DE112016001876T5

DE112016001876T5 - Antennenanordnung

Info

Publication number: DE112016001876T5
Application number: DE112016001876.2T
Authority: DE
Inventors: Tomohiro Mizuno; Noboru Kawaguchi; Takashi Takanezawa; Hidenobu Nishihara; Hiroto Ado
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-04-24
Filing date: 2016-04-22
Publication date: 2018-01-11
Also published as: CL2017002478A1; JPWO2016171246A1; JP6157788B2; US20180097291A1; US10090604B2; WO2016171246A1

Abstract

Eine Antennenanordnung (1) weist einen Hauptreflektor (2), einen zusätzlichen Hauptreflektor (3), einen Nebenreflektor (4) und einen zusätzlichen Nebenreflektor (5) auf. Der Hauptreflektor (2) umgibt eine Außenkante des zusätzlichen Hauptreflektors (3) und weist eine reflektierende Oberfläche auf der gleichen Seite wie der zusätzliche Hauptreflektor (3) auf. Der zusätzliche Hauptreflektor (3) weist eine Hauptreflektoröffnung (6) auf. Der Nebenreflektor (4) ist der Hauptreflektoröffnung (6) auf der reflektierenden Oberflächenseite des zusätzlichen Hauptreflektors (3) zugewandt angeordnet und weist eine reflektierende Oberfläche auf, die der reflektierenden Oberfläche des zusätzlichen Hauptreflektors (3) zugewandt ist. Der zusätzliche Nebenreflektor (5) umgibt eine Außenkante des Nebenreflektors (4) und weist eine reflektierende Oberfläche auf der gleichen Seite wie der Nebenreflektor (4) auf. Der Hauptreflektor (2) reflektiert eine auftreffende elektromagnetische Welle zum zusätzlichen Nebenreflektor (5), der zusätzliche Nebenreflektor (5) reflektiert die von dem Hauptreflektor (2) reflektierte elektromagnetische Welle zum zusätzlichen Hauptreflektor (3), der zusätzliche Hauptreflektor (3) reflektiert die vom zusätzlichen Nebenreflektor (5) reflektierte elektromagnetische Welle zum Nebenreflektor (4), und der Nebenreflektor (4) reflektiert die vom zusätzlichen Hauptreflektor (3) reflektierte elektromagnetische Welle zur Reflektoröffnung (6).

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antennenanordnung.
STAND DER TECHNIK
Reflektorantennen, einschließlich Parabolantennen, werden in Anwendungen, wie beispielsweise der Radioastronomie und der Satellitenkommunikation verwendet. Typische Arten von Reflektorantennen beinhalten Multireflektorantennen. Eine Multireflektorantenne weist einen Hauptreflektor mit einer zentralen Öffnung, einen an der Vorderseite des Hauptreflektors und gegenüberliegend der Öffnung angeordneten Nebenreflektor, und einen Primärstrahler oder ein Strahlerzeugungssystem auf, die an der Rückseite des Hauptreflektors angeordnet sind.
Eine Multireflektorantenne weist Vorteile auf, wie beispielhaft die Fähigkeit, für mehrere Frequenzen verwendet werden zu können, und die Fähigkeit, Verluste zu verringern, indem die Länge des mit dem Empfängersender verbundenen Wellenleiters verkürzt wird.
Die Patentliteratur 1 offenbart eine Multireflektor-Antennenanordnung mit einem Hauptreflektor, einem Nebenreflektor, M (M ≥ 1) fokussierenden Reflektoren und einem Primärstrahler. Diese Multireflektor-Antennenanordnung weist den Nebenreflektor und die fokussierenden Reflektoren zwischen dem Hauptreflektor und dem Primärstrahler auf, um einen Wellenweg für Funkwellen zwischen dem Hauptreflektor und dem Primärstrahler auszubilden.
LITERATURLISTE
Patentliteratur

Patentliteratur 1: ungeprüfte Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung JP H7-135 419 A .

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Technisches Problem
Der Außendurchmesser des Nebenreflektors in der Multireflektorantenne wird auf der Basis der Stützstruktur bestimmt. Weiterhin entspricht für eine effektive Ausnutzung der reflektierenden Reflektoroberfläche und des Strahls, der Strahldurchmesser der elektromagnetischen Wellen, die den Nebenreflektor erreichen, vorzugsweise dem Durchmesser des Nebenreflektors.
Somit hat die herkömmliche Multireflektorantenne ein Problem dahingehend, dass dann, wenn ein gegenüberliegender Winkel des Nebenreflektors, wie er von dem Primärstrahler aus gesehen wird, groß ist, eine Erhöhung des Strahldurchmessers der elektromagnetischen Wellen erforderlich ist, die von dem Primärstrahler emittiert werden.
Unter Berücksichtigung der vorstehenden Umstände ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antennenanordnung anzugeben, die in der Lage ist, den Strahldurchmesser der elektromagnetischen Wellen zu verringern.
Lösung des Problems
Um das vorgenannte Ziel zu erreichen, weist die erfindungsgemäße Antennenanordnung einen zusätzlichen Hauptreflektor, einen Hauptreflektor, einen Nebenreflektor und einen zusätzlichen Nebenreflektor auf. Der zusätzliche Hauptreflektor weist eine Hauptreflektoröffnung auf. Der Hauptreflektor ist derart ausgebildet, dass er eine Außenkante des zusätzlichen Hauptreflektors umgibt, und weist eine reflektierende Oberfläche auf der gleichen Seite wie die des zusätzlichen Hauptreflektors auf.
Der Nebenreflektor ist an der reflektierenden Oberflächenseite des zusätzlichen Hauptreflektors angeordnet, ist der Hauptreflektoröffnung zugewandt und weist eine reflektierende Oberfläche auf, die der reflektierenden Oberfläche des zusätzlichen Hauptreflektors zugewandt ist. Der zusätzliche Nebenreflektor ist derart ausgebildet, dass er eine Außenkante des Nebenreflektors umgibt, und weist eine reflektierende Oberfläche auf der gleichen Seite wie die des Nebenreflektors auf.
