Abtastung, umfassend: einen an eine Motorwelle eines Motors gekoppelten Subreflektor, wobei der Motor gekoppelt ist an ein Trageinrichtung mit einer x-Achsen-Stelleinrichtung und einer y-Achsen-Stelleinrichtung; wobei der Subreflektor versetzt zu der Längsachse der Motorwelle angeordnet ist und mittels der Motorwelle in einem Kreis drehbar um die Längsachse des Motors ist.
Antenne gemäß Anspruch 1, welche ferner einen Positionssensor aufweist, der ausgelegt ist eine Winkelstellung der Motorwelle zu detektieren.
Antenne gemäß Anspruch 1, wobei die Trageinrichtung gehalten ist, um den Subreflektor in der Nähe eines Brennpunktes eines Reflektors der Reflektorantenne zu positonieren.
Subreflektor Nachführsystem einer Reflektorantenne, umfassend: einen an eine Motorwelle eines Motors gekoppelten Subreflektor, wobei der Motor gekoppelt ist an eine Trageinrichtung mit einer x-Achsen-Stelleinrichtung und einer y-Achsen-Stelleinrichtung; wobei der Subreflektor versetzt zu der Längsachse der Motorwelle angeordnet ist und mittels der Motorwelle in einem Kreis drehbar um die Längsachse des Motors ist einen Positionssensor, der ausgelegt ist eine Winkelstellung der Motorwelle zu detektieren wobei der Positionssensor mit einem Speicher verbunden ist; einen Bakenempfänger, welcher eine Signalstärke eines über den Subreflektor empfangenen Bakensignals ausgibt; mehrere Integratoren, welche die Winkelstellung der Motorwelle und die Signalstärke aufnehmen; wobei die Integratoren, mit einem Latch verbunden sind, welches Befehle betreffend eine Ortsveränderung entlang der x- und y-Achse an die x-Achse-Stelleinrichtung und an die y-Achsen-Stelleinrichtung ausgibt.
Reflektorantenne mit einem Reflektor, einer Versorgungseinrichtung und einem Subreflektor, wobei der Subreflektor an eine Trageinrichtung mit einer x-Achsen-Stelleinrichtung und einer y-Achsen-Stelleinrichtung gekoppelt ist zum Justieren der Position des besagten Subreflektors relativ zum Reflektor, um so wahlweise entweder eine Elevation oder einen Azimut oder beide einer Hauptstrahlachse der Reflektorantenne abzugleichen; wobei die Trageinrichtung den Subreflektor in der Nähe eines Brennpunktes des Reflektors positioniert; wobei die Verbesserung umfasst: dass der Subreflektor an eine an die Trageinrichtung gekoppelte Motorwelle eines Motors gekoppelt ist, dass der Subreflektor versetzt zu einer Längsachse der Motorwelle angeordnet ist, und dass der Subreflektor mittels des Motors drehbar ist.
Reflektorantenne gemäß Anspruch 5, welche ferner einen Positionssensor aufweist, der ausgelegt ist eine Winkelstellung der Motorwelle zu detektieren.
Reflektorantenne gemäß Anspruch 5, welche ferner einen Bakenempfänger aufweist, der ein Bakensignal eines Signalziels der Reflektorantenne empfängt, wobei die Winkelstellung der Motorwelle und eine entsprechende Signalstärke des Bakensignals verwendbar sind, um einen Signal-Nachführbefehl für die x-Achsen-Stelleinrichtung und die y-Achsen-Stelleinrichtung zu erzeugen, um die Achse des Hauptstrahls der Reflektorantenne nachzuführen um das Signalziel zu verfolgen.
Verfahren zum Nachführen des Reflektorantennen-Signals, mit den Verfahrensschritten: Drehen einer Motorwelle, an der ein Subreflektor der Reflektorantenne angeordnet ist, wobei der Subreflektor versetzt zu einer Längsachse der Motorwelle ist; Überwachen einer Signalstärke, welche die Reflektorantenne empfängt, während der Subreflektor um die Längsachse der Motorwelle rotiert; Erzeugen von Stellbefehlen bezüglich der x-Achse und y-Achse, basierend auf einem Spitzenwert der Signalstärke, welcher bei einer Winkelstellung der Motorwelle auftritt; Betätigen einer x-Achsen-Stelleinchtung und einer y-Achsen-Stelleinrichtung einer Trageinrichtung, auf welcher der Motor zum Verstellen des Subreflektors relativ zu einem Reflektor der Reflektorantenne angeordnet ist, um eine Hauptstrahlrichtung der Reflektorantenne zu verändern.
Verfahren gemäß Anspruch 8, welches ferner den Schritt enthält, eine Serie der empfangenen Signalstärke über einen Bereich der Winkeldrehung der Motorwelle zu integrieren, wobei jede Drehung durch einen Syncpuls angezeigt wird, der von einem Positionssensor der Motorwelle empfangen wird.
Verfahren gemäß Anspruch 8, welches ferner den Schritt aufweist, eine Position der x-Achsen- und der y-Achsen-Stelleinrichtung zu überwachen und eine Lagerung des Hauptreflektors zu justieren, wenn sich die x-Achsen-Stelleinrichtung und die y-Achsen-Stelleinrichtung oder eine der beiden Stelleinrichtungen einem Ende des Bewegungsbereiches nähern; und Justieren der x-Achsen- und/oder der y-Achsen-Stelleinrichtung, welche sich dem Ende des Bewegungsbereiches nähert, in die Nähe der Mitte des Bewegungsbereiches.