DE69334039T2

DE69334039T2 - Mehrstrahlantenne für Satellitenempfang

Info

Publication number: DE69334039T2
Application number: DE69334039T
Authority: DE
Inventors: Akira Kinoshita; Mamoru Hirakata-shi Nomoto; Katsuhiko Tokuda; Yoshikazu Takatsuki-shi Yoshimura
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1992-11-11
Filing date: 1993-10-27
Publication date: 2006-12-28
Anticipated expiration: 2013-10-28
Also published as: EP0597318A3; EP0597318A2; EP0597318B1; DE69334039D1; JPH06152233A; US5434586A; JP3473033B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft einen Mehrfach-Richtstrahler, der elektromagnetische Wellen von mehreren Satelliten gleichzeitig empfängt. Eine solche Antenne, die in dem Oberbegriff des Anspruchs definiert ist, ist aus dem Dokument JP62-051810 bekannt.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Vor kurzem ist neben der Übertragung mittels Rundfunksatelliten mit der Übertragung mittels Nachrichtensatelliten begonnen worden. Die Positionen des Rundfunksatelliten und der Nachrichtensatelliten auf ihren stationären Umlaufbahnen über dem Äquator sind 50 bis 60 Grad voneinander entfernt. Die Positionen der Nachrichtensatelliten sind nur etwa vier Grad voneinander entfernt. In der Mitte von Japan beträgt die effektive Abstrahlungsleistung etwa 50 dBW, fast 10 dBW weniger als die des Rundfunksatelliten von etwa 60 dBW.
Als Antenne, die die elektromagnetischen Wellen von mehreren Satelliten, deren Positionen auf der stationären Umlaufbahn unterschiedlich sind, gleichzeitig empfängt, ist beispielsweise die in 1 gezeigte Antenne verwendet worden. Das heißt, eine Antenne mit einer Torusfläche 61 als Reflektor, die mehrere Brennpunkte für die Wellen von den Satelliten hat, ist mit Umformern 2 und 3 mit einem Primärstrahler an den Brennpunkten versehen, die den Richtungen der von den einzelnen Satelliten kommenden Wellen entsprechen. Die Bezugssymbole 4 bezeichnen Tragarme für die Umformer 2 und 3, und das Bezugssymbol 5 bezeichnet einen Antennenpol.
Da eine Antenne des Standes der Technik jedoch eine Spezialfläche als Torusfläche für den Reflektor verwendet, besteht das Problem, dass die Kosten hoch sind und die Installation der Antenne schwierig ist.
Die vorliegende Erfindung löst das vorgenannte Problem und stellt einen Mehrfach-Richtstrahler zur Verfügung, der billiger ist und leicht zu installieren ist.
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Ein erfindungsgemäßer Mehrfach-Richtstrahler zum Empfangen von Satelliten-Wellen verwendet Folgendes: eine versetzte Parabolfläche (Parabolkalottenfläche) als Reflektor, die im Allgemeinen beim Empfang von Satellitenrundfunk verwendet wird; Umformer, die in der Nähe des Brennpunkts der versetzten Parabolfläche aufgestellt sind, mit einem Primärstrahler zum Empfangen der Wellen von den einzelnen Nachrichtensatelliten; und einen Umformer, der in Richtung der reflektierten Wellen aufgestellt ist, mit einem Primärstrahler zum Empfangen der Wellen von einem Rundfunksatelliten, wobei die Symmetrie-Ebene der versetzten Parabolfläche, die zu dem Antennenzielpunkt (d. h. zu einem Nachrichtensatelliten oder dessen Nähe) zeigt, in Übereinstimmung mit der Ebene gebracht wird, die von dem Antennenzielpunkt, dem Rundfunksatelliten und dem Empfangspunkt festgelegt wird.
Hierbei ist die Symmetrie-Ebene die Symmetrie-Ebene, die die längere Achse der Antennenöffnung enthält, und sie wird nachstehend einfach als „Symmetrie-Ebene" bezeichnet.
Bei dem erfindungsgemäßen Mehrfach-Richtstrahler können Wellen von mehreren Satelliten, deren Positionen auf den stationären Umlaufbahnen über dem Äquator recht unterschiedlich sind, gleichzeitig empfangen werden. Dieser Mehrfach-Richtstrahler ist preisgünstig und leicht zu installieren.
