DE2321613A1

DE2321613A1 - Umschaltvorrichtung fuer das erregersystem einer reflektorantenne

Info

Publication number: DE2321613A1
Application number: DE2321613A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dipl Ing Ernst; Hans Dipl Ing Hager
Original assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Current assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Priority date: 1973-04-28
Filing date: 1973-04-28
Publication date: 1974-11-14

Description

BESCHREIBUNG zu der Patentanmeldung Umschaltvorrichtung für das Erregersystem einer Reflektorantenne Bei Reflektorantennen, insbesondere solchen mit mehrfacher Strahlumlenkung wie Cassegrainantennen, besteht oftmals das Problem, das zugehörige Erregersystem auszuwechseln und beispielsweise durch ein anderes Erregersystem ür einen anderen-Frequenzbereich zu ersetzen. Das Reflektorsystem solcher Antennen ist nämlich an sich relativ breitbandig und nur die zugehörigen Erregersysteme können aus physikalischen -Gründen meist nur relativ schmalbandig ausgebildet werden. Ein derartiges Auswechseln des Erregersystems war bisher nur dadurch möglich, daß beispielsweise bei einer Cassegrainantenne das im Scheitelbereich des Hauptreflektors befestigte Erregersystem abgeschraubt und durch das gewünschte neue Erregersystem ersetzt wird. Dies ist nur von Fachleuten durchführbar, und selbst diese benötigen zu einer derartigen Umrüstung mindestens mehrere Stunden, zumal bei derartigen Großreflektorantennen auch das Gewicht des Erregersystems relativ groß ist -und meist auch noch die unmittelbar daran angeschlossenen Sende- oder Empfangsgeräte mit ausgewechselt werden müssen.
Aus letzterem Grund wäre auch eine rein mechanische Umschaltvorrichtung, bei welcher die verschiedenen Erregersysteme längs Schienen beziehungsweise revolverartig hinter dem Haupt reflektor verdrehbar angeordnet sind, zu aufwendig.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung aüfzuzeigen, mit welcher das Erregersystem solcher Reflekiorantennen sehr schnell gewechselt werden kann, ohne hierdurch den mechanischen Gesamtaufbau unnötig zu komplizieren und zu verteuern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Umschaltvorrichtung nach dem Hauptanspruch. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon ergeben sich aus-den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Mit einer erfindungsgemäßen Umschaltvorrichtung kann in Bruchteilen von Sekunden, auch durch Fernsteuerung, das Erregersystem einer Reflektorantenne zwischen mehreren beispielsweise auf unterschiedlichen Frequenzen arbeitenden Erregern mit fest daran angeschalteten Empfangskanälen omgeschaltet werden, ohne daß hierzu zeitraubende Montagearbeiten durchgeführt werden müssen. Damit kann ein Reflektors system für die unterschiedlichsten Aufgaben im gleichen oder in verschiedenen Frequenzbändern eingesetzt werden, da nur durch Verdrehen und/oder Verschwenken des zusätzlichen Subreflektors zwischen den verschiedensten Erregern gewechselt werden kann. So kann zum Beispiel das gleiche Rerlektorsystem zum Senden, Empfangen,' Peilen, Überwachen usw. eingesetzt werden, je nachdem, welches Erregersystem durch den Subreflektor zur Wirkung gebracht wird. Bei der erfindungsgemä-Ben Umschaltvorrichtung können die verschiedenen Erreger fest mit ihren zugehörigen elektronischen Ein- bzw. Ausgangs-Geräten verbunden bleiben und es ist kein Umschalten der Verbindungsleitungen zwischen Erreger und diesen Geräten nötig, was vor allem im Höchstfrequenzbereich von Vorteil ist.
Die erfindungsgemäße Umschaltvorrichtung kann bei jeder Art von Reflektorantennensystemenmit Erfolg angewendet werden.
Bei einem einfachen Reflektorsystem mit im Brennpunkt eines Reflektors angeordneten Erregersystem wird die aus bewegbarem Subreflektor und zugeordneten Erregern bestehende Umschaltvorrichtung be spielsweise unmittelbar im Brennpunkt des Reflektors angeordnet. Wenn hierbei eine zu große'Abschattung der Reflektorfläche zu befürchten ist, ist es auch möglich, die Erreger außerhalb der Reflektorfläche am Rand des Reflektors und im Brennpunkt nur den bewegbaren Subreflektor anzuordnen. Von besonderem Vorteil ist die erfindungsgemäße Umschaltvorrichtung jedoch bei Reflektorantennen mit mehrfacher Strahlungsumlenkung, beispielsweise bei Cassegrainantennen, da hierbei die Umschaltvorrichtung im Scheitelbereich hinter dem Hauptreflektor angebracht werden kann. Die Form des zusätzlichen Subreflektors richtet sich nach dem jewelligen Strahlengang des Reflektorsystems und der gewünschten Lage der einzelnen Erreger. Im einfachsten Fall werden ebene Subreflektorspiegel verwendet', vorzugsweise jedoch entsprechend gekrümmte Spiegel, zum Beispiel Paraboloidanschnitte oder dergleichen.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Die Figur zeigt im Schnitt eine sogenannte Cassegrainantenne, bestehend aus einem Hauptreflektor 1 und einem im Brennpunktbereich dieses Hauptreflektors angeordneten Hilfsreflektor 2.
