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Nach dem Cassegrain-Prinzip arbeitende Satelliten-
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funk-Bodenstationsantennenanordnunq.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine nach dem Cassegrain-Prinzip arbeitende,
mit einem rotationssymmetrischen Hauptreflektor, einem Subreflektor und einem auf
der Reflektor-Rotationssymmetrieachse zentral angeordneten Erregerhorn versehene
Satellitenfunk-Bodenstationsantennenanordnung, die als Ganzes sowohl um eine vertikal
verlaufende Azimutdrehachse als auch um eine horizontal verlaufende Elevationsdrehachse
schwenkbar und an die ein Betriebsraum angebaut ist.
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Größere, scharf bündelnde Cassegrain-Antennen für den Satellitenfunk
müssen um zwei Achsen schwenkbar sein, um alle Satellitenpositionen erreichen zu
können. Aus betriebstechnischen Gründen sollten alle Sende- und Empfangsgeräte leicht
zugänglich sein und nahe beieinander liegen. Um dies zu erreichen, wurden die Geräte
bisher in einem ortsfesten Betriebsraum aufgestellt, der sich meist unterhalb der
Antenne befindet. Die elektrische Verbindung zur schwenkbaren Antenne ist im Mikrowellenbereich
oft nur mit Strahlwellenleitern genügend verlustarm möglich. Für die Übertragung
der Sendesignale allein kommt wegen der verfügbaren Leistung und der damit eher
tolerierbaren Verluste mitunter auch eine Leitungsübertragung, beispielsweise mit
übermodierten Hohlleitern, in Betracht. Für die Übertragung der sehr schwachen,
von der Antenne aufgenommenen Satellitensignale scheidet diese Lösung jedoch wegen
der
Rauschprobleme in der Regel aus. Strahlwellenleitersysteme bestehen aus einem Erregerhorn
und mehreren Umlenkreflektoren. Sie sind im Vergleich mit einem einfachen Erregerhorn
relativ teuer und besitzen grundsätzlich keine Drehsymmetrie in bezug auf die Drehachse
des Antennenhauptreflektors. Dies führt zu erhöhten Kreuzpolarisationsbeiträgen
der Antenne, die bei Doppelpolarisationsbetrieb stören. Diese Beiträge können zwar
unter idealisierten Bedingungen kompensiert werden. Praktisch ist eine solche Kompensation
jedoch nicht im ganzen Frequenzband und für alle Betriebsstellungen der Antenne
vollständig möglich.
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Außerdem sind Strahlwellenleitersysteme in der Entwicklunq und Herstellung
relativ teuer, insbesondere deswegen, weil eine vollständige Abschirmung mit Elevationsdrehverbindung
erforderlich ist. Bekannt sind derartige Cassegrain-Antennenanordnungen beispielsweise
aus der DE-OS 25 11 833, der DE-AS 27 22 373 und der DE-PS 23 11 439.
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Die besten Polarisationseigenschaften ergeben sich, wenn die Antenne
von einem geeigneten, zentral auf der Hauptreflektorsymmetrieachse angeordneten
Erregerhorn gespeist wird. Um Zuleitungsverluste zu vermeiden, müssen dann wesentliche
Teile der Empfangseinrichtung, beispielsweise die parametrischen Verstärker, direkt
hinter dem Erreger angeordnet werden. Dazu ist, um insbesondere wegen der erforderlichen
Wartungs- und Polarisationsnachführungsarbeiten eine gute Zugänglichkeit zu gewährleisten,
ein um die Azimutachse der Antenne mitgeführter Betriebsraum nötig. Soll dieser
Betriebsraum auch die Sender aufnehmen, so wird er übermäßig groß und behindert
sowie verteuert die gesamte Antennenkonstruktion wesentlich. Außerdem ist dieser
Betriebsraum zumeist nur über viele, zum Teil enge und steile Treppen erreichbar,
die in kostengünstigen Konzepten auch noch der Witterung ausgesetzt sind.
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Hinzu kommt, daß die Antennenbetreiber häufig sehr unterschiedliche
Anforderungen an die Größe des jeweiligen Betriebsraumes stellen. Muß der Betriebsraum
in die Antenne integriert werden, so wird es äußerst schwierig, eine einheitliche
und zugleich kostengünstige Lösung zu finden.
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Bekannt sind rotationssymmetrische, zentral gespeiste Cassegrain-Antennen
für Satellitenfunk-Bodenstationen, beispielsweise aus der Zeitschrift "Frequenz",
Jahrg.29, 1975, Heft 6, Seiten 158-164.
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Aufgabe der Erfindung ist es, das zentrale Erregerhorn und den ortsfesten
Betriebsraum nahe beeinander in einer solchen Weise anzuordnen, daß ein möglichst
einfacher und kurzer witterungsgeschützter Zugang vom Betriebsraum zum Erregerhorn
und den angeschlossenen Geräten möglich ist, ohne daß dadurch der Zugang zum Betriebsraum
selbst erschwert oder die Kosten der Antenne unverhältnismäßig erhöht werden.