Die vorliegende Erfindung betrifft also einen Mehrfach-Richtstrahler, der in den beiliegenden Ansprüchen definiert ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Darstellung einer Antenne des Standes der Technik (A) in der Vorderansicht, (B) in der Draufsicht und (C) in der Seitenansicht.
2 ist eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Mehrfach-Richtstrahlers mit einer versetzten Parabolfläche in dem Zustand, in dem die Symmetrie-Ebene der versetzten Parabolfläche vertikal ist.
3 ist eine Darstellung einer Antenne nach einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für den Fall eines einzigen Nachrichtensatelliten (A) in der Vorderansicht, (B) in der Draufsicht und (C) in der Seitenansicht.
4 zeigt die Reflexion der elektromagnetischen Wellen von einem Rundfunksatelliten bei der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt die Reflexion der elektromagnetischen Wellen von einem Nachrichtensatelliten bei der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine Darstellung einer Antenne, die Wellen von zwei Nachrichtensatelliten empfängt, nach der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für den Fall von zwei Nachrichtensatelliten (A) in der Vorderansicht und (B) in der Draufsicht.
7 ist eine Darstellung einer Antenne nach einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (A) in der Vorderansicht und (B) in der Draufsicht.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
2 ist eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Mehrfach-Richtstrahlers mit einer versetzten Parabolfläche in dem Zustand, in dem die Symmetrie-Ebene der versetzten Parabolfläche vertikal ist. Die Strichlinien zeigen eine gedrehte Parabolfläche, und die Volllinie zeigt eine versetzte Parabolfläche.
3 zeigt eine erste beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für den Fall, dass außer einem Rundfunksatelliten nur ein Nachrichtensatellit vorhanden ist. 3 zeigt eine Anordnung der Antennenteile, und die 4 und 5 zeigen das Prinzip der Antenne. In 3 bezeichnet das Bezugssymbol 1 eine versetzte Parabolfläche, 2 einen Umformer mit einem Primärstrahler zum Empfangen der Wellen von einem Nachrichtensatelliten, 3 einen Umformer mit einem Primärstrahler zum Empfangen der Wellen von einem Rundfunksatelliten, 4 einen Tragarm für die Umformer 2 und 3, 5 einen Antennenpol und 6 eine Symmetrie-Ebene der versetzten Parabolfläche 1.
Wie in 3 gezeigt, wird die Symmetrie-Ebene 6 der versetzten Parabolfläche 1, die auf den Nachrichtensatelliten gerichtet ist, in Übereinstimmung mit einer Ebene gebracht, die von den drei Punkten Nachrichtensatellit, Rundfunksatellit und Antennenempfangspunkt festgelegt wird. Bei diesem Verfahren kann eine Öffnungsfläche der Antenne, gesehen von dem Rundfunksatelliten, der eine hohe effektive Abstrahlungsleistung hat, vergrößert werden, ohne die Öffnungsfläche der Antenne, gesehen von dem Nachrichtensatelliten, der eine kleine effektive Abstrahlungsleistung hat, zu ändern.
