DE2454830A1

DE2454830A1 - Richtgestell fuer antenne zur nachrichtenuebermittlung

Info

Publication number: DE2454830A1
Application number: DE19742454830
Authority: DE
Inventors: Michel Gueguen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-11-22
Filing date: 1974-11-19
Publication date: 1975-05-28
Also published as: CA1033833A; GB1431250A; BE822100A; FR2252663B1; US3945015A; FR2252663A1; IT1024834B

Description

Palentanwarte Dlpl.-lng. R. BEETZ ·βη Dlpl-lng. K. LAMPRECHT

Dr.-lng. R. B E E T Z Jr. • Mtt>ek*n 22, 8toldrft

96-23.424Ρ(23·425H) ~ 19. 11. 1974

Michel GUEGUEN, 78160 St-NOM-Ia-BRETECHE (Frankreich)-

Richtgestell für Antenne zur Nachrichtenübermittlung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Richtgestell für eine Antenne zur Nachrichtenübermittlung über geostationären Satelliten, mit einer steifen Netz- bzw. Fachwerkkonstruktion, an der eine Reflektorein·»· richtung montiert ist.

Das Richtgestell gestattet das Einstellen der Richtung der Antenne und deren Festhalten in einer bestimmten Ausrichtung.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Antennenkonstruktion in

96-H12.788-Cas 1-Lp-r (9)

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drei Punkten an dem auf dem Boden ruhenden Richtgestell gehalten, von denen der eine im Scheitel des Gestells sitzt und ein Doppelgelenk enthält, das ein Schwenken der Antenne um eine Stundenachse XX und eine Deklinationsachse YY gestattet, die beide senkrecht zueinander in einer zur Antennenachse ZZ- senkrechten Ebene liegen, wobei das Doppelgelenk in dem Richtgestell um die Antennenachse ZZ schwenkbar eingebaut ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht das Richtge-

stell aus einer Pyramide mit dreieckiger Basis, die sich über drei Punkte auf dem Boden abstützt und deren Scheitel über das Doppelgelenk den Scheitel der .Antennenkonstruktion stützt. Das Richtgestell hat an seiner vorderen Seite zwei Winden, die mit ihren unteren Teilen an zwei Abstützpunkten des Gestells angelenkt sind und an ihrem oberen Teil mit der Antennenkonstruktion verbunden sind; der obere Teil einer dieser Winden ist über eine Gelenk-Kuppelstange, mit dem unteren Teil der anderen Winde verbunden.

Das Richtgestell kann auf die Breite des Aufstellortes der Station durch Anpassen der Länge eines einzigen Basisgliedes eingestellt werden. Diese Einstellung kann von der Breite 0 bis zur Breite von 90 gehen. Für eine gleiche Einstellung ist die Genauregelung in einem Bereich von + 3 möglich.

Nach einer ersten Anwendungsmöglichkeit ist das Richtgestell derart festgelegt, daß seine Symmetrieachse in der Nord-Süd-Richtung liegt.

In diesem Falle kann die Antenne durch Einstellen der festen Rohr-

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arme, welche die Winden verlängern, auf einen Satelliten ausgerichtet werden, der sich im Bereich von ± 15 zur Länge der Station befindet; der Weg dieser Winden gewährleistet immer eine Einstellmöglichkeit von t 5 relativ zur mittleren gewählten Einstellung.

Wenn die Abweichung zwischen der Länge der Station und der des Satelliten größer als 15 ist, muß das Richtgestell in unterschiedlicher Weise angeordnet werden, wobei seine Symmetrieachse nicht mehr in Nord-Süd-Richtung liegt, aber sein System von Stellungserfassungs-Organen ist seinerseits auf Nord - Süd ausgerichtet, um eine Überwachung der Einstellung in einem Äquatorial-System zu erhalten.

