DE2460624C2 - Richtantennensystem mit Nachführeinrichtung - Google Patents

Richtantennensystem mit Nachführeinrichtung

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DE2460624C2
DE2460624C2 DE19742460624 DE2460624A DE2460624C2 DE 2460624 C2 DE2460624 C2 DE 2460624C2 DE 19742460624 DE19742460624 DE 19742460624 DE 2460624 A DE2460624 A DE 2460624A DE 2460624 C2 DE2460624 C2 DE 2460624C2
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    • H01Q25/02Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns providing sum and difference patterns

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Richtantennensystem mit Nachführeinrichtung für Senden und/oder Empfang sehr kurzer elektromagnetischer Wellen, bestehend aus mehreren Peilantennen und wenigstens einer Nutzsignalantenne, bei dem zur Gewinnung der Steuersignale für die Nachführeinrichtung die Peilantennen mit einer Summe-Differenz-Auswerteschaltung zur Ermittlung der Lagefehlersignale in Verbindung stehen, bti dem außerdem die Peilantennen jeweils aus einem Primärstrahler und einem Sekundärstrahler bestehen, von denen der Sekundärstrahler ein Ausschnitt aus einem Reflektor mit paraboloidförmiger Kontur ist und vom Primärstrahler, der sich jeweils im Brennpunkt des zugeordneten Reflektorausschnitts befindet, seitlich angestrahlt ist, bei dem ferner sämtliche Peilantennen konstruktiv zu einer Einheit zusammengefügt und in sich starr ausgebildet sind.
Richtantennensysteme mit Nachführeinrichtung finden beispielsweise bei der Bahnverfolgung von Raumflugkörpern und als Bordsysteme bei Nachrichtensatel-
liten Anwendung. Wie beispielsweise die Literaturstelle Merrill I. Skolnik: »Mc Graw-Hill Book Comp, New York 1970, Kapitel 21 ausweist gibt es verschiedene Peilsysteme, mit deren Hilfe die erforderlichen Steuersignale für die Nachführeinrichtung gewonnen werden können, im wesentlichen handelt es sich dabei um das konische Abtastsystem, das Strahlumschaltsystem, das Monopulssystem und das Interferometersystem.
Bei der zukünftigen Entwicklung von Nachrichtensatelliten, insbesondere Fernseh-Rundfunksatelliten, besteht der Wunsch, die Versorgung mit Programmen territorial eng zu begrenzen, um verschiedene Sprachräume getrennt ausleuchten zu können, ohne daß sich die hierfür erforderlichen verschiedenen Sender emp-
fangsseitig gegenseitig stören. Dies bedeutet, daß die Satelliten mit sehr scharf bündelnden Antennen, also relativ großen Antennen ausgerüstet werden müssen, deren Ausrichtung auf ein bestimmtes Versorgungsgebiet nicht mehr durch die Lagestabilität des Satelliten selbst gewährleistet werden kann. Sofern die Ausrichtung einer solchen Sendeantenne nicht von der Erde aus überwacht werden soll, was einen großen technischen Aufwand bedeutet, muß im Satelliten selbst neben der eigentlichen Nachführeinrichtung ein Peilantennensystern untergebracht werden, das die erforderliche Nachführung der Antenne mit der gewünschten hohen Genauigkeit ermöglicht Wie sich zeigt, stellen die genannten bekannten Peilsysteme gerade für diesen Anwendungsfall keine optimale Lösung dar. Das Interferometersystem ermöglicht zwar eine sehr hohe Genauigkeit, ist aber vom technischen Aufwand her gesehen, praktisch auf Bodenstationen beschränkt Das Kionopulssystem würde sich an sich für eine Anwendung bei einem Nachrichtensatelliten antreten, da sein technischer Aufwand und sein Gewicht relativ gering sind. Für den in Betracht kommenden Bereich von Öffnungswinkeln, die bei 0,5 bis 2 Grad liegen, läßt sich ein Monopulssystem jedoch insbesondere dann nicht optimal auslegen, wenn es mit der Nutzsignalantenne 2s integriert sein solL