Die 4 und 5 zeigen die Reflexion der Wellen von einem Satelliten an der versetzten Parabolfläche in der Symmetrie-Ebene der versetzten Parabolfläche. 4 zeigt die Reflexion der Welle von einem Nachrichtensatelliten, und 5 zeigt die Reflexion der Welle von einem Rundfunksatelliten. Wenn eine Welle 21 von dem Nachrichtensatelliten an einer versetzten Parabolfläche 1 reflektiert wird und eine reflektierte Welle 22 in der Nähe eines Brennpunkts 23 gebündelt wird, wird der Umformer 2 mit einem Primärstrahler zum Empfangen der Wellen von dem Nachrichtensatelliten an dem Brennpunkt 23 der versetzten Parabolfläche 1 aufgestellt. Eine Welle 31 von dem Rundfunksatelliten wird auch dann nicht in einem Punkt gebündelt, wenn sie an der versetzten Parabolfläche 1 reflektiert wird. Da aber die effektive Abstrahlungsleistung von dem Rundfunksatelliten größer als die von dem Nachrichtensatelliten ist, wird eine ausreichende Empfindlichkeit erhalten, wenn der Umformer 3 mit einem Primärstrahler zum Empfangen der Wellen von dem Rundfunksatelliten in der Nähe der Hülle einer Reflexionswelle 32 aufgestellt wird.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird beim gleichzeitigen Empfangen der Wellen von einem Nachrichtensatelliten und einem Rundfunksatelliten, deren Positionen auf den stationären Umlaufbahnen über dem Äquator unterschiedlich sind, eine versetzte Parabolfläche verwendet, die im Allgemeinen als Reflektor zum Empfangen von Satellitenrundfunk verwendet wird, und ein Umformer 2 mit einem Primärstrahler zum Empfangen der Wellen von dem Nachrichtensatelliten wird an dem Brennpunkt 23 der versetzten Parabolfläche 1 aufgestellt, und ein Umformer 3 mit einem Primärstrahler zum Empfangen der Wellen von dem Rundfunksatelliten wird in der Nähe der Hülle der Wellen von dem Rundfunksatelliten, die an der versetzten Parabolfläche 1 reflektiert werden, aufgestellt, wobei die Symmetrie-Ebene der versetzten Parabolfläche, die auf den Nachrichtensatelliten gerichtet ist, in Übereinstimmung mit der Ebene gebracht wird, die von den drei Punkten Nachrichtensatellit, Rundfunksatellit und Antennenempfangspunkt festgelegt wird. Dadurch kann eine preisgünstige und leicht zu installierende Antenne erhalten werden.
In dem Fall, dass zwei Nachrichtensatelliten vorhanden sind, werden zwei Umformer mit einem Primärstrahler, die den einzelnen Nachrichtensatelliten entsprechen, in der Nähe des Brennpunkts 23 der versetzten Parabolfläche 1 aufgestellt, wie in 6 gezeigt. Der Antennenzielpunkt liegt in der Mitte zwischen den beiden Nachrichtensatelliten.
Nachstehend wird eine zweite beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 7 erläutert. Die Antenne selbst ist die Gleiche wie die, die in 3 gezeigt ist, aber sie unterscheidet sich darin von der ersten beispielhaften Ausführungsform, dass sie so installiert ist, dass die längere Symmetrie-Achse der versetzten Parabolfläche 1, die auf einen Nachrichtensatelliten gerichtet ist, horizontal ist. Bei der Installation einer Antenne wie dieser ist zwar die Empfangsempfindlichkeit für den Rundfunksatelliten etwas geringer als bei der Installation der ersten beispielhaften Ausführungsform, aber sie kann durch Einstellen nur des Richtungswinkels und des Erhebungswinkels installiert werden. Das führt zu einer leichteren Installation.
Erfindungsgemäß wird beim gleichzeitigen Empfangen der Wellen von einem Nachrichtensatelliten und einem Rundfunksatelliten, deren Positionen auf den stationären Umlaufbahnen über dem Äquator unterschiedlich sind, eine versetzte Parabolfläche als Reflektor für die Wellen von den Satelliten verwendet, und ein Umformer mit einem Primärstrahler zum Empfangen der Wellen von dem Nachrichtensatelliten wird an dem Brennpunkt der versetzten Parabolfläche aufgestellt, und ein Umformer mit einem Primärstrahler zum Empfangen der Wellen von dem Rundfunksatelliten wird in der Nähe der Hülle der Wellen von dem Rundfunksatelliten, die an der versetzten Parabolfläche reflektiert werden, aufgestellt, wobei die versetzte Parabolfläche auf den Antennenzielpunkt und die Symmetrie-Ebene der versetzten Parabolfläche gerichtet ist und die Antenne so installiert wird, dass