Eine elektromagnetische Welle, die den Hauptreflektor erreicht, wird zum zusätzlichen Nebenreflektor reflektiert; die von dem Hauptreflektor reflektierte elektromagnetische Welle wird von dem zusätzlichen Nebenreflektor zum zusätzlichen Hauptreflektor reflektiert; die von dem zusätzlichen Nebenreflektor reflektierte elektromagnetische Welle wird vom zusätzlichen Hauptreflektor zum Nebenreflektor reflektiert; und die von dem zusätzlichen Hauptreflektor reflektierte elektromagnetische Welle wird von dem Nebenreflektor zur Hauptreflektoröffnung reflektiert.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der zusätzliche Hauptreflektor im Inneren des Hauptreflektors vorgesehen, der zusätzliche Nebenreflektor ist außerhalb des Nebenreflektors vorgesehen, und die elektromagnetische Welle wird von diesen Reflektoren reflektiert, so dass es möglich ist, eine Antennenanordnung anzugeben, die in der Lage ist, den Strahldurchmesser der elektromagnetischen Welle zu verringern.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
In den Figuren zeigen:
1 eine Querschnittsansicht einer Antennenanordnung gemäß Ausführungsform 1;
2 eine Frontalansicht eines Hauptreflektors und eines zusätzlichen Hauptreflektors, wie in 1 dargestellt;
3 eine Frontalansicht eines Nebenreflektors und eines zusätzlichen Nebenreflektors, wie in 1 dargestellt;
4 eine Querschnittsansicht der Antennenanordnung gemäß Ausführungsform 1;
5 eine Querschnittsansicht einer Antennenanordnung gemäß Ausführungsform 2;
6 eine Querschnittsansicht einer Antennenanordnung gemäß Ausführungsform 3;
7 eine Frontalansicht eines Nebenreflektors, eines zusätzlichen Nebenreflektors, und eines Sekundärstrahlers, wie in 6 dargestellt;
8 eine Querschnittsansicht einer Antennenanordnung gemäß Ausführungsform 4;
9 eine Frontalansicht eines Hauptreflektors, eines zusätzlichen Hauptreflektors, und eines Sekundärstrahlers, wie in 8 dargestellt;
10 eine Querschnittsansicht einer Antennenanordnung gemäß Ausführungsform 5;
11 eine Ansicht, die einen Nebenreflektor, einen zusätzlichen Nebenreflektor, einen Sekundärstrahler, und eine Verteilungsschaltung in einem modifizierten Beispiel darstellt; und
12 eine Ansicht, die den Nebenreflektor, den zusätzlichen Nebenreflektor, den Sekundärstrahler, einen Phasenschieber, und die Verteilungsschaltung in einem modifizierten Beispiel darstellt.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Antennenanordnungen der Ausführungsformen werden nachstehend im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.
Ausführungsform 1
Eine Antennenanordnung 1 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben. 1 zeigt eine Querschnittsansicht, welche die Konfiguration der Antennenanordnung 1 darstellt. 2 zeigt eine in Pfeilrichtung gesehene Frontalansicht der Antennenanordnung 1 in einer Ebene, die senkrecht zur Seitenoberfläche steht und sich entlang einer Linie A-A' von 1 erstreckt. 3 zeigt eine in Pfeilrichtung gesehene Frontalansicht der Antennenanordnung 1 in einer Ebene, die senkrecht zur Seitenoberfläche steht und sich entlang einer Linie B-B' von 1 erstreckt. Weiterhin sind die in der vorliegenden Beschreibung genannten Zeichnungen schematisch und zeigen nicht strengstens die Reflektorkrümmung und das Gesetz der Reflexion.
Anwendungsbeispiele der Antennenanordnung 1 beinhalten eine Sendeantenne, die eine elektromagnetische Welle für eine Bodenstation zur Satellitenkommunikation aussendet. Wie in 1 dargestellt, weist die Antennenanordnung 1 einen Hauptreflektor 2, einen zusätzlichen Hauptreflektor 3, einen Nebenreflektor 4, einen zusätzlichen Nebenreflektor 5, eine Hauptreflektoröffnung 6 und einen Primärstrahler 7 auf.
Der Hauptreflektor 2 ist ein konkaver Reflektor und reflektiert eine von dem zusätzlichen Nebenreflektor 5 reflektierte elektromagnetische Welle weiter, so dass die endgültige Richtung der von der Antennenanordnung 1 emittierten elektromagnetischen Welle bestimmt wird. Wie in 2 gezeigt, ist der Hauptreflektor 2 ringförmig ausgebildet, weist eine Öffnung im Zentrum auf und umgibt eine Außenkante des zusätzlichen Hauptreflektors 3; und eine Innenseite des Hauptreflektors 2 ist mit dem zusätzlichen Hauptreflektor 3 verbunden. Der Hauptreflektor 2 ist beispielsweise aus Aluminiumplatten, aus Aluminium-aufgedampften verstärktem Kunststoff oder dergleichen gebildet. Der Außendurchmesser, das heißt, die Blende Hauptreflektors 2, beträgt beispielsweise 50 m.
Der zusätzliche Hauptreflektor 3 ist ein konkaver Reflektor und reflektiert ferner die von dem Nebenreflektor 4 reflektierte elektromagnetische Welle zu dem zusätzlichen Nebenreflektor 5. Wie in 2 dargestellt, weist der zusätzliche Hauptreflektor 3 die Hauptreflektoröffnung 6 im Zentrum auf und ist ringförmig ausgebildet; und eine Außenseite des zusätzlichen Hauptreflektors 3 ist mit dem Hauptreflektor 2 verbunden. Der zusätzliche Hauptreflektor 3 ist beispielsweise aus Aluminiumplatten, aus Aluminium-aufgedampftem verstärktem Kunststoff oder dergleichen gebildet. Der Außendurchmesser des zusätzlichen Hauptreflektors 3 beträgt beispielsweise 10 m und der Innendurchmesser, das heißt, der Durchmesser der Hauptreflektoröffnung 6 beträgt beispielsweise 1 m.
Der Nebenreflektor 4 ist ein konvexer Reflektor, der die von dem Primärstrahler 7 emittierte elektromagnetische Welle zu dem zusätzlichen Hauptreflektor 3 reflektiert. Der Nebenreflektor 4 ist dem zusätzlichen Hauptreflektor 3 zugewandt angeordnet. Wie in 3 gezeigt ist, ist eine Außenseite des Nebenreflektors 4 mit dem zusätzlichen Nebenreflektor 5 verbunden. Der Nebenreflektor 4 ist beispielsweise aus Aluminiumplatten, aus Aluminium-aufgedampftem verstärktem Kunststoff oder dergleichen gebildet. Der Außendurchmesser des Nebenreflektors 4 beträgt beispielsweise 2 m.
Der zusätzliche Nebenreflektor 5 ist ein konvexer Reflektor, der die von dem zusätzlichen Hauptreflektor 3 reflektierte elektromagnetische Welle weiter zu dem Hauptreflektor 2 reflektiert. Der zusätzliche Nebenreflektor 5 ist dem Hauptreflektor 2 und dem zusätzlichen Hauptreflektor 3 zugewandt angeordnet.
Wie in 3 dargestellt, weist der zusätzliche Nebenreflektor 5 eine Öffnung im Zentrum auf, ist ringförmig ausgebildet und umgibt eine Außenkante des Nebenreflektors 4; und eine Innenseite des zusätzlichen Nebenreflektors 5 ist mit dem Nebenreflektor 4 verbunden. Der zusätzliche Nebenreflektor 5 ist beispielsweise aus Aluminiumplatten, aus Aluminium-aufgedampftem verstärktem Kunststoff oder dergleichen gebildet. Der Außendurchmesser des zusätzlichen Nebenreflektors 5 beträgt beispielsweise 5 m.
Die Hauptreflektoröffnung 6 ist eine Öffnung, die in dem zusätzlichen Hauptreflektor 3 für den Durchgang der elektromagnetischen Welle ausgebildet ist. Die vom Primärstrahler 7 emittierte elektromagnetische Welle durchläuft die Hauptreflektoröffnung 6 und erreicht den Nebenreflektor 4.