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Gemäß der Erfindung, die sich auf eine Satellitenfunk-Bodenstationsantennenanordnung
der eingangs genannten Art bezieht, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Betriebsraum
ortsfest und ebeherdig dicht neben oder -verbunden mittels einer kurzen Treppe -
direkt oder schräg unter der eigentlichen Antenne angeordnet ist, daß zwischen diesem
Betriebsraum und der eigentlichen Antenne eine zum Betriebsraum hin offene, sonst
jedoch durch Wände abgeschlossene Ubergangskammer vorgesehen ist, aus der vorne
das Erregerhorn herausragt und innerhalb welcher sich in einer Gerätekabine die
Ein- und Ausspeisestellen für das Erregerhorn befinden, daß die Azimutdrehachse
durch die Übergangskammer verläuft und die eigentliche Antenne um die Elevationsdrehachse
schwenkbar an der Übergangskammer angelenkt ist, daß erste Wandteile der Übergangskammer
um die Azimutdrehachse herum bewegbar ausgebildet sind, so daß sich
diese
ersten Wandteile bei Drehung der Antenne um ihre Azimutdrehachse mitbewegen, daß
zweite, im Bereich der Erregerhornaustrittsstelle und damit der Gerätekabine liegende
und diese Austrittsstelle dicht umschließende Wandteile der Übergangskammer in Form
einer Jalousie ausgebildet sind, deren Lamellen horizontal verlaufen und die bei
Drehung der Antenne um ihre Elevationsdrehachse mitbewegt wird, und daß zwischen
dem Erregerhorn einerseits und stationär im oder beim Betriebsraum angeordneten
Hochfrequenzgeräten, z.B. einem Sender, andererseits eine die Azimut- und Elevationsdrehbewegungen
der Antenne ausgleichende Verbindungsleitung beispielsweise in Form eines flexiblen
Hohlleiters vorgesehen ist. Der wesentliche Erfindungsgedanke liegt somit darin,
daß der HF-Eingang bzw. Ausgang der zentral gespeisten Cassegrain-Antenne, ebenerdig
oder über eine kurze Treppe von einem z.B. die Sender enthaltenden Betriebsraum
aus auf kurzem, klimatisierbaren Übergang erreichbar ist, wobei Wandteile in diesem
zum Teil kammerartigen Übergang nach Art eines Faltenbalgs, einer Jalousie, eines
Drehzylinders oder einer Drehkuppel beweglich sind, so daß eine Satellitennachführung
in großen Raumwinkelbereichen, insbesondere auch Azimutbereichen, möglich ist.
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Zweckmäßige und vorteilhafte Ausführungsformen einer Bodenstationsantennenanordnung
nach der Erfindung enthalten die Unteransprüche.
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Im folgenden werden anhand von achtzehn Figuren neun praktische Ausführungsbeispiele
der Erfindung erläutert.
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Es zeigen Fig. 1 und 2 eine Zentralhorn-Antenne mit Azimut-Faltenbalg
in einer Ansicht von der Seite bzw. von oben,
Fig. 3 und 4 eine
Zentralhorn-Antenne mit Azimut-Faltenbalg und einem ebenerdigen Erregerzugang in
einer Ansicht von der Seite bzw. von oben, Fig. 5 und 6 eine Zentralhorn-Antenne
mit einer Azimut-Jalousie in einer Ansicht von der Seite bzw. von oben, Fig. 7 und
8 eine Zentralhorn-Antenne mit einem Azimut-Teleskopzylinder in einer Ansicht von
der Seite bzw. von oben, Fig. 9 und 10 eine Zentralhorn-Antenne mit Azimut-Jalousie
und erweitertem Azimut-Schwenkbereich in einer Ansicht von der Seite bzw. von oben,
Fig. 11 und 12 eine Zentralhorn-Antenne mit Drehkuppel in einer Ansicht von der
Seite bzw. von oben, Fig. 13 und 14 eine Zentralhorn-Antenne mit Dehkuppel und Azimut-Laufschiene
in einer Ansicht von der Seite und von oben, Fig. 15 und 16 eine Zentralhorn-Antenne
mit Drehkuppel, Azimut-Laufschiene und einem zentralen Azimutlager in einer Ansicht
von der Seite bzw. von oben, Fig. 17 und 18 eine Zentralhorn-Antenne mit im Azimut
bewegten Vorraum, zwei Azimut-Laufkränzen und einem ebenerdigen Erregerzugang ebenfalls
in einer Ansicht von der Seite bzw. von oben.
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Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in einer Seitenansicht
bzw. in einer Ansicht von oben in den Figuren 1 und 2 dargestellt. Die Antenne selbst
besteht, wie bei allen anderen Ausführungsbeispielen auch, aus einem rotationssymmetrisch
ausgelegten Hauptreflektor 1, einem nicht eigens dargestellten Subreflektor und
einem auf der Reflektor-Rotationssymmetrieachse zentral angeordneten Erregerhorn
2.