Aus der Zeitschrift »Electronics«. 1. Mai 1967, S. 80-86 ist ein für das Apollo-Raumschiff konstruiertes Richtantennensystem nach dem Gattungsbegriff bekannt
Hierbei handelt es sich nicht um eine Anordnung von Offset-Beam-Antennen. Unter einer Offset-Beam-Antenne versteht man eine Paraboloid-Reflektor-Antenne, deren Scheitel außerhalb des Paraboloidzentrums und im Extremfall vollständig außerhalb der Paraboloidapertur liegt Dieser Sachverhalt geht aus dem Buch von H. Jasik: »Antenna Engineering Handbook«, 1. Ausgabe 1961, McGraw-Hill Book Comp, S. 12-6 bis 12-8 hervor. Nach der erwähnten »Electronicsw-Literaturstelle werden aber als Reflektoren Paraboloide mit dem Scheitel im Zentrum verwendet Die Primärstrahler liegen mit ihren Strahlungszentren möglicherweise auf der jeweiligen Scheitelachse der zugeordneten Paraboloiden. Darüber ist jedoch keine exakte Aussage gemacht Der Ausdruck »off-set« bezieht sich in der genannten Literaturstelle, S. 83, letzter Absatz und S. 81 neben der Figur, eindeutig auf die konstruktive Basis, d.h. den Stützpunkt des Primärstrahlers auf dem Paraboloidreflekior. Dieser Stützpunkt ist jeweils gegenüber dem Scheitel (= Reflektorzentrum) nach innen in Richtung auf das Symmetriezentrum der vier Antennen versetzt Jeder Primärstrahlerträger ist nach außen geneigt (tilted), so daß der eventuell im Reflektorbrennpunkt liegende Primärstrahler schräg in bezug zum Reflektor gelagert ist und diesen deswegen unsymmetrisch bestrahlt. Auf Grund dieser unsymmetrischen Bestrahlung der vier Reflektoren rücken die vier Strahlungszentren vom jeweiligen Scheitel mehr in Richtung auf das Symmetriezentrum der vier Antennen. Die vier Strahlen werden durch diese besondere Anordnung der Primärstrahler in ihrer Strahlbreite aufgeweitet Bei den vier zusammengesetzten Reflektorantennen nach dieser Literaturstelle handelt es sich somit um rein frontgespeiste Antennen und um keine Offset-Beam-Antennen. Es sind bei dieser bekannten Antenne lange Speisezuführungen von den Primärstrahlerregern bis zu den Signalverarbeitungsschaltungen erforderlich. Außerdem ist die Strahlwirksamkeit der einzelnen Peilanten nen wegen der Aperturversperrungen durch die Primärstrahlerreger verhältnismäßig gering. Es ergeben sich darüber hinaus größere Nebenzipfel.
Mit der Apollo-Antenne werden vier Peilstrahlen mit divergierenden Richtungen erzeugt (siehe die beiden Figuren auf S. 85 des genannten »Electronics-Aufsatzes«). Es werden somit bei der Apollo-An tenne gegeneinander versetzt Strahlkeulen venv^ndet, so daß sich das Interferometerprinzip nicht anwenden läßt und sich im Bereich des Strahlachse keine maximale Empfindlichkeit ergibt
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Richtantennensystem der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Strahlungseigenschaften gegenüber der bekannten Apollo-Antenne verbessert sind und insbesondere im Bereich der zentralen Antennenstrahlachse die Antennennachführung mit hoher Meßgenauigkeit und großer Empfindlichkeit bewerkstelligt werden kann.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst daß die Primärstrahler und die Reflektorausschnitte räumlich zueinander so angeordnet sind, daß ihre Antennenstrahlen einen gemeinsamen Peilstrahl erzeugen und sich derart exzentrisch gespeiste Peilantennen (offsetbeam-Antennen) ergeben, daß die pakelartig zusammengefaßten Primärstrahler außerhalb der an den Refiektorausschnitten reflektierten Strahlungen liegen.