Unter diesen Bedingungen kann die Antenne auf Satelliten ausgerichtet werden, ggf. bis zur Grenze des Horizonts. Wenn es notwendig ist, auf einen Satelliten überzugehen, der um mehr als 15 außerhalb der ursprünglichen Einstellung liegt, muß man die Abstützung des Riehtgestelle im Boden ändern. Diese Änderung kann leicht dadurch erzielt werden, daß man das Gestell mit einer Schwenkbewegung über den Boden schleift, was in einer kurzen Zeitspanne erreichbar ist.

Die Herstellung des Richtgestells aus Rohrelementen macht es möglich, eine wenig kostspielige Einrichtung zu erhalten, die leicht versetzt und wieder neu aufgebaut werden kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden sich aus der folgenden Beschreibung der Zeichnung ergeben, in der darstellen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Antenne und ihres Richtgestells gemäß der Erfindung,

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Fig. 2 eine Seitenansicht der Antenne und ihres Richtgestells, Fig. 3 eine Ansicht auf die Frontseite des Richtgestells,

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Rückseite des Richtgestells ,

Fig. 5 ein Schema zur Erläuterung der Drehung um die Stundenachse XX,

Fig * 6 ein Schema zur Erläuterung der Drehung um die Deklinationsachse YY,

Fig. 7 einen Schnitt durch die Fußabstützung einer Winde, Fig. 8 einen Schnitt durch die Kopfverbindung einer Winde,

Fig. 9 eine schematische Ansicht der Vorrichtung zur Steuerung der Winde.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Antenne zur Nachrichtenübermittlung veranschaulicht, deren Reflektoreinrichtung 1 auf eine Netz- bzw. Fachwerkkonstruktion aus Rohrelementen aufgebracht ist, die ihrerseits mit ihrem Scheitel 3 auf einem Richtgestell 4 gehalten wird und über zwei Dreifußgruppen, wie 5, 5a, 5b, durch zwei Winden 6 und 7, die gelenkig auf die Basis abgestützt sind (Fig. 2 und 3) einstellbar ist.

Das Richtgestell 4, das die Form einer Pyramide hat, ruht über

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seine dreieckige Basis auf drei Betonfundamenten 8, 8a und 8b, die Gabelhalterungen, wie 9_r9a, 9b, tragen, an denen die rohrförmigen Elemente 10 befestigt sind, welche die Basis bilden und an denen mittels der Achsen A und B ein starres Dreieck aus den Rohren 11, lla (lib) angelenkt ist, das' sich an seiner Rückseite über eine in ihrer Länge einstellbare Stütze 12 auf die Gabel 9 abstützt, die eine Schwenkachse M trägt,, an der der untere Teil der Stütze 12 angelenkt ist. Das Dreieckelement 11, 11 a und 11b trägt eine Platte 13, in die um die Achse ZZ der Antenne drehbar ein Doppelgelenk 14 eingebaut ist, das insbesondere aus einem Kardangelenk besteht, auf dem der Scheitel 3 der Antennenkonstruktion 2 ruht. Diese Montage mit Doppelgelenk macht es möglich, die Antenne um eine Stundenachse XX und eine Deklinationsachse YY zu schwenken, die rechtwinklig zueinander sind und in einer Ebene liegen,, die ihrerseits rechtwinklig zur Achse ZZ der Antenne ist.

Außerdem ist das Doppelgelenk 14 drehbar an dem Scheitel des Richtgestells 4 angebaut j die Antenne kann also auch noch um ihre eigene Achse ZZ gedreht werden.

Auf den Gabel halterungen 9a und 9 b sind gelenkig mittels der Achsen A und B die Winden 6 und 7 abgestützt, die an ihren unteren Teilen einen Ring 15 (Fig. 7) aufnehmen, der durch einen elastischen Sprengring 16 festgehalten wird und eine sphärische Bohrung enthält, die mit einem entsprechenden sphärischen Teil 17 an den Achsen A. und B derart zusammenwirkt, daß sie jeweils ein Kugelgelenk bilden, das der Winde eine Bewegung in mehreren Ebenen gestattet.