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Die Antenne arbeitet somit nach dem Cassegrain-Prinzip. Der Hauptreflektor
1 wird mittels eines fachwerkartigen Stützgestells 3 versteift. Die Antenne soll
um eine horizontal verlaufende Elevationsdrehachse 4 vertikal und um eine
vertikal
verlaufende Azimutdrehachse 5 horizontal schwenkbar sein, so daß eine Satellitennachführung
in großen Raumwinkelbereichen ermöglicht wird.
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Die Antenne steht neben einem ortsfesten Betriebsgebäude 6, so daß
vor allem bei größeren Antennen der Niveauunterschied zwischen dem Erregerhorn 2
und dem ebenerdigen Betriebsraum 6 in diesem Ausführungsbeispiel durch einen kleinen
Treppenaufgang 7 ausgeglichen werden kann. Der Erreger 2 ist von einer kleinen,
mit der Antenne im Azimut mitdrehenden Gerätekabine 8 umgeben, die aber nicht über
mitbewegte Treppen, sondern über eine die Azimutbewegungen der Antenne ausgleichende
bewegliche Übergangskammer 9 vom Betriebsraum 6 aus erreichbar ist.
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Die Form des Betriebsgebäudes 6 ist so gewählt, daß sich zum einen
die Sender 10 möglichst nahe am Erreger 2 anordnen lassen und zum anderen die Antenne
möglichst weit um die Azimutdrehachse 5 geschwenkt werden kann, ohne daß die Antenne
an die Mauern des Betriebsraumes 6 anschlägt.
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Die zur Gerätekabine 8 hin offene und mit dieser eine bauliche Einheit
bildende Übergangskammer 9 ist nach außen hin geschlossen und besteht aus einem
schlauchartigen Faltenbalg 11, der witterungsgeschützt und klimatisierbar ausgeführt
werden kann. Der Faltenbalg 11 bildet somit diejenigen Teile der Übergangskammer
9, welche um die Azimutdrehachse 5 herum bewegbar ausgebildet sind, so daß sich
diese Wandteile bei Drehung der Antenne um ihre Azimutdrehachse 5 mitdrehen. Der
querschnittsmäßig geschlossene Faltenbalg 11 ist an seinem einen offenen Ende zusammen
mit einer ersten steifen Bodenbegehplatte 12 am ortsfesten Betriebsraum 6 und mit
seinem anderen Ende zusammen mit einer zweiten steifen Bodenbegehplatte 13 rückseitig
an
der auf einem Fahrgestell 14 rund um die Azimutdrehachse 5 bewegbaren
Gerätekabine 8 befestigt. Die Azimutdrehachse 5 verläuft etwa durch die Mitte des
Faltenbalgs 11 sowie durch das Zentrum einer zwischen den beiden Bodenbegehplatten
12 und 13 angeordneten Kreisplatte 15 und ist in bezug zur Antennenstrahlrichtung
gegenüber der Elevationsdrehachse 4 nach hinten verschoben.
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Der Schwenkbereich des Faltenbalgs 11 hängt von der Lage der Azimutdrehachse
5, der Balgbreite sowie der Balglänge im gestauchten Zustand und im Betriebszustand
ab. Praktische Faltenbalgausführungen sind beispielsweise von Flugzeugzugängen und
von Gliederfahrzeugen, insbesondere Bussen und Straßenbahnen bekannt. Bei Straßenbahnen
wird mit einem Faltenbalg mit ca. 2,5 m x 2,5 m Querschnitt und ca. 10 Falten auf
eine Länge von ca. 1 m ein Schwenkwinkel von ca.
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+ 450 erreicht. Bei doppelter Länge ergibt sich ein Schwenkwinkel
von ca. + 900. Praktisch notwendige Schwenkwinkel sind in der Regel geringer. Von
Deutschland aus gesehen liegen nämlich beispielsweise sämtliche über dem Atlantik
und dem Indischen Ozean stationierten Intelsat IV-Satelliten in einem Azimutwinkelbereich
von ca. + 500.
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Die den Erreger 2 umgebende Gerätekabine 8 kann unabhängig vom Querschnitt
des Faltenbalgs 11 ausgeführt und in manchen Fällen auch so ausgebildet werden,
daß noch Platz für die Sender entsteht, wodurch sich dann sehr kurze Zuleitungen
zwischen dem Erreger 2 und dem Sender ergeben. Im in den Figuren 1 und 2 dargestellten
Ausführungsbeispiel ist zwischen dem Sender 10 und dem Erreger 2 ein flexibler Hohlleiter
zur Verbindung eingesetzt.