Aus der US-PS 36 80 143 ist es entnehmbar, bei einer Satelliten-Reflektorantenne den Primärstrahler entweder auf der Mittelachse des Parabolausschnitts oder abgesetzt von dieser Mittelachse außerhalb der reflektierten Strahlung anzuordnen.
Aus der Zeitschrift »Bulletin des schweizerischen elektrotechnischen Vereins«, 17. November 1962, S. 1129-1131 ist eine Phasenvergleichs-Monopulsradarauswerteschaltung für Antennennachführzwecke bekannt.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß mit Hilfe einer Peilantennenkonfiguration, bei der die Antennenstrahlen der einzelnen Peilantennen zu einem gemeinsamen Peilstrahl vereinigt werden, die Möglichkeit gegeben ist, wie bei einem Interferometer die Ablagefehler aus der Phasendifferenz zwischen den verschiedenen Antennenstrahlen zu ermitteln, also eine hohe Meßgenauigkeit sicherzustellen, ohne daß hierdurch der bei einem Interferometer übliche hohe Geräteaufwand für die Meßwertauswertung erforderlich ist. Vielmehr kann das hier in außerordentlich vorteilhafter Weise dadurch geschehen, daß ähnlich einem Monopulssystem durch Bilden von Summen- und Differenzkanälen die Lagefehlersignale erhalten werden.
Zweckmäßig besteht die Auswerteschaltung aus passiven Mikrowellenbauteilen, die mit der Primärstrahleranordnung des Peilantennensystems konstruktiv zu einer in sich starren Baueinheit vereinigt sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsfcrm ist das Peilantennensystem mit der Nutzsignalantenne integriert, zumal ja die Nachführeinrichtung sowieso auf das Peilantennensystem und die Nutzsignalantenne gleichzeitig einwirken muß.
In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn zun. Empfang des Peilsignals eine weitere feststehende Einzelantenne mit relativ großer Halbwertsbreite ihres Strahlungsdiagramms vorgesehen ist, die ein dem Summensignal der Antennen des Peilantennensystems gleichwertiges Signal abgibt. Dabei sind die Frequenzen
des Nutzsignals und des Peilsignals eng benachbart (< 10% der Nutzsignalfrequenz).
Zweckmäßig setzt sich das Peilantennensystem aus einer geraden Anzahl von gleichen Peilantennen zusammen. Da im allgemeinen bei gegebenem Standort der Nutzsignalantenne für ihre Nachführung eine Drehung um zwei zueinander senkrecht ausgerichtete Drehachsen ausreicht, und sich auch die Lagefehlersignale für eine Drehachse mit Hilfe der Strahlen von zwei Peilantennen ermitteln läßt, besteht eine besonders bevorzugte Ausführung des Peilantennensystems darin, daß es sich aus vier gleichen Peilantennen zusammensetzt, denen paarweise eine Symmetrieachse gemeinsam ist. Die Symmetrieachsen der beiden Peilantennenpaare stehen dabei aufeinander senkrecht und die is Primärstrahleranordnung befindet sich im Schnittpunkt der beiden Symmetrieachsen.