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Die Stabilität der Antenne wird durch die beiden Winden 6 und gesichert, welche die beiden Punkte C und D, die starr an der Antennenkonstruktion 2 über Dreifußarme, wie 5, 5a, 5b, festgelegt sind, mit den beiden Punkten A und B des Richtgestells über die Kugelgelenke verbindet. Überdies ist bei diesen Verbindungen der Antenne mit ihrem stützenden Gestell der obere Teil D der Winde 6 mit der Basis B der Winde 7 durch eine gelenkige Kuppelstange 18 ,verbunden, die an ihren beiden Enden Kugelgelenkverbindungen hat.

Jede Winde 6 und 7 hat eine Spindel- oder Schubstange 19, die einen unteren Gewindeteil 20 aufweist (Fig. 8), auf den eine Mutter 21 aufgeschraubt ist, die innerhalb eines Kopfes 22 drehbar gehalten wird, der seinerseits auf der Stange 19 gleiten kannj die Mutter 21 wird über eine Schnecke 23 gedreht, die durch irgendein nicht in der Zeichnung dargestelltes Antriebsorgan betätigt wird.

An dem Kopf 22 sind die Bauelemente 5, 5a, 5b des Dreifußes befestigt, und für den Fall der Winde 6 ist bei 24 die Kuppelstange angelenkt.

Es ist ohne weiteres klar, daß als Winde irgendein anderer Windentyp verwendbar ist, insbesondere eine hydraulische Winde.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet in folgender Weise:

Die Einstellung der Antenne vird über die Winden 6 und 7 gesteuert, die an den beiden Punkten C und D (Fig. 4) angreifen, die außerhalb der symmetrischen Konstruktion der Antenne liegen und mit

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dieser Antennenkonstruktion über die Dreifüße mit drei Stäben 5, 5a, 5b verbunden sind, die ihrerseits an Hauptknoten der Fachwerkkonstruktion festgelegt sind.

In einem ersten Ausführungsfall, der einer Anordnung der Station in einem Bereich von weniger als 15 Grad Länge relativ zur Stellung des Satelliten entspricht, betätigt man die Winden 6, 7 gleichzeitig in derselben Richtung, um eine Drehung der Antenne um die Deklinationsachse YY zu erzielen. Wenn man die Winden gleichzeitig in entgegengesetztem Sinne betätigt >, erhält man eine Drehung der Antenne um die Stundenachse XX.

Innerhalb dieses Winkels von 15 erfolgt eine Änderung der mittleren Einstellung durch Anpassen bzw. Ändern der festen Teile der Winden. Eine gegebenenfalls erforderliche Einstellung der Neigung der Polachse ZZ erfolgt durch Änderung der Länge der Stütze 12.

In einem zweiten Fall, der einer Lage der Station entspricht, die um mehr als 15 Länge von der Stellung des Satelliten abweicht, werden die Winden 6 und 7 unabhängig voneinander benutzt. Die Platte 13, welche die feste. Halterung des Doppelgelenks 14 trägt, wird derart geneigt, daß die Stundenachse XX relativ zur Ebene der Winkelhalbierenden des Winkels in bezug zu dem dreieckigen vorderen Element 11, 11a, 11b des Gestells derart geneigt wird, daß diese Stundenachse XX stets in der Ebene OBD bleibt.

Unter diesen Bedingungen bewirkt die Bewegung jeder Winde 6, 7 jeweils eine Rotation um die beiden Achsen, aber die Anzeige ent-

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spricht einem äquatorialen Bezugssystem. Es ist infolgedessen notwendig, um eine Abweichung nur in der Länge zu korrigieren, gleichzeitig auf die beiden Winden 6, 7 einzuwirken, wobei eine dieser beiden Winden die Länge, aber auch die Breite ändert, während die zweite den Unterschied oder die Fehlbewegung in der Breite korrigiert.