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Die Antenne stützt sich über ein Tragwerk 16 auf das erwähnte Fahrgestell
14, welches zwei Laufräder 17,18 und ein zentrales Azimutlager 19 aufweist, welches
zur Aufnahme von Windlasten auch zugbelastbar ausgebildet ist. Der Eleva-
tionsantrieb
der Antenne erfolgt entweder durch außerhalb der Gerätekabine 8 angebrachte Elevationszahnkränze
oder einfacher und billiger entsprechend dem dargestellten Ausführungsbeispiel über
eine Elevationsschubstange 20, die zum einen am fachwerkartigen Stützgestell 3 für
den Hauptreflektor 1 und zum anderen am Tragwerk 16 angebracht ist und deren Stellbereich
notfalls durch Auswechseln von Elementen noch verändert werden kann.
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Die zweiten beweglichen Wandteile der Übergangskammer 9 zur Ermöglichung
der Elevationsdrehbewegung werden durch eine Jalousie 21 gebildet, deren Lamellen
horizontal verlaufen.
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Die Erregerdurchführung durch die Elevationsjalousie 21 in die Gerätekabine
8 erfolgt in einem Öffnungsbereich 22.
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Die Erregerdurchführungsstelle wird jedoch von der Elevationsjalousie
21 dicht umschlossen. Ein oben auf der Gerätekabine 8 angebrachter Jalousiekasten
23 ist mit der Kabine 8 außen fest verbunden und schwenkt über den Faltenbalg 11
hinweg.
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Um kurze und verlustarme Verbindungsleitungen zu erhalten, können
die Vorverstärker für die Empfangssignale, z.B.
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parametrische Verstärker 24, mit einem das Erregerhorn 2 umgebenden
Durchführungszylinder 25 starr verbunden sein.
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Sind sie in der Nähe der Elevationsdrehachse 4 angeordnet, so bleiben
sie auch bei unterschiedlichen Elevationsstellungen von der Gerätekabine 8 aus gut
erreichbar.
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Hinter dem Erregerhorn 2 kann sich ein Modenkoppler zur Auskopplung
eines Peilsignals befinden. Daran schließt sich eine Sende-Empfangs-Weiche an. Die
Verbindung zwischen dieser Weiche und dem Sender erfolgt gewöhnlich über Hohlleiter.
Zur Reduzierung der Dämpfung bei höheren Frequenzen können diese Hohlleiter einen
über den Eindeutigkeitsbereich hinaus vergrößerten Querschnitt aufweisen und zur
Dämpfung höherer Wellentypen Modenfilter besitzen. Die Azimut- und Elevationsdrehachse
4,5 werden mit flexiblen Hohlleitern 26
oder Drehkupplungen überbrückt.
Bei Doppelpolarisationsbetrieb ist für jede Polarisation eine eigene Verbindung
nötig. Bei Linearpolarisation kann die Sende-Empfangs-Weiche in bekannter Weise
in einem Polarisationsdrehgestell untergebracht sein. Eine Drehbewegung um die Hauptreflektorachse
zur Polarisationsnachführung läßt sich dann mit zusätzlichen flexiblen Verbindungsstücken
oder Drehkupplungen realisieren.
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Soll die Antennenanordnung um die Azimutdrehachse 5 geschwenkt werden,
so werden die beiden Laufräder 17 und 18 in einer auf dem Boden fest angebrachten
Azimut-Laufschiene 27, die sich kreisförmig um die Azimutdrehachse 5 als Mittelpunkt
erstreckt, angetrieben. In Fig. 2 ist gestrichelt die Antenne in einer 900-Azimut-Stellung
schematisch dargestellt.
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Die Figuren 3 und 4 zeigen in einer seitlichen Ansicht bzw.
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in einer Ansicht von oben eine ähnliche Antennenanordnung wie diejenige
nach den Figuren 1 und 2. Bei dieser Anordnung wird die Treppe zwischen dem Betriebsraum
6 und der Übergangskammer 9 dadurch vermieden, daß die Antenne nach einer entsprechenden
Geländeanpassung tiefer gesetzt wird.
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Im dargestellten Beispiel steht die Antenne in einer Bodenmulde 28.
Da im Betrieb Elevationswinkel nahe Null Grad nicht vorkommen, ist durch die leichte
Anböschung 29 vor der Antenne keine Störung zu erwarten. Durch Ausnutzen natürlicher
Geländeunebenheiten oder durch Aufschüttung kann der Betriebsraum 6 auch höhergesetzt
werden. Es läßt sich auch ein weiteres Stockwerk unter den Hauptbetriebsraum setzen.
In beiden Fällen läßt sich die Bodenaushebung reduzieren oder ganz vermeiden.