Der Primärstrahler 7 ist ein Strahler, der die elektromagnetische Welle emittiert und beispielsweise als Hornantenne ausgebildet ist. Der Primärstrahler 7 ist an der Rückseite des Hauptreflektors 2 und des zusätzlichen Hauptreflektors 3 angeordnet, das heißt, der Primärstrahler 7 ist dem Nebenreflektor 4 an der gegenüberliegenden Seite zur Seite der Anordnung des Nebenreflektors 4 und des zusätzlichen Nebenreflektors 5 zugewandt angeordnet. Eine Achse, die das Zentrum des Primärstrahlers 7 und das Zentrum des Nebenreflektors 4 verbindet, ist eine zentrale Strahlachse Z, die die zentrale Achse der Antennenanordnung 1 bildet. Die zentrale Strahlachse Z wird auch einfach als ”zentrale Achse Z” bezeichnet.
Die Krümmung und Fokusposition jedes Reflektors der Antennenanordnung wird im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Obwohl jeder Reflektor eine gekrümmte Oberfläche aufweist, die durch Rotation einer gekrümmten Linie durch eine auf die zentrale Strahlachse Z zentrierte Rotation gebildet wird, wird hier die Kurve zweidimensional in Bezug auf die Querschnittsansichten und quadratische Kurven beschrieben.
4 zeigt eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration der Antennenanordnung 1 darstellt und jeden der in der Antennenanordnung 1 enthaltenen Reflektoren und die Position des Fokusses von jedem Reflektor zeigt. Ein repräsentativer Strahl wird durch Pfeile dargestellt.
Die in 4 verwendeten Bezugszeichen werden nachfolgend beschrieben. Der Hauptreflektor 2 weist eine parabolische Oberfläche auf, die durch Rotation einer Parabel gebildet wird. Der Fokus der Parabel ist mit dem Bezugszeichen F2 gekennzeichnet (Fokus des Hauptreflektors). Der zusätzliche Hauptreflektor 3 weist eine ellipsoide Oberfläche auf, die durch Rotation einer Ellipse gebildet wird. Die Fokusse der Ellipse sind mit den Bezugszeichen F3_1 (erster Fokus des zusätzlichen Hauptreflektors) und dem Bezugszeichen F3_2 (zweiter Fokus des zusätzlichen Hauptreflektors) gekennzeichnet.
Der Nebenreflektor 4 weist eine hyperbolische Oberfläche auf, die durch Rotation einer Hyperbel gebildet wird. Die Fokusse der Hyperbel sind mit den Bezugszeichen F4_1 (erster Fokus des Nebenreflektors) und dem Bezugszeichen F4_2 (zweiter Fokus des Nebenreflektors) gekennzeichnet. Der zusätzliche Nebenreflektor 5 weist eine hyperbolische Oberfläche auf, die durch Rotation einer Hyperbel gebildet wird. Die Fokusse der Hyperbel sind mit dem Bezugszeichen F5_1 (erster Fokus des zusätzlichen Nebenreflektors) und dem Bezugszeichen F5_2 (zweiter Fokus des zusätzlichen Nebenreflektors) gekennzeichnet.
Wie in 4 gezeigt ist, weist der Hauptreflektor 2 eine parabolische Oberfläche auf, die durch Rotation einer Parabel gebildet wird. Die von dem zusätzlichen Nebenreflektor 5 reflektierte elektromagnetische Welle wird vom Hauptreflektor 2 in einer bestimmten Richtung reflektiert, beispielsweise einer Richtung parallel zur zentralen Strahlachse Z. Somit ist der Hauptreflektor 2 derart angeordnet, dass der Punkt F2, der der Fokus des Hauptreflektors 2 ist, mit dem Punkt F5_2 übereinstimmt, der der Fokus des zusätzlichen Nebenreflektors 5 ist.
Die Anordnung und die Stützung des Hauptreflektors 2 und des zusätzlichen Nebenreflektors 5 sind erschwert, wenn die Winkel zwischen der zentralen Strahlachse Z und der Achse des Hauptreflektors 2 und der Achse des zusätzlichen Nebenreflektors 5 übermäßig groß sind. Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, ist der Hauptreflektor 2 so konfiguriert, dass der Punkt F2 versetzt ist und nicht auf der zentralen Strahlachse Z positioniert ist.
Der zusätzliche Nebenreflektor 5 weist eine hyperbolische Oberfläche auf, die durch Rotation einer Hyperbel gebildet wird. Die von dem zusätzlichen Hauptreflektor 3 reflektierte elektromagnetische Welle wird durch den zusätzlichen Nebenreflektor 5 zum Hauptreflektor 2 derart reflektiert, dass die elektromagnetische Welle vom Punkt F5_2 emittiert wird. Somit ist der zusätzliche Nebenreflektor 5 derart angeordnet, dass der Punkt F5_1, der ein Fokus des zusätzlichen Nebenreflektors 5 ist, mit dem Punkt F3_2 übereinstimmt, der ein Fokus des zusätzlichen Hauptreflektors 3 ist. Ferner ist der zusätzliche Nebenreflektor 5 derart konfiguriert, dass dann, wenn die reflektierte elektromagnetische Welle den Hauptreflektor 2 erreicht, der Strahldurchmesser der elektromagnetischen Welle mit dem Außendurchmesser des Hauptreflektors 2 übereinstimmt.
Der zusätzliche Hauptreflektor 3 weist eine ellipsoide Oberfläche auf, die durch Rotation einer Ellipse gebildet wird. Die von dem Nebenreflektor 4 reflektierte elektromagnetische Welle wird vom zusätzlichen Hauptreflektor 3 zum zusätzlichen Nebenreflektor 5 derart reflektiert, als ob die elektromagnetische Welle von dem Punkt F3_2 emittiert wird.
Somit ist der zusätzliche Hauptreflektor 3 derart angeordnet, dass der Punkt F3_1, der ein Fokus des zusätzlichen Hauptreflektors 3 ist, mit dem Punkt F4_2 übereinstimmt, der ein Fokus des Nebenreflektors 4 ist. Ferner ist der zusätzliche Hauptreflektor 3 derart konfiguriert, dass dann, wenn die reflektierte elektromagnetische Welle den zusätzlichen Nebenreflektor 5 erreicht, der Strahldurchmesser der elektromagnetischen Welle mit dem Außendurchmesser des zusätzlichen Nebenreflektors 5 übereinstimmt.
Der Nebenreflektor 4 weist eine hyperbolische Oberfläche auf, die durch Rotation einer Hyperbel gebildet wird. Der Nebenreflektor 4 reflektiert die von dem Primärstrahler 7 emittierte elektromagnetische Welle zum zusätzlichen Hauptreflektors 3 derart, als ob die elektromagnetische Welle von dem Punkt F4_2 emittiert wird. Somit ist der Nebenreflektor 4 derart angeordnet, dass der Punkt F4_1, der ein Fokus des Nebenreflektors 4 ist, mit der Position des Primärstrahlers 7 übereinstimmt.
Ferner ist der Nebenreflektor 4 derart konfiguriert, dass dann, wenn die reflektierte elektromagnetische Welle den zusätzlichen Hauptreflektor 3 erreicht, der Strahldurchmesser der elektromagnetischen Welle mit dem Außendurchmesser des zusätzlichen Hauptreflektors 3 übereinstimmt, und wenn die von dem Primärstrahler 7 emittierte elektromagnetische Welle den Nebenreflektor 4 erreicht, der Strahldurchmesser der elektromagnetischen Welle mit dem Außendurchmesser des Nebenreflektors 4 übereinstimmt.