Für diese besonders bevorzugte Ausführungsform weist die Auswerteschaltung in vorteilhafter Weise einen ersten, einen zweiten und einen dritten Hybridkoppler mit jeweils zwei Eingängen und zwei Ausgängen und drei 90°-Phasenschiebern auf. Jeweils ein Primärstrahlerpaar des Peilantennensystems ist mit den beiden Eingängen des ersten und des zweiten Hybridkopplers verbunden, und zwar einer der Primärstrahler eines Primärstrahlerpaares unmittelbar und der andere über einen 90° -Phasenschieber. Außerdem sind die Summenausgänge des ersten und des zweiten Hybridkopplers mit den Eingängen des dritten Hybridkopplers verbunden, und zwar einmal unmittelbar und einmal über einen 90°-Phasenschieber. Dabei stehen an den beiden Differenzausgängen des ersten und des zweiten Hybridkopplers die Lagefehlersignale an, während am Summenausgang des dritten Hybridkopplers das Summensignal der vier Peilantennen des Peilantennensystems abnehmbar ist.
Wird von einer Integration des Peilantennensystems mit der Nutzsignalantenne Gebrauch gemacht und steht zum Empfang des Peilsignals eine weitere Einzelantenne zur Verfügung, dann kann unter Verzicht auf einen Diplexer der Summenausgang des dritten Hybridkopplers mit einer Sende- oder einer Sende- und Empfangseinrichtung für das Nutzsignal in Verbindung stehen. Um in diesem Falle ein Kriterium für das Vorzeichen der Lagefehlersignale zu erhalten, ist es sinnvoll, im Leitungszug zwischen den vier Eingängen des ersten und des zweiten Hybridkopplers und den Primärstrahlern des Peilantennensystems jeweils einen in seiner Phase umschaltbaren Phasenschieber einzufügen.
An Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieien son die Erfindung im folgenden noch näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt
F i g. 1 ein Peilantennenpaar nach der Erfindung,
Fig.2 eine Auswerteschaltung für ein Peflantennenpaar nach Fig. 1,
Fig.3 ein aus vier Peflantennen zusammengesetztes Peilantennensystem nach der Erfindung,
F i g. 4 «ine Auswerteschaltung für das Peilantennensystem nach Fig.3i
Fig.5 eine Variante der Auswerteschaltung nach F i g. 4, unter Berücksichtigung einer weiteren Einzelantenne zum Empfang des Peilsignais.
Das Peilantennenpaar nach Fig. 1 besteht aus zwei Antennen A i und A 2 mit den Reflektoren R1 und Λ 2 und den diese Reflektoren seitlich anstrahlenden Primärerregern Fi und F2. Die Reflektoren R1 und R 2 stellen jeweils nur den Ausschnitt aus einem Reflektor mit paraboloidförmiger Kontur mit den Scheiteln s 1 und s2 dar. Die Primärerreger Fl und F2 sind dabei jeweils im nicht näher bezeichneten Brennpunkt dieser paraboloidförmigen Kontur angeordnet. Die von den Primärerregern Fi und F2 ausgehende, an den Reflektoren R i und R 2 reflektierte Strahlung ist in der Ebene £ jeweils eine ebene Welle. Beide Wellen sind parallel zueinander ausgerichtet Der Vorteil dieser sogenannten Offsetbeam-Antennen besteht darin, daß keine Anteile der an den Reflektoren R 1 und R 2 reflektierten Strahlung zu den Primärstrahlern zurückgelangen. Es findet also keine Abschattung der reflektierten Strahlung durch die Primärstrahlerkonfiguration statt. Dadurch werden nicht nur Strahlenverluste vermieden, sondern es wird hierdurch auch eine Auslegung der Antenne für extrem niedrige Nebenzipfel ermöglicht. Auch Überkopplungen zwischen den Antennen können leicht dadurch unterbunden werden, daß die Primärstrahler für eine scharfe Bündelung ausgelegt werden. Die hierdurch bedingten relativ großen Abmessungen der Primärstrahler sind unerheblich, da sie durch ihre seitliche Anordnung zu den Reflektoren nicht im Strahlungsfeld der an den Reflektoren reflektierten Strahlung liegen.