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Die Figuren 5 und 6 zeigen in einer Ansicht von der Seite bzw. von
oben ein Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Antennenanordnung, bei dem
die ersten beweglichen
Übergangskammer-Wandteile, d.h. diejenigen
zum Ausgleich der Azimutbewegungen der Antenne in Form einer sogenannten Azimut-Jalousie
30 realisiert sind. Die Azimut-Jalousie 3C wird oben und unten je auf einem Kreisbogen
31 geführt, durch deren Mittelpunkte die Azimutachse 5 der Antenne verläuft. Gegenüber
der Faltenbalglösung nach den Figuren 3 und 4 lassen sich hier die Sender 10 ohne
Platzprobleme nahe an der eigentlichen Antenne und an der Azimutachse 5 anordnen.
Bei dieser Ausführungsform kann die das Erregersystem 2 umgebende, zur Azimutachse
5 hin offene Gerätekabine 8 zusammen mit der Übergangskammer 9 in den eigentlichen
Betriebsraum 6 integriert werden. Das Erregersystem 2 bleibt für das Bedienungspersonal
daher besser im Blickfeld und ist leichter zugänglich. Die aus senkrecht verlaufenden
Lamellen bestehende Azimut-Jalousie 30 wird in Staukammern 32, welche am Betriebsraum
6 angebracht sind, verstaut. Es ergibt sich bei der durchgezogen dargestellten Anordnung
ein Schwenkbereich von etwa + 45°. Bei der gepunktet angedeuteten Ausführung der
Azimut-Jalousie-Verstaukammern 32 lassen sich die Gebäudewände des Betriebsraums
6 zurückversetzen, so daß sich ein Schwenkwinkelbereich von etwa + 900 ergibt.Der
Abstand der Elevationsachse 4 von der Azimutachse 5 ist in den Figuren 5 und 6 (desgleichen
in den noch zu erläuternden Figuren 7 bis 10) so gezeichnet, daß ein in den meisten
Fällen ausreichender Elevationsschwenkbereich von ca 00 bis 450 entsteht. Ein größerer
Elevationsschwenkbereich ist ohne weiteres dadurch erreichbar, daß die Elevationsachse
4 noch um den Radius des Durchführungszylinders 25 von der Azimutachse weiter entfernt
wird. Die Tiefe der Gerätekabine 8 nimmt dann entsprechend zu.
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Die in den Figuren 5 und 6 dargestellte Antennenanordnung entspricht
im übrigen im wesentlichen hinsichtlich ihres Aufbaues derjenigen nach den Figuren
3 und 4, so daß auf die Beschreibung der übrigen Einzel merkmale verzichtet
werden
kann. Ein Unterschied besteht lediglich in der besonderen Ausbildung des Jalousiekastens
23 für die Elevationsjalousie 21, da dieser um die Azimutdrehachse 5 mitzubewegende
Jalousiekasten 23 auf dem Gebäudedach 33 drehbar gelagert sein kann.
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Die in den Figuren 5 und 6 gezeichnete Ausführungsversion läßt sich
nach Art der Figuren 1 und 2 auch ohne tiefer gesetzte Antenne realisieren, wenn
statt dessen der Betriebsraum 6 an der Trennstelle W1 bzw. W2 (je nach Ausführungsform
der Azimut-Jalousie-Verstaukammern 32) tiefer gesetzt und durch Treppen mit der
Senderplattform verbunden wird.
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Im Ausführungsbeispiel nach den Figuren 5 und 6 kann anstelle der
Azimut-Jalousie 30 auch eine oben und unten geführte Faltenbalgwand verwendet werden,
wobei die Falten vertikal verlaufen. Dabei entfällt dann das Problem der Staukammern
32.
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Die Azimut-Jalousie 30 läßt sich auch durch ein drehbar angeordnetes
Zylinderrohr ersetzen. Dabei treten sonst mögliche Dichtungsprobleme nur noch an
der Führungsschiene oben und unten sowie an der Eintrittsstelle in den Betriebsraum
6 auf. Es entfallen auch evtl. auftretende Blockierprobleme bei der Aufwicklung
der Jalousie 30 in die Staukammern 32. Der Zylinder muß sich jedoch notgedrungen
verhältnismäßig weit ins Innere des Betriebsraumes 6 fortsetzen. Als Zugang zu den
Sendern 10 verbleibt je nach dem erwünschten Azimut-Schwenkbereich eine mehr oder
weniger große schlitzartige Öffnung, deren Lage im Betriebsraum 6 von der jeweils
vorliegenden Azimutstellung der Antenne abhängt. Diese Azimutabhängigkeit ist jedoch
kaum ein Nachteil, da die Antenne im Betrieb quasi-stationär ist und nur sehr kleine
und langsame Azimutbewegungen bei der Bahnverfolgung eines geostationären Satelliten
ausführt.
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Umstellungen auf einen anderen Satelliten kommen in der Regel nur
äußerst selten vor.
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Sowohl bei der Verwendung der Jalousie 30 als auch bei der vorstehend
erläuterten Zylinderausführung kann im Prinzip eine kreisförmige Bodenplatte mitbewegt
werden. Dabei erübrigen sich dann die flexiblen Leitungen 26 bzw. Drehkupplungen
zum Ausgleich der Azimutbewegung. Außerdem können die Sender 10 dann noch näher
am Erregerhorn 2 angebracht werden. Die Lagerung der Bodenplatte kann auch mit dem
Azimutlager 19 der Antenne integriert werden.