Unter Bezugnahme auf 1 werden die Details der Emission der elektromagnetischen Welle von der Antennenanordnung 1 nochmals nachstehend beschrieben.
Der Primärstrahler 7 emittiert die elektromagnetische Welle in Richtung des Nebenreflektors 4. Die von dem Primärstrahler 7 emittierte elektromagnetische Welle durchläuft die Hauptreflektoröffnung 6 und erreicht den Nebenreflektor 4. Der Strahldurchmesser der emittierten elektromagnetischen Welle nimmt mit dem Ausbreitungsweg zu, entspricht dem Innendurchmesser der Hauptreflektoröffnung 6, wenn die elektromagnetische Welle die Hauptreflektoröffnung 6 erreicht, und entspricht dem Außendurchmesser des Nebenreflektors 4, wenn die elektromagnetische Welle den Nebenreflektor 4 erreicht.
Die elektromagnetische Welle, die den Nebenreflektor 4 erreicht, wird vom Nebenreflektor 4 in Richtung des zusätzlichen Hauptreflektors 3 reflektiert. Die reflektierte elektromagnetische Welle erreicht den zusätzlichen Hauptreflektor 3. Der Strahldurchmesser der elektromagnetischen Welle entspricht beim Erreichen des zusätzlichen Hauptreflektors 3 dem Außendurchmesser des zusätzlichen Hauptreflektors 3.
Die elektromagnetische Welle, die den zusätzlichen Hauptreflektor 3 erreicht, wird vom zusätzlichen Hauptreflektor 3 in Richtung des zusätzlichen Nebenreflektors 5 reflektiert. Die reflektierte elektromagnetische Welle erreicht den zusätzlichen Nebenreflektor 5. Der Strahldurchmesser der elektromagnetischen Welle entspricht beim Erreichen des zusätzlichen Nebenreflektors 5 dem Außendurchmesser des zusätzlichen Nebenreflektors 5.
Die elektromagnetische Welle, die den zusätzlichen Nebenreflektor 5 erreicht, wird vom zusätzlichen Nebenreflektor 5 in Richtung des Hauptreflektors 2 reflektiert. Die reflektierte elektromagnetische Welle erreicht den Hauptreflektor 2. Der Strahldurchmesser der elektromagnetischen Welle entspricht beim Erreichen des Hauptreflektors 2 dem Außendurchmesser des Hauptreflektors 2.
Die elektromagnetische Welle, die den Hauptreflektor 2 erreicht, wird vom Hauptreflektor 2 als eine elektromagnetische Welle reflektiert, die in einer Richtung parallel zur zentralen Strahlachse Z ausgerichtet ist.
Aufgrund der oben beschriebenen Konfiguration weist die Antennenanordnung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform mehrere Hauptreflektoren und mehrere Nebenreflektoren auf. Ferner kann der Strahldurchmesser mittels sequenzieller Reflexion an diesen Reflektoren und einer Ausbreitung der elektromagnetischen Welle, die vom Primärstrahler emittiert wird, erhöht werden.
Somit kann der Strahldurchmesser der elektromagnetischen Welle im Vergleich zu einer herkömmlichen Multireflektor-Antennenanordnung verkleinert werden, wobei diese einen Hauptreflektor mit einem Durchmesser aufweist, der ungefähr dem des Hauptreflektors der vorliegenden Ausführungsform entspricht und ferner einen Nebenreflektor mit einem Durchmesser aufweist, der ungefähr dem Außendurchmesser des zusätzlichen Nebenreflektors der vorliegenden Ausführungsform entspricht.
Wenn der Strahldurchmesser der vom Primärstrahler emittierten elektromagnetischen Welle groß ist, nimmt der Durchmesser der im Hauptreflektor angeordneten Öffnung zu. Dieser Vergrößerung des Durchmessers erhöht die Auswirkungen von Schneeansammlungen und Regentröpfchen. Durch eine Reduzierung des Durchmessers der elektromagnetischen Welle kann die Größe der Hauptreflektoröffnung verringert werden und die Auswirkungen von Schneeansammlungen und Regentröpfchen können reduziert werden.
Die Hauptreflektoröffnung wird von einer Abdeckung bedeckt, die als ”Kuppel” bezeichnet wird, welche die elektromagnetische Welle hindurchlässt und die Wartungseigenschaften verbessert. Wenn der Durchmesser der Hauptreflektoröffnung groß ist, kann die Hauptreflektoröffnung nicht einstückig mit der Kuppel ausgebildet werden, wobei die Ausbildung der Hauptreflektoröffnung und der Kuppel eine Verbindung von Materialien erfordert und die Durchlässigkeit der elektromagnetischen Welle beeinträchtigt wird. Eine Reduzierung des Strahldurchmessers der elektromagnetischen Welle ermöglicht eine einstückige Ausbildung der Hauptreflektoröffnung mit der Kuppel und eine Verringerung der Auswirkung auf die elektromagnetische Welle.
Ausführungsform 2
Die Antennenanordnung 1 gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. 5 zeigt eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration der Antennenanordnung 1 darstellt. Ferner sind Komponentenelementen, die gleich oder äquivalent zu denen der Ausführungsform 1 sind, die gleichen Bezugszeichen zugeordnet.
Wie in 5 gezeigt ist, weist die Antennenanordnung 1 einen Umlenkreflektor 8 und eine Strahldurchgangsöffnung 9 auf. Weiterhin ist der Primärstrahler 7 dem Umlenkreflektor 8 zugewandt angeordnet.
Die von dem Primärstrahler 7 emittierte elektromagnetische Welle wird durch den Umlenkreflektor 8 zum Nebenreflektor 4 reflektiert. Der Umlenkreflektor 8 ist auf der zentralen Strahlachse Z hinter dem Hauptreflektor 2 und dem zusätzlichen Hauptreflektor 3 angeordnet, das heißt, an der Seite, die der Seite gegenüberliegt, an der der Nebenreflektor 4 und der zusätzliche Nebenreflektor 5 angeordnet sind.
Der Umlenkreflektor 8 ist derart angeordnet, dass die vom Primärstrahler 7 emittierte und vom Umlenkreflektor 8 reflektierte elektromagnetische Welle mit einer elektromagnetischen Welle übereinstimmt, die von dem ersten Fokus F4_1 des Nebenreflektors emittiert wird.
Die Strahldurchgangsöffnung 9 ist eine Öffnung zur Ausbreitung der von dem Primärstrahler 7 emittierten elektromagnetischen Welle. Viele Mechanismen (nicht dargestellt) zum Stützen und Antreiben der Antennenanordnung 1 sind hinter dem Hauptreflektor 2 und dem zusätzlichen Hauptreflektor 3 angeordnet und die Strahldurchgangsöffnung 9 ist in jedem dieser Mechanismen ausgebildet.
Die Details der Emission der elektromagnetischen Welle mittels der Antennenanordnung 1 werden nachfolgend beschrieben.
Der Primärstrahler 7 emittiert die elektromagnetische Welle in Richtung des Umlenkreflektors 8. Die von dem Primärstrahler 7 emittierte elektromagnetische Welle durchläuft die Strahldurchgangsöffnung 9 und erreicht den Umlenkreflektor 8.