In dem speziellen Fall, in dem die Achse XX mit einem Element 11 oder 11a des vorderen Dreieckelements des Richtgestells zusammenfällt, bewirkt die Betätigung jeder Winde eine Drehung ausschließlich um die Achse XX oder um die Achse YY.

Wenn bei der Benutzung es sich als notwendig erweist, mit einem anderen Satelliten Verbindung aufzunehmen, der in der Länge um mehr als 15 gegenüber dem ersten versetzt ist , erweist es sich als erforderlich, die Gründung oder Fundamentierung des Richtgestells zu ändern. Es genügt in diesem Fall, die Winden 6 und 7 umzusetzen, um sie in eine neue Stellung zu bringen und das Richtgestell um die rückwärtige Stütze 12 zu schwenken. Es genügt, zwei neue Fundamente 8a und 8 b in unterschiedlicher Anordnung vorzusehen und die Basen der Winden auf diese neuen Fundamente aufzubauen; das Fundament 8 dient dabei als Schwenkpunkt.

Zu der Drehung der Antenne um Äquatorialachsen kann man eine "aussetzende" Steuerung für die Winden benutzen.

Wenn man die Wirkung jeder Winde unabhängig von der anderen (Fig. 4) betrachtet, stellt man fest, daß

- die Winde 6 eine Drehung um die Achse OB bewirkt,

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- die Winde 7 eine Drehung um die Achse OD bewirkt. . -

In der Ebene OBD können diese Drehungen durch Vektoren W und W2 dargestellt werden, deren Resultierende innerhalb der Ebene OBD liegt und eine Drehung Wx ist (Fig. 5). Damit dieser Vektor nun mit der Stundenachse zusammenfällt, um die man die Antenne

Wl drehen möchte, muß man für das Verhältnis rr— sowohl hinsichtlich

^v W dt

des Vorzeichens (der Drehrichturtg) und des absoluten Wertes Bedingungen vorgeben.

In sehr kleinen funktioneilen Schwenkbereichen muß dieses Verhältnis konstant sein.

W1/W2 = K -

Wenn der größere der Werte (Wl oder W2) einer normalen Wirkungsweise der entsprechenden Winde entspricht, muß die andere Winde eine wesentlich kleinere Drehung bewirken, beispielsweise W2 = W l/K.

Um dieses Ergebnis auf wirtschaftliche Weise zu erzielen, kann man mit einer Aussetzsteuerung, die in den Steuerschrank für die Winden eingebaut wird, ein willkürlich einstellbares Verhältnis zwischen Raum und Zeit erzielen.

Diese Vorrichtung umfaßt einen kleinen Hilfsmotor 27, der eine Nockenscheibe 24 über ein Drehzahlminderungsgetriebe antreibt (Fig. 9) Die Nockenscheibe betätigt einen Mikrokontakt 25, dessen Schließ- und Öffnungszeiten in Abhängigkeit von der Stellung dieses Kontaktes relativ

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zur Drehachse der Nocke veränderlich sind. Die Einstellung der Lage des Mikrokontakts wird mit Hilfe einer Mikrometerschraube 26 erzielt. Man erhält auf diese Weise eine zeitliche Folge von Einschaltzeiten in Absätzen, die aufeinander folgen, einander gleich sind und deren gesamter Mittelwert der gewünschten Antriebsgeschwindigkeit der Winde entspricht.