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Das in Fig.7 in einer Seitenansicht und in Fig.8 in einer Ansicht
von oben gezeigte Ausführungsbeispiel der Erfindung geht auf die in den Figuren
5 und 6 gezeigte Anordnung zurück, wobei jedoch anstelle der Azimut-Jalousielösung
die Azimut-Zylinderausführung verwendet wird. Die Azimut-Bewegung der Türöffnung
bei der angesprochenen Zylinderlösung zu den Figuren 5 und 6 kann vermieden werden,
wenn der um die Azimut-Drehachse 5 drehbare, in sich starre Azimut-Zylinder 34 in
einem feststehenden Zylindermantel 35 geführt wird und somit nach Art eines Teleskops
aufgebaut ist. Es können im Prinzip auch mehrere ineinander gleitende Zylinderelemente
vorgesehen sein. Bei der in den Figuren 7 und 8 dargestellten Form ist allerdings
gegenüber dem Verwendungsfall eines starren Zylinders ohne Zylindermantel der Zugang
36 zu der Übergangskammer 9 und damit zu den Sendern 10 weiter verkleinert und der
Azimut-Drehbereich etwas reduziert. Die Zugangsöffnung 36 im Zylindermantel 35 hat
eine geringere Weite als die Öffnung des drehbaren Zylinders 34. Auch bei dieser
Lösung können die Bodenplatte oder die Boden- und Deckplatte im Zylinderbereich
mitgedreht werden. Im übrigen stimmt der Aufbau dieser Antennenanordnung mit demjenigen
nach den Figuren 5 und 6 überein.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß der seitlichen Darstellung in Fig. 9
und der Draufsicht nach Fig.10 ist eine andere Variante der Azimut-Jalousie-Version
nach den Fig.5 und 6, bei welcher der Azimut-Drehbereich bis auf ca. + 1200 erweitert
werden kann. Der Betriebsraum 6 ist hierbei etwas weiter von der Gerätekabine 8
und der Übergangskammer 9 mit den Sendern 10 abgesetzt. Die Verbindung zwischen
den eine Einheit bildenden Räumen 8 und 9 einerseits und dem Betriebsraum 6 andererseits
ist hier nur über einen schmalen Gang 37 möglich. Wenn die Azimut-Jalousie 30 auf
eine nicht eigens dargestellte Trommel aufgerollt und nicht in längs des Betriebsraums
6 verlaufenden Verstauungskammern 32 einlaufen muß, braucht der Betriebsraum 6 zur
rechten Seite hin keine so geschwungene Form zu haben. Die Übergangskammer 9 mit
der Gerätekabine 8 baut sich über einem schmalen sektorförmigen Sockelbereich 38
freitragend auf.
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Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig.5 bis 10 kann das zentrale
Azimut-Lager 19 auch auf dem Dach 33 der Übergangskammer 9 angebracht sein, welches
mit dem Dach des Betriebsraumes 6 eine feste Einheit bildet. Die Elevations-Jalousie
21 muß dazu aufgerollt und in einem verkürzten Elevations-Jalousiekasten 23 untergebracht
werden. Die Verbindung vom Azimut-Lager zu den Elevations-Lagerböcken (in den Fig.2,4,6,8
mit 39 bezeichnet) der Antenne erfolgt dann über ein geeignetes Fachwerk. Bei dieser
Lösung sind keine freiragenden Gebäudeüberstände nötig, was insbesondere beim Ausführungsbeispiel
nach den Fig. 9 und 10 günstig ist.
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Die Dachkonstruktion muß dann entsprechend stabiler ausgeführt sein.
Außerdem müssen die zu den Laufrädern 17 und 18 führenden Stützbeine des Tragwerks
16 der Antenne verstärkt werden, da die Fachwerkverbindung zum ursprünglichen Azimutlager
19 entfällt.
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Bei den bisher geschilderten Ausführungsbeispielen ist der Azimut-Drehbetrieb
der Antenne je nach Ausführung durch die Lage des Betriebsraums 6 und der Verbindungselemente
mehr oder weniger stark gegenüber dem vollen Schwenkwinkel von 3600 eingeschränkt.
Praktisch hat jedoch dies keine wesentlichen Nachteile, da kommerzielle Satellitenfunkantennen
für Verbindungen mit geostationären Satelliten eingesetzt werden, die von allen
europäischen und den meisten übrigen Antennenstandorten aus nur in einem stark eingeschränkten
Azimut-Winkelbereich sichtbar sind. Für Meßzwecke ist gelegentlich ein größerer
Azimut-Drehbereich erwünscht.