Die elektromagnetische Welle, die den Umlenkreflektor 8 erreicht, wird vom Umlenkreflektor 8 zum Nebenreflektor 4 reflektiert. Die reflektierte elektromagnetische Welle durchläuft die Hauptreflektoröffnung 6 und erreicht den Nebenreflektor 4. Der Strahldurchmesser der reflektierten elektromagnetischen Welle nimmt mit dem Ausbreitungsweg zu, entspricht dem Innendurchmesser der Hauptreflektoröffnung 6, wenn die elektromagnetische Welle die Hauptreflektoröffnung 6 erreicht, und entspricht dem Außendurchmesser des Nebenreflektors 4, wenn die elektromagnetische Welle den Nebenreflektor 4 erreicht. Dementsprechend sind die Details der Emission ähnlich denen in Ausführungsform 1.
Aufgrund der oben beschriebenen Konfiguration kann die Antennenanordnung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Strahldurchmesser der elektromagnetischen Welle in einer ähnlichen Weise wie die der Antennenanordnung 1 gemäß Ausführungsform 1 reduzieren.
Die Reduzierung des Strahldurchmessers der elektromagnetischen Welle ermöglicht eine Reduzierung der Größe der Strahldurchgangsöffnung und ermöglicht eine Verringerung der Auswirkungen auf die Mechanismen, die für die Abstützung und den Antieb verwendet werden. Durch die Reduzierung des Strahldurchmessers können ferner die Auswirkungen selbst in dem Fall verringert werden, in dem mehrere Primärstrahler hinzugefügt werden und ein Mehrstrahl ausgebildet wird.
Ausführungsform 3
Die Antennenanordnung 1 gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 6 und 7 beschrieben. 6 zeigt eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration der Antennenanordnung 1 darstellt. 7 zeigt eine in Pfeilrichtung gesehene Frontalansicht der Antennenanordung 1 in einer Ebene, die senkrecht zur Seitenoberfläche steht und sich entlang einer Linie C-C' von 6 erstreckt. Ferner sind Komponentenelementen, die gleich oder äquivalent zu denen der Ausführungsform 2 sind, die gleichen Bezugszeichen zugeordnet.
Wie in 7 dargestellt, weist die Antennenanordnung 1 beispielsweise vier Sekundärstrahler 10 auf.
Der Sekundärstrahler 10 ist ein Strahler, der eine elektromagnetische Welle mit einer Frequenz ausstrahlt, die sich von derjenigen vom Primärstrahler 7 emittierten elektromagnetischen Welle unterscheidet, und der Sekundärstrahler 10 ist beispielsweise eine Hornantenne. Die Sekundärstrahler 10 sind an der der Reflexionsoberfläche des zusätzlichen Nebenreflektors 5 gegenüberliegenden Seite angeordnet und sind um 90° versetzt zueinander an Positionen auf dem ringförmigen zweiten Fokus F5_2 des zusätzlichen Nebenreflektors angeordnet. Der zusätzliche Nebenreflektor 5 reflektiert die elektromagnetische Welle der vom Primärstrahler 7 emittierten Frequenz und bildet eine frequenzselektive reflektierende Oberfläche, die die elektromagnetische Welle der von den Sekundärstrahlern 10 emittierten Frequenzen durchläuft.
Aufgrund der Sekundärstrahler 10, die die elektromagnetische Welle emittieren, die den zusätzlichen Nebenreflektor 5 in Richtung des Hauptreflektors 2 durchläuft, wird der Strahl, der durch die von dem Primärstrahler 7 emittierte elektromagnetische Welle gebildet wird, als ein Strahl mit unterschiedlichen Frequenzen ausgebildet. Somit erreicht die Antennenanordnung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zusätzlich zu den Wirkungen, die denen der Antennenanordnung 1 gemäß Ausführungsform 2 ähnlich sind, die Wirkung der gleichzeitigen Übertragung von elektromagnetischen Wellen mit mehreren Frequenzen unter Verwendung einer einzigen Antennenanordnung 1.
Weiterhin sind die vier Sekundärstrahler 10 um 90° versetzt angeordnet, und somit können die empfangenen Signalstärken der Sekundärstrahler 10 verglichen und eine Verfolgung des Phasenvergleichsmonopulses kann erreicht werden.
Ausführungsform 4
Die Antennenanordnung 1 gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 8 und 9 beschrieben. 8 zeigt eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration der Antennenanordnung 1 darstellt. 9 zeigt eine in Pfeilrichtung gesehene Frontalansicht der Antennenanordnung 1 in einer Ebene, die senkrecht zu der Seitenoberfläche steht und sich entlang einer Linie D-D' von 8 erstreckt. Weiterhin sind Komponentenelementen, die gleich oder äquivalent zu denen der Ausführungsform 2 sind, die gleichen Bezugszeichen zugeordnet.
Wie in 9 dargestellt, weist die Antennenanordnung 1 vier Sekundärstrahler 10 auf.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Sekundärstrahler 10 zwischen dem Hauptreflektor 2 und dem zusätzlichen Hauptreflektor 3 an Positionen um 90° versetzt zueinander und dem zusätzlichen Nebenreflektor 5 zugewandt angeordnet. In mindestens einem von dem Hauptreflektor 2 oder dem zusätzlichen Hauptreflektor 3 sind Öffnungen oder Konkavitäten zur Anordnung der Sekundärstrahler 10 ausgebildet, um Öffnungen für den Durchgang der von den Sekundärstrahlern 10 emittierten elektromagnetischen Wellen zu gewährleisten. Der zusätzliche Nebenreflektor 5 reflektiert sowohl die vom Primärstrahler 7 emittierte elektromagnetische Welle als auch die von den Sekundärstrahlern 10 emittierten elektromagnetischen Wellen.
Der Sekundärstrahler 10 emittiert die elektromagnetische Welle in Richtung des zusätzlichen Nebenreflektors 5, und der zusätzliche Nebenreflektor 5 reflektiert die ankommende elektromagnetische Welle zum Hauptreflektor 2. Der Hauptreflektor 2 reflektiert die ankommenden elektromagnetischen Wellen und bildet einen Strahl von Frequenzen, die sich von dem Strahl unterscheiden, der durch die von dem Primärstrahler 7 emittierten elektromagnetischen Wellen gebildet wird. Auf diese Weise kann die Antennenanordnung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform Wirkungen erzielen, die denen der Antennenanordnung 1 gemäß Ausführungsform 3 ähnlich sind.
Ausführungsform 5
Die Antennenanordnung 1 gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 10 beschrieben. 10 zeigt eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration der Antennenanordnung 1 darstellt. Ferner sind Komponentenelementen, die gleich oder äquivalent zu denen der Ausführungsform 2 sind, die gleichen Bezugszeichen zugeordnet.
Wie in 10 dargestellt, weist die Antennenanordnung 1 einen gesteuerten zusätzlichen Hauptreflektor 13, einen gesteuerten Nebenreflektor 14 und einen gesteuerten zusätzlichen Nebenreflektor 15 an jeweiliger Stelle des zusätzlichen Hauptreflektors 3, des Nebenreflektors 4 und des zusätzlichen Nebenreflektors 5 gemäß Ausführungsform 2 auf. Weiterhin weist die Antennenanordnung 1 eine Steuerung 16 auf.