Der Wert der größten Abweichungen in bezug auf den durchlaufenden Raum ist durch die zugelassene Abweichung in der genauen Zieleinstellung der Antenne bedingt. Um die Antenne um die Achse YY senkrecht zur ersten Achse XX zu drehen, muß man das Verhältnis K¹ = W¹ l/W'2 neu einstellen. Ausgehend von dem größeren Wert W'l oder W¹2, der einem durchgehenden Arbeiten .der Winde entspricht, stellt man die kleinsten Werte für absolute Größe und Richtungssinn durch Einstellen der Schließ- und Öffnungszeiten eines Mikrokontakts mittels der Mikrometerschraube 26 a ein. Diese Werte sind nicht die gleichen bei einer Drehung um XX und YY; man muß also zwei Mikrokontakte 25, 25a haben, es genügt aber eine einzige Nocke 24. Diese Mikrokontakte steuern selbstverständlich die Kontakte für das Einschalten der Motoren der Winden 6, 7.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel begrenzt; sie umfaßt vielmehr alle naheliegenden Varianten.

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Claims

Patentansprüche

ί 1J Richtgestell für Antenne zur Nachrichtenübermittlung über geostationären Satelliten, mit einer steifen Netz- bzw. Fachwerkkonstruktion, an der eine Reflektoreinrichtung montiert ist, dadurch ge-, kennzeichnet, daß die Antennenkonstruktion (2) in drei Punkten an dem auf dem Boden ruhenden Richtgestell (4) gehalten ist, von denen der eine im Scheitel des Gestells sitzt und ein Doppelgelenk (14) enthält, das ein Schwenken der Antenne um eine Stundenachse (XX) und um eine Deklinationsachse (YY) gestattet, die beide senkrecht zueinander in einer zur Antennenachse (ZZ) senkrechten Ebene liegen und . daß das Doppelgelenk in dem Richtgestell um die Antennenachse (ZZ) schwenkbar eingebaut ist.
2. Richtgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Richtgestell (4) aus einer Pyramide mit dreieckiger Basis besteht, die sich auf den Boden an drei Punkten abstützt und deren Scheitel über das Doppelgelenk (14) den Scheitel (3) der Antennenkonstruktion (2) trägt, daß das Richtgestell an seiner vorderen Seite zwei Winden (6,7) aufweist, die mit ihren unteren Teilen an zwei (8a, 8b) der Bodenstützpunkte (8, 8a, 8b) des Gestells angelenkt sind und in ihrem oberen Teil mit der Antennenkonstiuktion verbunden sind, und daß der obere Teil einer (6) dieser Winden über eine Gelenk-Kuppelstange (18) mit dem unteren Teil der anderen Winde (7) verbunden ist.
3. Richtgestell nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der

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obere Teil jeder Winde (6, 7) mit der Antennenkonstruktion (2) über je eine Dreifußverbindung (5, 5a, 5b) fest verbunden ist.
4. Richtgestell nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Richtgestell aus einer Rohrpyramide (4) besteht, deren rückwärtige Stütze (12) in ihrer Länge einstellbar ist.
5. Richtgestell nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil der Winden (6, 7) jeweils mit Hilfe eines Kugelgelenkes (15, 17) an einer Achse (A, B) abgestützt ist, die mit einer Gabelhalterung (9a, 9b) fest verbunden ist, die ihrerseits auf einem Stützfundament (8a, 8b) sitzt.
6. Richtgestell nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Doppelgelenk (14), über das der Scheitel (3) der Antennenkonstruktion (2) auf dem Richtgestell gehalten ist, aus einer Kardangelenkkupplung besteht.
7. Richtgestell nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Motoren zur Betätigung der Winden (6, 7) in regelmäßig aussetzender Folge durch zwei Mikrokontakte (25, 25 a) gesteuert werden, die ihrerseits durch eine Nocke (24) beeinflußt sind, die durch einen Vorgelegemotor (27) angetrieben wird und daß diese Mikrokontakte in ihrer Stellung relativ zur Nocke mittels Mikrometer schrauben (26, 26a) einstellbar sind.
8. Richtgestell nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

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die aufeinanderfolgenden Bewegungen der Winden (6, 7) Drehungen bestimmen, die bei ihrem Zusammensetzen eine Drehung der Antenne (2) um "abstrakte" Achsen ermöglichen, die im Raum - ausgehend vom Scheitel des Richtgestells - auswählbar sind.

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