Der Hauptreflektor wird in bekannter Weise im Sinne des eingezeichneten Strahlenverlaufes von einem im Scheitelbereich des Hauptreflektors 1 angeordneten Erregersystem 4 über diesen Hilfsreflektor 2 ausgeleuchtet. Erfindungsgemäß wird dieses Erregersystem 4 gebildet durch einen hinter dem Hauptreflektor 1 drehbar und/oder schwenkbar angeordneten Subreflektor 9, in dessen Brennpunkt-3e./ebungsweg mehrere Erreger 5 und 6 verteilt angeordnet sind. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Subreflektor 5 etwa unter 45 ° schrägstehend auf der Welle 7 eines Motors 8 befestigt und kann damit um die Antennenachse 9 entsprechend verdreht werden. Bei dieser Drehbewegung des Subreflektors 3 führt der BrezInpunkt 10 des Subreflektors 3 eine Kreisbewegung in einer Ebene senkrecht zur Antennenachse 9 aus und die Erreger 5 bzw; 6 sind daher kranzförmig verteilt in dieser Ebene längs dieses Brennkreises angeordnet. Die Fläche des Subreflektors 3 ist so gewählt, daß über den jeweiligen Erreger 5 bzw. 6 im Sinne des eingezeichneten Strahlenverlaufes jeweils der Hilfsreflektor 2 und damit auch der Hauptreflektor 1 voll ausgeleuchtet wird.
Durch Verdrehen des Subreflektors 3 zwischen der eingezeichneten Drehstellung in die gestrichelt eingezeichnete Drehstellung kann von dem Erreger 5 auf den Erreger 6 umgechaltet werden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind der 0 Einfachheit halber nur zwei um 1&0° versetzte Erreger 5 und 6 dargestellt, selbstverständlich können längs des Brennkreises jedoch beliebig viele verschiedene Erreger angeordnet sein, die jeweils bei entsprechenden Drehstellungen des Subreflektors 5 wirksam werden.
An Stelle der vorgesehenen Drehbewegung kann der Subreflektor 3 auch um seine senkrecht zur Antennenachse 9 verlaufende Achse 11 schwenkbar angeordnet sein, so daß er durch einen von außen einwirkenden geeigneten Schwenkantrieb zwischen verschiedenen Erregerstellungen gekippt werden kann. Der Brennpunkt bzw. bei gekrümmten Subreflektoren 3 die Brennzone beschreibt in diesem Fall eine in der Papierebene liegende kreisähnliche Kurve und die Erreger können beispielsweise längs dieser Kurve angeordnet sein, wie dies durch die Erreger 5 und 12 angedeutet ist. Diese schwenkbare Anordnung des Subreflektors ist vor allem dann von Vorteil, wenn nur zwischen zwei oder drei Erregern umgeschaltet werden soll. Wenn zwischen einer Vielzahl von Erregern umgeschaltet werden soll, ist eine Kombination der Dreh- und Schwenkbewegung des Subreflektors von Vorteil. In diesem Fall können nämlich beispielsweise zwei oder mehrere Erregerkränze in unterschiedlichen Ebenen senkrecht zur Antennenachse 9 angebracht werden (ein Erregerkranz in der Ebene der Erreger 5 und 6, ein weiterer Erregerkranz in der Ebene des Erregers 12). Die Erregerumschaltung durch Kippen des Subreflektors 3 ist nur in einem begrenzten Winkelbereich sinnvoll, da einerseits bei zu großen Kippwinkeln nur noch ein Teil der Strahlung vom Subreflektor 5 erfaßt wird und andererseits bei Verwendung von gekrümmten Subreflektoren sich kein exakter Brennpunkt mehr ausbildet.
Die Erreger können je nach Verwendungszweck von beliebiger Art sein. Es kann sich hierbei je nach Frequenzbereich um logarithmisch-periodische Antennensysteme, Hornstrahler oder dergleichen handeln, die vorzugsweise unmittelbar mit demzugeordneten Sende- oder Empfangsgerät verbunden sind und zusammen mit diesem im Sinne des Ausführungsbeispieles beispielsweise auf einem feststehenden Zylinderteil 13 kranzartig befestigt sind, das im Scheitelbereich auf der Hinterseite des Hauptreflektors 1 befestigt ist.
Patentansprche

Claims

Patentansprüche (19 Umschaltvorrichtung für das Erregersystem einer Reflektors antenne, insbesondere einer Reflektorantenne mit mehr facher Strahlumlenkung und einem-Erregersystem etwa im Scheitelbereich des Hauptreflektors, d a d u r c h g ek e n'n z e i c h n e t, daß-das Erregersystem (4) durch einen bewegbaren Subreflektor (3) und mehrere, längs dessen Brennpunkt-Bewegungsweges (10) verteilt angeordnete Erreger (5, 6, 12) gebildet ist.
2. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 1, angewendet bei einer Cassegrainantenne, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß der Subreflektor (3) im Scheitelbereich des Hauptreflektors (1) der Cassegrainantenne dreh- und/oder schwenkbar gelagert ist und die Erreger (5, 6, 12) den Subreflektor (3) im Bereich hinter dem Hauptreflektor (1) kranz artig umgeben.
3. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Subreflektor (3) schräg geneigt-zur Antennenachse (9) auf einer parallel zu dieser drehbaren Welle (7) befestigt und über diese insbesondere durch einen Motor (8) verdrehbar ist.
4. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Subreflektor ()) um eine senkrecht zur Antennenachse (9) verlaufende Achse (11) kippbar Wst.