Der gesteuerte zusätzliche Hauptreflektor 13 ist ein Reflektor, der durch das Hinzufügen einer Antriebsvorrichtung erhalten wird, die in der Lage ist, die Position und Krümmung des Reflektors zu dem zusätzlichen Hauptreflektor 3 der anderen Ausführungsformen zu ändern. Die Antriebsvorrichtung ist beispielsweise eine Kombination von Motoren und Zahnrädern, die eine Änderung der Position des gesteuerten zusätzlichen Hauptreflektors 13 ermöglicht, indem eine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Reflektors bewirkt wird, der den gesteuerten zusätzlichen Hauptreflektor 13 bildet.
Ferner wird der gesteuerte zusätzliche Hauptreflektor 13 mittels reflektierender Oberflächenplatten gebildet, und jede der reflektierenden Oberflächenplatten kann mit der Antriebsvorrichtung bewegt werden, so dass Änderungen in der Krümmung des gesteuerten zusätzlichen Hauptreflektors 13 bewirkt werden. Das heißt, der gesteuerte zusätzliche Hauptreflektor 13 ist ein Reflektor, der zu Änderungen der Position und Krümmung fähig ist. Der gesteuerte Nebenreflektor 14 und der gesteuerte zusätzliche Nebenreflektor 15 weisen die gleichen Fähigkeiten auf.
Die Steuerung 16 ist beispielsweise ein Computer und eine Steuereinrichtung, die den gesteuerten zusätzlichen Hauptreflektor 13, den gesteuerten Nebenreflektor 14 und den gesteuerten zusätzlichen Nebenreflektor 15 steuert und Änderungen in den Positionen und den Krümmungen der Reflektoren bewirkt.
Die Steuerung 16 steuert die Positionen und die Krümmungen des gesteuerten zusätzlichen Hauptreflektors 13, des gesteuerten Nebenreflektors 14 und des gesteuerten zusätzlichen Nebenreflektors 15, um den auf der Seite des Hauptreflektors 2 gelegenen Fokus des gesteuerten Nebenreflektors 14 zu bewegen, das heißt, um die Position eines ersten Fokusses F14_1 des gesteuerten Nebenreflektors zu bewegen.
Zu diesem Zeitpunkt führt die Steuerung 16 eine Steuerung aus, um die Relationen zwischen den Reflektoren und die Relationen zwischen den Strahldurchmessern und den Durchmessern des Reflektors aufrechtzuerhalten. Beispielsweise gibt es eine Aufrechterhaltung der Relation, die der Übereinstimmung des Strahldurchmessers der elektromagnetischen Welle mit dem Außendurchmesser des Hauptreflektors 2 entspricht, wenn die von dem gesteuerten zusätzlichen Nebenreflektor 15 reflektierte elektromagnetische Welle den Hauptreflektor 2 erreicht.
Mit anderen Worten, es steuert die Steuerung 16 die Positionen und die Krümmungen des gesteuerten zusätzlichen Hauptreflektors 13, des gesteuerten Nebenreflektors 14 und des gesteuerten zusätzlichen Nebenreflektors 15 derart, dass die vom bewegten ersten Fokus F14_1 des gesteuerten Nebenreflektors emittierte elektromagnetische Welle sequenziell von den Reflektoren reflektiert wird, von dem Hauptreflektor 2 reflektiert wird und in eine Richtung parallel zu der zentralen Strahlachse Z emittiert wird.
Die Antennenanordnung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ermöglicht zusätzlich zu den Wirkungen, die denen der Antennenanordnung 1 gemäß Ausführungsform 2 ähnlich sind, eine Veränderung der Position des Fokusses des gesteuerten Nebenreflektors 14. Diese Fähigkeit ermöglicht es, dass die Position des Primärstrahlers 7 oder einer Ersatzeinrichtung mit dem Fokus des gesteuerten Nebenreflektors 14 übereinzustimmt. Ferner wird eine effiziente Emission der elektromagnetischen Welle ermöglicht.
Verschiedene Arten von Modifikationen der vorgenannten Ausführungsformen sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich. Die vorstehenden Ausführungsformen dienen dem Zweck der Beschreibung und sollen den Umfang der vorliegenden Erfindung keinesfalls einschränken. Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist durch die beigefügten Ansprüche an Stelle der Ausführungsformen vorgegeben. Verschiedene Modifikationen, die innerhalb des Umfangs der Ansprüche oder ihrer Äquivalente vorgenommen werden, sind in dem Umfang der vorliegenden Erfindung eingeschlossen.
Beispielhaft können, obwohl die Ausführungsformen 1 bis 5 unter Verwendung eines Sendeantennenmodells beschrieben werden, wobei die Antennenanordnung 1 elektromagnetische Wellen emittiert, aufgrund der Reversibilität der Antenne die gleichen Wirkungen mit der gleichen Konfiguration auch für ein Empfangsantennenmodel erzielt werden, wobei die Antennenanordnung 1 dann elektromagnetische Wellen empfängt.
Obwohl der Primärstrahler 7 elektromagnetische Wellen emittiert, ist diese Konfiguration nicht einschränkend. Der Primärstrahler 7 ist auch eine Antenne und kann aufgrund der Antennenreversibilität sowohl die Übertragung als auch den Empfang von elektromagnetischen Wellen durchführen. Das heißt, der Primärstrahler 7 funktioniert auch als Empfänger.
Obwohl die Reflektoren, einschließlich des Hauptreflektors 2, kreisförmig oder ringförmig ausgebildet sind, sind diese Formen nicht einschränkend. Die Form des Reflektors kann auch elliptisch oder polygonal sein. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung beinhalten die Begriffe ”kreisförmig” und ”ringförmig” elliptische und polygone Formen, und sie sind nicht auf exakt kreisförmige Formen beschränkt.
Bei den Ausführungsformen 3 und 4 kann die Antennenanordnung 1 ferner eine Verteilungsschaltung 18 aufweisen. 11 zeigt eine Ansicht, die den Nebenreflektor, den zusätzlichen Nebenreflektor, den Sekundärstrahler und die Verteilungsschaltung in einem modifizierten Beispiel darstellt. Wie in 11 dargestellt, ist die Verteilungsschaltung 18 mit den Sekundärstrahlern 10 verbunden. Die Verwendung der Verteilungsschaltung 18 zur Verteilung von Signalen ermöglicht die Verwendung der Sekundärstrahler 10 als Einzelantennenanordnung.
Bei den Ausführungsformen 3 und 4 kann die Antennenanordnung 1 ferner zusätzlich zu der Verteilungsschaltung 18 Phasenschieber 17 aufweisen. 12 zeigt eine Ansicht, die den Nebenreflektor, den zusätzlichen Nebenreflektor, die Sekundärstrahler, die Phasenschieber und die Verteilungsschaltung in einem modifizierten Beispiel darstellt. Wie in 12 gezeigt ist, ist die Verteilungsschaltung 18 über den jeweiligen Phasenschieber 17 mit dem jeweiligen Sekundärstrahler 10 verbunden.