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Bei der vorgeschlagenen Lösung kann für Varianten mit stärker eingeschränktem
Azimut-Drehbereich dieser Bereich für Meßzwecke erweitert werden. Dazu wird die
Antenne auf einem Testgelände ohne den die Azimut-Bewegung einschränkenden Betriebsraum
6 vermessen. Soweit die Begrenzung des Azimut-Winkels vorwiegend von den Verbindungselementen
herrührt, kann die Antenne auch am vorgesehenen Standort in einem vergrößerten Azimutbereich
für Meßzwecke eingesetzt werden, wenn die Verbindungselemente erst nach der Messung
montiert werden und zwischenzeitlich ein provisorischer Erregerzugang geschaffen
wird. Viele neuere, vor allem kostengünstige Satellitenfunkantennen besitzen einen
sehr stark eingeschränkten Azimut-Drehbereich.
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Die Figuren 11 bis 16 beinhalten Ausführungsbeispiele, in welchen
als erste bewegliche Wandteile der Ubergangskammer eine Drehkuppel zur Anwendung
kommt, welche auf einer fest mit dem Betriebsraum verbundenen oder daran angebauten
Basis mittels einer Drehkranzverbindung um die zentrale Azimut-Drehachse drehbar
gelagert ist. Die Antenne ist hierbei an der Drehkuppel zur Schwenkung um die Elevationsdrehachse
angelenkt.
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Gemeinsam ist diesen Ausführungsbeispielen, daß von der Basis durch
den Drehkranz hindurch eine Verbindung zur Drehkuppel entsteht.
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In diesem Zusammenhang zeigen die Figuren 11 und 12 in einer Seitenansicht
bzw. in einer Draufsicht (für 0°-Elevation) ein Ausführungsbeispiel, bei dem das
gesamte Antennengewicht auf einer Drehkuppel 40 ruht. Zwischen dieser Drehkuppel
40 und einer Basis 41 besteht eine Laufkranzverbindung 42. Die Basis 41 ist fest
auf einem ebenerdigen Betriebsraum 43 aufgebaut und ist von diesem über einen Treppenaufgang
44 zugänglich.
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Die eigentliche Antenne ist an der Drehkuppel 40 zur Schwenkung um
die Elevationsdrehachse 4 angelenkt, wobei diese Achse 4 exzentrisch durch die Drehkuppel
40 verläuft, so daß im zentralen Bereich der Drehkuppel 40 ausreichend Raum zur
Aufnahme von funkttechnischen Geräten, wie z.B. einem Sender 10, besteht. Gleichzeitig
wird hierdurch die Unwucht der Antenne verringert. Zur Auswuchtung der Einheit der
Antenne/Kuppel bei Windeinfluß sind in das Kuppel dach integrierte Träger 45 mit
einem Gegengewicht 46 vorgesehen. Da der Kuppeldrehkranz 42 zugleich als tragender
Azimutdrehkranz der Antenne dient, muß die Lagerung der Drehkuppel 40 dementsprechend
stabil ausgeführt sein. Die Lösung ist deshalb vor allem für nicht zu große Antennen
geeignet, bei denen Wert auf einen großen Azimutscnwenkbereich gelegt wird. Separate
Antennenfundamente werden hier nicht benötigt. Der Boden 47 und bis zu einer gewissen
Höhe auch die Seitenwände der Übergangskammer 9 sind starr und ortsfest ausgeführt.
Der Elevationsschwenkantrieb der Antenne nach den Figuren 11 und 12 erfolgt über
eine an den Trägern 45 befestigte Zugstange 48 oder für Elevationswinkel kleiner
als 900 über ein nicht eigens dargestelltes
Zugseil. Bei der Elevationsschwenkbewegung
wird eine Elevationsjalousie 21 mitbewegt, die aus horizontal verlaufenden Lamellen
besteht und die Speisehornzuführung im vorderen Teil der Drehkuppel 40 dicht abschließt.
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Die Figuren 13 und 14 zeigen in einer Seitenansicht bzw. in einer
Draufsicht ein Ausführungsbeispiel, bei dem ebenfalls eine Drehkuppel 40 verwendet
wird, die jedoch gegenüber der vorher beschriebenen Lösung verkleinert ausgebildet
ist.
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Zusätzlich zur Laufkranzverbindung 42 ist zur Abstützung der Drehkuppel
40 und der daran angelenkten Antenne noch eine zusätzliche Laufschiene 49 vorgesehen,
auf welcher mit zwei Laufrädern 50 und 51 ein Antennenfahrgestell 52 ruht.
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Diese beiden Maßnahmen vereinfachen und verbilligen die Konstruktion
und Lagerung der Drehkuppel 40. Ein Treppenaufgang 53 mit nur wenigen Stufen ermöglicht
den direkten Zugang zu den Anschlüssen des Erregers 2 von einem separaten Betriebsraum
6 aus. Wegen der unterschiedlichen Azimutstellungen der Antenne teilt sich der Treppenaufgang
53 unterhalb der Drehkuppel 40 in einen rechten und linken Aufgang. Die Sender 10
können bei Platzmangel in der Übergangskammer 9 auch im Betriebsraum 6 oder in einem
Verbindungsgang 54 zur Drehkuppel 40 aufgestellt werden (gestrichelt dargestellt).