Die bei solchen Offsetbeam-Antennen durch die vorhandene Unsymmetrie hervorgerufene Neigung zur Erzeugung von Strahlanteilen mit orthogonal polarisierten elektrischen Feldern läßt sich durch geeignete Bemessung der Reflektoren und der Primärstrahler weitgehend unterdrücken. Somit sind solche Antennen einer brennpunktgespeisten symmetrischen Reflektorantenne oder einer Cassegrain-Antenne mindestens ebenbürtig.
Mit dem Peilantennenpaar nach Fig. 1 läßt sich ein Lagefehlersignal für eine Drehachse mit einer Auswerteschaltung nach Fig.2 erzeugen. Diese Drehachse verläuft dabei senkrecht zur Zeichenebene und ist symmetrisch zu den beiden Peilantennen ausgerichtet. Die Auswerteschaltung besteht im wesentlichen aus dem Hybridkoppler H1 mit den beiden Eingängen e 1 und e 2 und den beiden Ausgängen a i und a 2. Dabei ist der Ausgang des Primärstrahlers Fl mit dem Eingang e 1 über den 90° -Phasenschieber Pi und der Ausgang des Primärstrahlers F2 unmittelbar mit dem Eingang e 2 verbunden. Die zwischen den beiden Antennenstrahlen der Peilantennen A 1 und Λ 2 bei einem Lagefehler auftretende Phasendifferenz steht am Ausgang a 2 des Hybridkopplers Hi in Form des Differenzsignals S Δ 1,2 an. Das für die Normierung dieses Differenzsignals erforderliche Summensignal 5.2*1,2 steht am Ausgang a i des Hybrikkopplers H i an.
Das Peüanienriensystern nach der Erfindung stellt ein Nullindikatorsystem dar. Die erreichbare Nulltiefe ist abhängig von der Amplitudengleichheit, die hinsichtlich der Auswerteschaltung in einander zugeordneten Signalzweigen erreicht werden kann. Es handelt sich also um ein Peilantennensystem, da sich auf minimales Differenzsignal einregelt
Unter der Annahme, daß Signale mit gleicher Amplitude von den beiden Primärstrahlern Fl und F2 erzeugt werden, ergibt sich für das Differenzsignal SA für kleine Ausrichtfehler die Beziehung
SA-IA ij,
(D
wobei δ η die Phasendifferenz zwischen den von den beiden Primärstrahlern empfangenen Signalen ist Die Phasendifferenz, die durch die den Richtfehler θ
der nachzuführenden Antenne erzeugt ist, ergibt sich durch die Beziehung
L ■ sin0 · 2 π
Hierin bedeuten L den Abstand gegenüberliegender Strahlmittelpunkte und λ die elektrische Wellenlänge.
Im Falle einer Vierstrahlanordnung kann L ~ D/2 mit dem Abstand D zwischen den Außenrändern der Reflektoren einander gegenüberstehender Antennen gesetzt werden, so daß
An=DIl
sin θ ■ 2 π
Aus Gleichung (3) läßt sich das Signal in den Differenzkanälen berechnen, und zwar zu
SA =
Hierin bedeutet G der rechnerische Antennengewinn einer Einzelantenne.
Die Spannung am Ausgang eines Differenzkanals ist somit proportional dem Produkt aus der Wurzel aus dem Antennengewinn und dem Ausrichtfehlerwinkel.
Weil beim erfindungsgemäßen Peilantennensystem praktisch keine gegeneinander versetzten Strahlkeulen verwendet werden, ergibt sich die maximale Empfindlichkeit im Bereich der Strahlachse.