Die Phasenschieber 17 steuern die Anregungsphasen der Sekundärstrahler 10. Aufgrund der Verwendung der Phasenschieber 17 zur Steuerung der Anregungsphasen der Sekundärstrahler 10 können Aberrationen, die wegen Deformationen des Hauptreflektors 2 aufgrund dessen Gewichts auftreten, für jeden Höhenwinkel korrigiert werden. Dies ermöglicht die Unterdrückung von Verstärkungsveränderungen, die aufgrund von solchen gravitativen Verformungen auftreten.
Bei den Ausführungsformen 3 und 4 ist, obwohl die Antennenanordnung 1 vier Sekundärstrahler 10 aufweist und die Sekundärstrahler 10 um 90° versetzt angeordnet sind, diese Konfiguration nicht einschränkend. Die Anzahl der Sekundärstrahler 10 kann frei gewählt werden, und diese Anzahl kann von einem oder vier Sekundärstrahlern verschieden sein. Weiterhin kann die Position der Anordnung auch frei gewählt werden.
Beider Ausführungsform 5 ist, obwohl die Steuerung 16 den gesteuerten zusätzlichen Hauptreflektor 13, den gesteuerten Nebenreflektor 14 und den gesteuerten zusätzlichen Nebenreflektor 15 zur Veränderung der Positionen und der Krümmungen dieser Reflektoren steuert, diese Konfiguration nicht einschränkend. Mindestens einer von dem gesteuerten zusätzlichen Hauptreflektor 13, dem gesteuerten Nebenreflektor 14 oder dem gesteuerten zusätzlichen Nebenreflektor 15 kann gesteuert werden, und mindestens eine der Position oder der Krümmung kann verändert werden.
Obwohl die Innenseite des Hauptreflektors 2 mit dem zusätzlichen Hauptreflektor 3 verbunden ist, ist diese Konfiguration nicht einschränkend. Es kann ein Spalt zwischen der Innenseite des Hauptreflektors 2 und der Außenseite des zusätzlichen Hauptreflektors 3 vorhanden sein. Eine ähnliche Konfiguration kann für den Nebenreflektor 4 und den zusätzlichen Nebenreflektor 5 verwendet werden.
Obwohl in der obigen Beschreibung ein Cassegrain-Antennenmodell verwendet wird, bei dem der Nebenreflektor 4 und der zusätzliche Nebenreflektor 5 konvexe Reflektoren sind, ist diese Konfiguration nicht einschränkend.
Beispielsweise kann ein gregorianisches Antennenmodell verwendet werden, das konkave Reflektoren als Nebenreflektor 4 und als zusätzlichen Nebenreflektor 5 verwendet. Ferner sind die Reflektoren nicht auf die bei den Ausführungsformen beschriebenen Reflektoren beschränkt, und es können Reflektoren verwendet werden, die eine frei wählbare Krümmung aufweisen, einschließlich flacher Reflektoren.
Obwohl die Antennenanordnung 1 mit zwei Hauptreflektoren und zwei Nebenreflektoren beschrieben ist, ist diese Konfiguration nicht beschränkend. Beispielsweise kann eine Antennenanordnung mit folgenden Komponenten ausgebildet werden: einem ergänzenden Hauptreflektor an der Außenseite des Hauptreflektors 2, einem ergänzenden Nebenreflektor an der Außenseite des zusätzlichen Nebenreflektors 5 und mittels einer Erhöhung der Anzahl der Reflexionen der elektromagnetischen Welle um 2.
In diesem Fall ist der Reflektor, der die elektromagnetische Welle in der Richtung parallel zu der zentralen Strahlachse Z emittiert, der ergänzende Hauptreflektor, der der am weitesten außen liegende Hauptreflektor ist. In gleicher Weise können die Sätze von dem Hauptreflektor und dem Nebenreflektor weiter erhöht werden.
Der vorstehende Text beschreibt einige beispielhafte Ausführungsformen für erläuternde Zwecke. Obwohl die vorstehende Beschreibung spezifische Ausführungsformen offenbart, wird der Fachmann erkennen, dass Änderungen in Form und Detail vorgenommen werden können, ohne von dem umfassenden Grundgedanken und Umfang der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sind die Beschreibung und die Zeichnungen nur in einem illustrativen und nicht in einem einschränkenden Sinne zu verstehen. Diese detaillierte Beschreibung ist daher nicht einschränkend zu verstehen und der Umfang der Erfindung wird nur durch die beigefügten Ansprüche definiert, zusammen mit dem vollen Umfang von Äquivalenten, die diese Ansprüche einschließen.
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2015-089119 , die am 24. April 2015 eingereicht wurde, einschließlich der Beschreibung, der Ansprüche, der Zeichnungen und der Zusammenfassung, deren gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung kann für eine Antennenanordnung verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1: Antennenanordnung
2: Hauptreflektor
3: zusätzlicher Hauptreflektor
4: Nebenreflektor
5: zusätzlicher Nebenreflektor
6: Hauptreflektoröffnung
7: Primärstrahler
8: Umlenkreflektor
9: Strahldurchgangsöffnung
10: Sekundärstrahler
13: gesteuerter zusätzlicher Hauptreflektor
14: gesteuerter Nebenreflektor
15: gesteuerter zusätzlicher Nebenreflektor
16: Steuerung
17: Phasenschieber
18: Verteilungsschaltung
F2: Fokus des Hauptreflektors
F3_1: erster Fokus des zusätzlichen Hauptreflektors
F3_2: zweiter Fokus des zusätzlichen Hauptreflektors
F4_1: erster Fokus des Nebenreflektors
F4_2: zweiter Fokus des Nebenreflektors
F5_1: erster Fokus des zusätzlichen Nebenreflektors
F5_2: zweiter Fokus des zusätzlichen Nebenreflektors
F14_1: erster Fokus des gesteuerten Nebenreflektors
Z: zentrale Strahlachse

Claims

Antennenanordnung, die Folgendes aufweist: – einen zusätzlichen Hauptreflektor mit einer Hauptreflektoröffnung und einer ersten reflektierenden Oberfläche; – einen Hauptreflektor, der die Außenkante des zusätzlichen Hauptreflektors umgibt und eine zweite reflektierende Oberfläche auf der gleichen Seite wie die erste reflektierende Oberfläche des zusätzlichen Hauptreflektors aufweist; – einen Nebenreflektor, der der Hauptreflektoröffnung zugewandt ist, an einer Seite der ersten reflektierenden Oberfläche des zusätzlichen Hauptreflektors angeordnet ist, und eine dritte reflektierende Oberfläche aufweist, die der ersten reflektierenden Oberfläche des zusätzlichen Hauptreflektors zugewandt ist; und – einen zusätzlichen Nebenreflektor, der die Außenkante des Nebenreflektors umgibt, und eine vierte reflektierende Oberfläche auf der gleichen Seite wie die dritte reflektierende Oberfläche des Nebenreflektors aufweist, wobei eine auf den Hauptreflektor auftreffende elektromagnetische Welle von dem Hauptreflektor zum zusätzlichen Nebenreflektor reflektiert wird, die von dem Hauptreflektor reflektierte elektromagnetische Welle von dem zusätzlichen Nebenreflektor zum zusätzlichen Hauptreflektor reflektiert wird, die von dem zusätzlichen Nebenreflektor reflektierte elektromagnetische Welle von dem zusätzlichen Hauptreflektor zum Nebenreflektor reflektiert wird, und die von dem zusätzlichen Hauptreflektor reflektierte elektromagnetische Welle von dem Nebenreflektor zur Hauptreflektoröffnung reflektiert wird.