(a) die Symmetrie-Ebene der versetzten Parabolfläche, die auf den Antennenzielpunkt gerichtet ist, in Übereinstimmung mit der Ebene gebracht wird, die von dem Antennenzielpunkt (dem Nachrichtensatelliten oder dessen Nähe), dem Rundfunksatelliten und dem Antennenempfangspunkt festgefegt wird, oder
(b) die längere Symmetrie-Achse der Öffnung der versetzten Parabolfläche, die auf den Antennenzielpunkt gerichtet ist, horizontal ist, wobei der Antennenzielpunkt der Nachrichtensatellit selbst ist, wenn es nur einen Nachrichtensatelliten gibt, und der Mittelpunkt der Nachrichtensatelliten ist, wenn es mehrere Nachrichtensatelliten gibt.

Dadurch ist der gleichzeitige Empfang der Wellen von einem Rundfunksatelliten und von Nachrichtensatelliten einfach (einfache Installation und Einstellung) und kostengünstig.

Claims

Mehrfach-Richtstrahler zum gleichzeitigen Empfangen von Wellen (21, 31) von mindestens einem Nachrichtensatelliten und von einem Rundfunksatelliten, die verschiedene Positionen auf stationären Umlaufbahnen über dem Äquator haben, mit: einer Parabolkalottenfläche (1) als Reflektor des Mehrfach-Richtstrahlers, die eine Symmetrie-Ebene (6) mit einem Brennpunkt (23) hat und symmetrisch zu der Symmetrie-Ebene ist; mindestens einem ersten Umformer (2) mit einem Primärstrahler zum Empfangen einer Welle (21) von dem Nachrichtensatelliten an einem Empfangsort, wobei der erste Umformer (2) nahe dem Brennpunkt (23) der Parabolkalottenfläche (1) aufgestellt wird, wenn die Antenne in die Richtung eines Antennenzielpunkts gerichtet ist, der von dem Standort des Nachrichtensatelliten bestimmt wird und der sich in der Nähe des Nachrichtensatelliten befindet; einem zweiten Umformer (3) mit einem Primärstrahler zum Empfangen einer Welle (31) von dem Rundfunksatelliten, der nahe der Hülle (33) von reflektierten Wellen (32) von dem Rundfunksatelliten, die von der Parabolkalottenfläche (1) reflektiert werden, aufgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Umformer (2) und der zweite Umformer (3) deckungsgleich mit der längeren Symmetrie-Achse (6) der Antenne, jedoch jeweils auf gegenüberliegenden Seiten der längeren Symmetrie-Achse (6), in Bezug auf die Mitte der Achse angeordnet sind und der Mehrfach-Richtstrahler weiterhin Folgendes aufweist: Aufstellungsmittel zum Aufstellen des ersten und zweiten Umformers (2, 3) in der Weise, dass der erste Umformer (2) nahe dem Brennpunkt aufgestellt wird, und zum Einstellen der Parabolkalottenfläche (1) so, dass sie entlang einer Ziellinie ausgerichtet wird, die auf den Antennenzielpunkt zeigt, und zum Einstellen der Symmetrie-Ebene der Parabolkalottenfläche (1) so, dass sie mit der Ebene übereinstimmt, die von dem Antennenempfangspunkt, dem Nachrichtensatelliten und dem Rundfunksatelliten festgelegt wird, in der Weise, dass der zweite Umformer (3) im Wesentlichen an der Hülle der reflektierten Welle von dem Rundfunksatelliten angeordnet wird.