Die Drehkuppel 40 läßt sich dann im Durchmesser noch etwas verkleinern.
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Bei kleineren Antennen ist die zusätzliche Abstützung auf einer Laufschiene
49 nicht nötig. Die Antenne kann dann trotz des angesetzten Betriebsraums 6 rundum
geschwenkt werden, sofern über dem Betriebsraum 6 ein bestimmter Mindestelevationswinkel
eingehalten wird. Bei der Lösung nach den Figuren 13 und 14 ist keine Elevationszugstange,
sondern eine Elevationsschubstange 55 vorgesehen, welche am fachwerkartigen Fahrgestell
52 der Antenne befestigt ist.
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Das Ausführungsbeispiel nach den Figuren 15 und 16 unterscheidet sich
von demjenigen nach den Figuren 13 und 14 lediglich dadurch, daß ein zusätzliches
Zentrallager 56 auf der Azimutdrehachse 5 vorgesehen ist, das etwa demjenigen nach
dem Ausführungsbeispiel von Figuren 1 und 2 (dort mit 19 bezeichnet) entspricht.
Damit wird die Drehkuppel 40 und ihre Lagerung vom Antennengewicht vollständig befreit.
Der einen Teil der Übergangskammer 9 darstellende Basisraum unter der Drehkuppel
40 ist dann als freitragende Empore ausgebildet. Der Azimutschwenkwinkel dieser
Antenne beträgt etwa + 900.
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Bei allen Ausführungsbeispielen nach den Figuren 11 bis 16 enthält
die Kuppel an ihrer der Antenne zugewandten Seite einen Rücksprung 57 wegen der
Elevatiosdrehlagerung.
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Außerdem wird der mit dem Erregersystem 2 verbundene flexible Hohlleiter
26 über eine Azimut-Drehkupplung 58 mit dem Sender 10 verbunden.
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Die Figuren 17 und 18 zeigen in einer Seitenansicht bzw. in einer
Draufsicht ein Ausführungsbeispiel, welches im wesentlichen eine Kombination der
Prinzipien darstellt, welche anhand der Figuren 13 und 14, 5 und 6 sowie 7 und 8
beschrieben wurden. Die Anordnung weist zur Lagerung der Übergangskammer 9 ein Azimut-Zentrallager
59 und Lagerungen auf zwei Laufschienen 60 und 61 auf. Die beiden Laufschienen 60
und 61 verlaufen konzentrisch um die Azimutdrehachse 5. Abgestützt wird die Antenne
auf den beiden Laufschienen 60,61 mittels Laufrädern 62 bis 65. Es ergibt sich hiermit
entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 13 und 14 ein fester breitflächiger
Sockel 66 unter der Übergangskammer 9, wobei die Decke 67 und zum Teil auch die
Seitenwände 68, 69 dieser Übergangskammer 9 als erste Wandteile im Azimut mitbewegt
werden. In Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 5 und 6
ergibt sich ein horizontaler Zugang zum Erregerhorn 2. Außerdem besteht
die
Ubergangskammer 9 entsprechend dem vorgenannten Ausführungsbeispiel aus einem vorzugsweise
in einem Zylindermantel 68 geführten, sich bis zum Anschlag an der Wand des Betriebsraumes
6 mitdrehenden Zylinder 69, dessen sich mitdrehender Boden 70 mittels Laufrädern,
von denen die Räder 64 und 65 in der Figur 17 sichtbar sind, in der auf dem Sockel
66 angebrachten Laufschiene 60 geführt wird.
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Es besteht auch ein Zugang zum Betriebsraum 6 aufgrund einer Zylinderöffnung
71. Zur Anbringung der Elevationsschwenklagerung der Antenne weist der kuppelartige
Aufbau vorne einen Rücksprung 72 auf, an dessen Bodenfläche die Lagerböcke 73 für
die Halterung der Antenne befestigt sind.
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Die dargestellte Antenne hat einen Azimut-Schwenkwinkelbereich von
ungefähr + 800. Die Stellung des Zylinders 69 in einer der beiden azimutal maximal
ausgeschwenkten Antennenpositionen ist gestrichelt in Fig. 18 eingezeichnet.
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In einer weiteren, nicht gezeichneten Ausführungsform kann die Übergangskammer
9 über ein Tragwerk auch direkt auf der Azimut-Laufschiene 61 abgestützt sein. Dabei
entfällt dann der feste Sockel 66 mit der Laufschiene 60.
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Die Laufschiene 61 kann auch auf einer Ebene mit dem Betriebsraum
6 liegen. Der Zugang zur Übergangskammer 9 erfolgt dann, ähnlich wie in Fig.2, über
eine Treppe.
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