Antennenanordnung nach Anspruch 1, die ferner einen Empfänger aufweist, der an einer Seite des Hauptreflektors und des zusätzlichen Hauptreflektors gegenüber der zweiten reflektierenden Oberfläche des Hauptreflektors und der ersten reflektierenden Oberfläche des zusätzlichen Hauptreflektors angeordnet ist, wobei eine von dem zusätzlichen Hauptreflektor reflektierte elektromagnetische Welle die Hauptreflektoröffnung durchläuft und auf den Empfänger auftrifft.
Antennenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Strahldurchmesser einer elektromagnetischen Welle: einem Außendurchmesser des Hauptreflektors entspricht, wenn die elektromagnetische Welle den Hauptreflektor erreicht, einem Außendurchmesser des zusätzlichen Nebenreflektors entspricht, wenn die elektromagnetische Welle den zusätzlichen Nebenreflektor erreicht, einem Außendurchmesser des zusätzlichen Hauptreflektors entspricht, wenn die elektromagnetische Welle den zusätzlichen Hauptreflektor erreicht, einem Außendurchmesser des Nebenreflektors entspricht, wenn die elektromagnetische Welle den Nebenreflektor erreicht, und einem Außendurchmesser der Hauptreflektoröffnung entspricht, wenn die elektromagnetische Welle die Hauptreflektoröffnung erreicht.
Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die zweite reflektierende Oberfläche des Hauptreflektors eine parabolische Oberfläche aufweist, die durch Rotation eines Bereichs einer Parabel um eine zentrale Achse definiert ist, wobei die Parabel als Fokus einen Fokus des Hauptreflektors aufweist, wobei die erste reflektierende Oberfläche des zusätzlichen Hauptreflektors eine elliptische Form aufweist, die durch Rotation eines Bereichs einer Ellipse um eine zentrale Achse definiert ist, wobei die Ellipse als Fokusse einen ersten Fokus des zusätzlichen Hauptreflektors und einen zweiten Fokus des zusätzlichen Hauptreflektors aufweist, die dritte reflektierende Oberfläche des Nebenreflektors eine hyperbolische Form aufweist, die durch Rotation eines Bereichs einer Hyperbel um eine zentrale Achse definiert ist, wobei die Hyperbel als Fokusse einen Fokus des Nebenreflektors und den ersten Fokus des zusätzlichen Hauptreflektors aufweist, die vierte reflektierende Oberfläche des zusätzlichen Nebenreflektors eine hyperbolische Form aufweist, die durch Rotation eines Bereichs einer Hyperbel um eine zentrale Achse definiert ist, wobei die Hyperbel als Fokusse den Fokus des Hauptreflektors und den zweiten Fokus des zusätzlichen Hauptreflektors aufweist, und die zentrale Achse durch den Fokus des Nebenreflektors und den ersten Fokus des zusätzlichen Hauptreflektors verläuft.
Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die ferner eine Steuerung aufweist, um mindestens eine von einer Krümmung oder einer Position von mindestens einem von dem zusätzlichen Hauptreflektor, dem Nebenreflektor oder dem zusätzlichen Nebenreflektor zu verändern.
Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die ferner ein Set von einer ergänzenden Hauptreflektor, der eine Außenkante des Hauptreflektors umgibt, und einem ergänzenden Nebenreflektor aufweist, der eine Außenkante des zusätzlichen Nebenreflektors umgibt.
Antennenanordnung, die Folgendes aufweist: – einen zusätzlichen Hauptreflektor mit einer Hauptreflektoröffnung und einer ersten reflektierenden Oberfläche; – einen Hauptreflektor, der die Außenkante des zusätzlichen Hauptreflektors umgibt und eine zweite reflektierende Oberfläche auf der gleichen Seite wie die erste reflektierende Oberfläche des zusätzlichen Hauptreflektors aufweist; – einen Nebenreflektor, der der Hauptreflektoröffnung zugewandt ist, an einer Seite der ersten reflektierenden Oberfläche des zusätzlichen Hauptreflektors angeordnet ist und eine dritte reflektierende Oberfläche aufweist, die der ersten reflektierenden Oberfläche zugewandt ist; und – einen zusätzlichen Nebenreflektor, der die Außenkante des Nebenreflektors umgibt, und eine vierte reflektierende Oberfläche auf der gleichen Seite wie die dritte reflektierende Oberfläche des Nebenreflektors aufweist, wobei eine durch die Hauptreflektoröffnung durchlaufende elektromagnetische Welle von dem Nebenreflektor zum zusätzlichen Hauptreflektor reflektiert wird, die von dem Nebenreflektor reflektierte elektromagnetische Welle von dem zusätzlichen Hauptreflektor zum zusätzlichen Nebenreflektor reflektiert wird, und die von dem zusätzlichen Hauptreflektor reflektierte elektromagnetische Welle von dem zusätzlichen Nebenreflektor zum Hauptreflektor reflektiert wird.
Antennenanordnung nach Anspruch 7, die ferner einen Primärstrahler aufweist, der an einer Seite des Hauptreflektors und des zusätzlichen Hauptreflektors gegenüber der zweiten reflektierenden Oberfläche des Hauptreflektors und der ersten reflektierenden Oberfläche des zusätzlichen Hauptreflektors angeordnet ist, wobei eine von dem Primärstrahler emittierte elektromagnetische Welle die Hauptreflektoröffnung durchläuft und von dem Nebenreflektor reflektiert wird.
Antennenanordnung nach Anspruch 8, wobei der Primärstrahler der Hauptreflektoröffnung zugewandt angeordnet ist und eine elektromagnetische Welle in Richtung der Hauptreflektoröffnung emittiert.
Antennenanordnung gemäß Anspruch 8, die ferner einen Umlenkreflektor aufweist, der an einer Seite des Hauptreflektors und des zusätzlichen Hauptreflektors gegenüber der zweiten reflektierenden Oberfläche des Hauptreflektors und der ersten reflektierenden Oberfläche des zusätzlichen Hauptreflektors angeordnet ist, wobei der Primärstrahler dem Umlenkreflektor zugewandt angeordnet ist und eine elektromagnetische Welle in Richtung des Umlenkreflektors emittiert, und wobei die von dem Primärstrahler emittierte elektromagnetische Welle von dem Umlenkreflektor in Richtung der Hauptreflektoröffnung reflektiert wird.
Antennenanordnung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, die ferner einen Sekundärstrahler an einer Seite des zusätzlichen Nebenreflektors gegenüber der vierten reflektierenden Oberfläche des zusätzlichen Nebenreflektors aufweist, wobei der zusätzliche Nebenreflektor die von dem Sekundärstrahler emittierte elektromagnetische Welle überträgt.
Antennenanordnung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, die ferner einen Sekundärstrahler zwischen dem Hauptreflektor und dem zusätzlichen Hauptreflektor aufweist.
Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, die ferner eine Verteilungsschaltung aufweist, um ein Signal zu dem Sekundärstrahler zu verteilen.
Antennenanordnung nach Anspruch 13, die ferner einen Phasenschieber aufweist, um eine Anregungsphase des Sekundärstrahlers zu steuern.