Eindeutige Ergebnisse können hier für den Bereich
HlKy (5)
erreicht werden. Dies entspricht einem Bereich des Sinus des Ausrichtfehlers von
sind:
λ 2D
Mit anderen Worten ergibt sich für das Maximum eines eindeutigen Ausrichtfehlers die Beziehung
©„^±0,4100
(7)
wobei θο die Halbwertsbreite des Richtdiagramms der auszurichtenden Antenne bedeutet
Ein Peilantennensystem für die Gewinnung von Lagefehlersignalen in zwei zueinander senkrechten Achsen ist in Aufsicht in F i g. 1 dargestellt Das System weist Symmetrie sowohl in der waagerechten X-Achse als auch in der senkrechten K-Achse auf. Die vier Peilantennen mit den Reflektoren R1 bis R 4 und den Primärstrahlem Fl bis FA sind untereinander gleich. Das Prünärstrahlersystem F1234 ist dabei im Schnittpunkt der beiden Symmetrieachsen X und Y angeordnet Bei der Ausführungsform in F i g. 3 ist angenommen, daß die beiden Peilantennen AX und Λ 2, die zur X-Achse symmetrisch angeordnet sind, das eine Antennenpaar und die Peilantenne» A3 und AA, die symmetrisch zur Y-Achse angeordnet sind, das zweite Antennenpaar für die Auswerteschaltung angeben. Dabei ist das Antennenpaar A 1, A 2 für Ablagen um die X-Achse und das Antennenpaar A3, AA für Ablagen um die Y-Achse empfindlich. Bei Zusammenfassung der Peflantennen A 1, A A einerseits und A 3, A 2 andererseits jeweils zu e! in Antennenpar ergibt sich eine
Lageempfindlichkeit des Peilantennensystems um Drehachsen, die hierbei unter 45° zur X- und zur K-Achse verlaufen. Entsprechendes gilt bei Zusammenfassen der Peilantennen Ai, A3 und A 2, A 4 zu jeweils einem Antennenpaar.
Die dem Peilantennensystem nach F i g. 3 zugehörige, aus passiven Mikrowellenschaltungen aufgebaute Auswerteschaltung ist in Fig.4 angegeben. Wie in Fig.4 erkennen läßt, entspricht die Auswerteschaltung für das zweite Antennenpaar A3, A4 der für das Antennenpaar Ai, A2 nach Fig.2. Der 90°-Phasenschieber im Verbindungsweg zwischen dem Ausgang des Primärstrahlers F3 und dem Eingang e 1 des zweiten Hybridkopplers H2 ist dabei mit P3 bezeichnet. Das Differenzsignal S Δ 3,4, das die Phasendifferenz zwischen den Antennenstrahlen der Peilantennen A 3 und A 4 angibt, steht nunmehr als weiteres Differenzsignal am Ausgang a 2 des Hybridkopplers H 2 an. Der Ausgang al des Hybridkopplers H2 Hefen das Summensignal der Antennen A 3 und A 4. Um das Summensignal aller vier Antennen zu erhalten, ist ein dritter Hybridkoppler H 3 vorgesehen, dessen Eingang e 1 mit dem Ausgang a 1 des ersten Hybridkopplers H1 über den 90°-Phasenschieber P 2 und dessen Eingang e 2 mit dem Ausgang a I des zweiten Hybridkopplers
H2 verbunden ist. Das Summensignal SJSi, 2,3,4 steht
dann am Ausgang a 1 dieses dritten Hybridkopplers H3 an.
Fig.5 zeigt eine Variante nach Fig.4, wobei die
eigentliche Auswerteschaltung durch eine sie umgebende unterbrochene Linie hervorgehoben ist
Die Variante besteht darin, daß hier für die Gesamtanordnung eine weitere feststehende Antenne für den Empfang des Peilsignals zur Verfügung steht die eine ausreichend große Halbwertsbreite ihres Strahlungsdiagramms aufweist Diese Antenne ist in F i g. 5 lediglich durch ihren Primärstrahler F5 angedeutet Über diese weitere Peilantenne wird in Verbindung mit der ihr zugeordneten Sende-Empfangseinrichtung SpIEp ein dem Summensignal der Peilantennenanordnung gleichwertiges Signal gewonnen, das als Regelsignal r der eigentlichen Ablagesignalauswerteeinrichtung ASE zur Normierung der Differenzsignale zugeführt wird. Das Regelsignal r, das dabei zur Regelung der Verstärker für die von den Ausgängen a 2 des ersten und des zweiten Hybridkopplers A 1 und A 2 zugeführten Differenzsignale dient bewirkt insofern ein am Ausgang dieser Differenzverstärker anstehendes Verhältnissignal aus dem Differenzsignal zum Summen signal, als die Differenzverstärker eine logarithmische Regelcharakteristik aufweisen. Mit anderen Worten wird also das am Ausgang a I des dritten Hybridkopplers ti3 anstehende Summensignai aus sämtlichen vier Peilantennen, die in Fig.5 durch die Primärstrahler anordnung F1234 angedeutet sind, für die Gewinnung der normierten Lagefehlersignale nicht benötigt Dies ermöglicht es, ohne einen zusätzlichen Diplexer den Ausgang a 1 des dritten Hybridkopplers H 3 unmittelbar mit der Sende-Empfangseinrichtung Sn/En für das Nutzsignal zu verbinden. Das ist deshalb möglich, weil die Ausgänge a\ und a2 sämtlicher Hybridkcppler gegeneinander entkopplet sind. In diesem Falle wird also die eigentliche Nutzsignalantenne mit dem Peuantennensystem identisch.
es Die einzige Schwierigkeit, die hierbei auftritt besteht darin, daß nunmehr das Vorzeichen der Lagefehlersignaie nicht mehr unmittelbar in der eigentlichen Ablagesignalauswerteschaltung ASE erkannt werden
kann. Es müssen hierfür also besondere Maßnahmen getroffen werden. Sie bestehen darin, daß im Verbindungsweg zwischen den Ausgängen der Primärstrahler Fl bis F 4 zu den Eingängen el und el der Hybridkoppler Wl und H 2 steuerbare Phasenschieber PU, P22, P33 und P 44 angedeutet sind. Die Steuereingänge der Phasenschieber Pll und P22 werden mit Hilfe eines vom Takt T gesteuerten Umschalters t/12 wechselweise mit einer geeigneten Gleichspannung verbunden. Entsprechendes gilt für die Steuereingänge der Phasenschieber P33 und P44. Der Umschalter ist dabei mit U34 bezeichnet. Die Phasenschieber PW und P33 sind dabei so ausgelegt,
daß bei Anlegen der Gleichspannung an ihrem Steuereingang eine geringfügige Vergrößerung ihrer Phase um Δφ auftritt. Bei Anlegen der Gleichspannung an die Steuereingänge der Phasenschieber P22 und P44 erfolgt eine Verringerung ihrer Phase um den gleichen Betrag Δφ. Mittels der Phasenschieber Pll, P22, P33 und P44 wird mit anderen Worten in Abhängigkeit des örtlich erzeugten Taktes Tin der Eingangsschaltung der Hybridkoppler H1 und H2 ein definierter Phasenfehler erzeugt, der in der eigentlichen Ablagesignalauswerteschaltung ASE zur Ermittlung des Vorzeichens der Lagefehlersignale ausgewertet werden kann.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Richtantennensystem mit Nachführeinrichtung für Senden und/oder Empfang sehr kurzer elektromagnetischer Wellen, bestehend aus mehreren Peilantennen und wenigstens einer Nutzsignalantenne, bei dem zur Gewinnung der Steuersignale für die Nachführeinrichtung die Peilantennen mit einer Summe-Differenz-Auswerteschaltung zur Ermittlung der Lagefehlersignale in Verbindung stehen, bei dem außerdem die Peilantennen jeweils aus einem Primärstrahier und einem Sekundärstrahler bestehen, von denen der Sekundärstrahler ein Ausschnitt aus einem Reflektor mit paraboloidförmiger Kontur ist und vom Primärstrahler, der sich jeweils im Brennpunkt des zugeordneten Reflektorauschnitts befindet, seitlich angestrahlt ist, bei dem ferner sämtliche Peilantennen konstruktiv zu einer Einheit zusammengefügt und in sich starr ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärstrahler (FX ... F 4) und die Reflektorausschnitte räumlich zueinander so angeordnet sind, daß ihre Antennenstrahlen einen gemeinsamen Peilstrahl erzeugen und sich derart exzentrisch gespeiste Peilantennen (offsetbeam-Antennen) ergeben, daß die paketartig zusammengefaßten Primärstrahler (FX ... F4) außerhalb der an den Reflektorausschnitten (Rl ... A4) reflektierten Strahlungen liegen.
2. Richtantennensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung aus passiven Mikrowellenbauteilen besteht und mit der Primärstrahleranordnung (FX234) des Peilantennensystems (Al ...A4) konstruktiv zu einer in sich starren Baueinheit vereinigt sind
3. Richtantennensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Peilantennensystem (AX ... A4) mit da Nutzsignalantenne integriert ist.
4. Richtantennensystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Empfang des Peilsignals eine weitere feststehende Einzelantenne (FS) mit relativ großer Halbwertsbreite ihres Strahlungsdiagramms vorgesehen ist, die ein dem Summensignal der Antennen des Peilantennensystems (A X... A 4) gleichwertiges Signal abgibt und daß die Frequenzen des Nutzsignals und des Peilsignals eng benachbart (< 10% der Nutzsignalfrequenz) sind.
5. Richtantennensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Peilantennensystem aus einer geraden Anzahl von gleichen Peilantennen (AX ... A4) zusammensetzt
6. Richtantennensystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Peilantennensystem aus vier gleichen Peilantennen (A X ... A4) zusammensetzt, denen paarweise eine Symmetrieachse (x, y) gemeinsam ist, daß ferner die Symmetrieachsen der beiden Peilantennenpaare (AX/A2, A3/A4) aufeinander senkrecht stehen und daß sich die Primärstrahleranordnung (F 1234) im Schnittpunkt der beiden Symmetrieachsen befindet.
7. Richtantennensystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung einen ersten, einen zweiten und einen dritten Hybridkoppler (H X... H 3) mit jeweils zwei Eingängen (e 1, e 2)
und zwei Ausgängen (a X, a 2) und drei 90°-Phasenschieber (Pl... P3) umfaßt daß ferner jeweils ein Primärstrahlerpaar (FXI FZ, F3/F4) des Peilantennensystems (A 1 ... A 4) mit den beiden Eingängen des ersten und des zweiten Hybridkopplers (HX, H 2) verbunden ist und zwar einer der Primärstrahler eines Primärstrahlerpaares unmittelbar und der andere über einen 90"-Phasenschieber (P 1, P3\ daß außerdem die Summenausgänge (a X) des ersten und des zweiten Hybridkopplers mit den Eingängen (e X, e2) des dritten Hybridkopplers (H3) verbunden sind, und zwar einmal unmittelbar und einmal über einen 90°-Phasenschieber (P2), und daß an den beiden Differenzausgängen (a 2) des ersten und des zweiten Hybridkopplers die Lagefehlersignale anstehen, während am Summenausgang des dritten Hybridkopplers das Summensignal der vier Peilantennen des Peila.itennensystems abnehmbar ist
8. Richtantennensystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Summenausgang (a X) des dritten Hybridkopplers (H3) mit einer Sende- oder einer Sende- und Empfangseinrichtung (Sn/En) für das Nutzsignal in Verbindung steht und daß im Leitungszug zwischen den vier Eingängen des ersten und des zweiten Hybridkopplers (HX, H 2) und den Primärstrahlern (FX ... F4) des Peilcntennensystems (A X ... A4) jeweils ein in seiner Phase umschaUbarer Phasenschieber (PXX.P22, P33, P44) für die Vorzeichenerkennung der Lagefehlersignale eingefügt ist
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