DE69919152T2

DE69919152T2 - Antennensystem zur verfolgung von nichtgeostationären satelliten

Info

Publication number: DE69919152T2
Application number: DE69919152T
Authority: DE
Inventors: Patrice Hirtzlin; Henri Fourdeux; Ali Louzir
Original assignee: Thomson Multimedia SA
Current assignee: Technicolor SA
Priority date: 1998-04-23
Filing date: 1999-04-19
Publication date: 2005-08-11
Anticipated expiration: 2019-04-20
Also published as: ES2226367T3; JP4219557B2; EP1074065B1; FR2778042A1; FR2778042B1; CN1140011C; EP1074065A1; WO1999056348A1; DE69919152D1; CN1298561A; US6356247B1; JP2002513231A; AU3336199A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Sendung und/oder zum Empfang von Signalen und insbesondere ein Antennensystem zur Verfolgung nicht-stationärer Satelliten.
Bis heute erfolgten kommerzielle Telekommunikationen über Satelliten fast vollständig über geostationäre Satelliten, die insbesondere nützlich sind durch ihre unveränderten relativen Lagen am Himmel. Jedoch hat ein geostationärer Satellit beachtliche Nachteile wie beachtliche Dämpfungen durch den Abstand der Benutzerantennen von dem geostationären Satelliten (in der Größenordnung von 36.000 Kilometern, die entsprechenden Verluste steigen dann auf etwa 205 dB im Ku-Band an) und Übertragungsverzögerungen (im Allgemeinen in der Größenordnung von 250 ms bis 280 ms). Diese sind deutlich wahrnehmbar und störend insbesondere für Echtzeitanwendungen wie Telefonie, Videokonferenzen usw. Außerdem stellt der geostationäre Orbit in der Äquatorebene ein Sichtbarkeitsproblem für Gebiete mit hohen geographischen Breiten dar, wobei die Elevationswinkel für Bereiche in der Nähe der Erdpole sehr klein werden können.
Die Alternativen zu der Anwendung von geostationären Satelliten sind:

– die Anwendung von Satelliten in geneigten elliptischen Orbits, der Satellit ist dann annähernd stationär über den Gebieten bei einer geographischen Breite ihres Apogäums (erdfernster Punkt) für eine Dauer von möglicherweise bis zu mehreren Stunden,
– die Ausführung von Konstellationen von Satelliten im runden Orbits, insbesondere in dem unteren Orbit ("Low Earth Orbit" oder LEO) oder mit mittleren Orbit ("Mid Earth Orbit" oder MEO). Die Satelliten der Konstellation fliegen innerhalb der Sichtbarkeit des Benutzerterminals für eine Dauer von einigen zehn Minuten bis ungefähr einer Stunde.

In beiden Fällen kann der Service nicht ständig durch einen einzigen Satelliten erfolgen. Die Kontinuität des Service erfordert, dass mehrere Satelliten nacheinander über den Servicebereich fliegen.
Das Dokument US 4 531 129 beschreibt ein Antennensystem mit einer Lüneburg-Linse, das mehrere Quellen enthält. Dieses System ist jedoch zu komplex.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Antennensystem zur Verfolgung von Satelliten zu schaffen, das es ermöglicht, wenigstens zwei asynchrone Satelliten zu empfangen, die nacheinander in dem Bereich der Sichtbarkeit des Systems folgen, und die Nachteile der bekannten Systeme zu vermeiden.
Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung ein System zur Sendung und/oder Empfang von Signalen in einem Kommunikationssystem mit nicht-synchronen Satelliten, enthaltend:

– mehrfachgerichtete Fokussiermittel vom Linsentyp mit einer Fokussierfläche mit mehreren Brennpunkten, wobei die Mittel fest zum Boden angeordnet sind,
– ein erstes Senderelement und/oder Empfangselement und ein zweites Senderelement und/oder Empfangselement,
– erste Mittel zur Verschiebung des ersten Elements an einem ersten Lager gemäß einer ersten Linie der Brennpunkte entsprechend der Laufbahn eines ersten, nicht-synchronen Satelliten,
– zweite Mittel zur Verschiebung des zweiten Elements an einem zweiten Lager entlang einer zweiten Linie von Brennpunkten entsprechend der Laufbahn eines zweiten nicht-synchronen Satelliten,
– Mittel zur Steuerung der ersten und der zweiten Verschiebemittel zur Verschiebung des ersten und des zweiten Elements entlang der ersten und der zweiten Linie von Brennpunkten und
– Steuermittel zur Bestimmung des Senderelements und/oder des Empfängerelements, mit dem der Austausch der Nutzdaten erfolgen soll, und zur Änderung dieser bei den Verarbeitungsmitteln der empfangenen und/oder gesendeten Signale, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Sender- und/oder Empfängerelement Antennen enthalten, die in der Technologie der gedruckten Schaltungen ausgebildet sind.

Auf diese Weise ermöglicht das System gemäß der Erfindung, wenigstens zwei räumlich getrennte Strahlen zu senden oder aufzufangen und hat nicht den Nachteil einer Umschaltverzögerung beim Umschalten von einem ersten Satelliten zu einem anderen Satelliten. Diese Verzögerung erfolgt durch die Neupositionierung der Empfangsmittel, die den ersten Satelliten auf eine Lage ausrichten, die den zweiten Satelliten sieht. In der vorliegenden Anmeldung wird der Ausdruck "aktiv" jedem Element zugeordnet, das wenigstens einen Hauptteil der Nutzdaten mit einem gleichermaßen so genannten "aktiven" Satelliten austauscht. Der Ausdruck "passiv" bezeichnet jedes andere Element, das Signalisierungsdaten und wenig Nutzdaten mit einem so genannten "passiven" Satelliten austauscht. Da die Lagermittel unabhängig sind, können das erste und das zweite Element sich entlang der Fokussierfläche verschieben, ohne einander zu stören.
Damit die Verschiebung des ersten und des zweiten Elements nicht durch die Anwesenheit von Kabeln gestört wird, enthalten das erste und das zweite Element erste bzw. zweite Signal-Empfangs- und/oder Sendeantennen, und die Einheit enthält eine dritte Sende- und/oder Empfangsantenne, derart, dass im Betrieb das erste und das zweite Element und die Einrichtung durch eine drahtlose Hochfrequenzstrecke miteinander verbunden sind.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Lagermittel an beiden Seiten der Fokussierfläche angeordnet.
Gemäß einer Ausführungsform enthalten die Fokussiermittel eine sphärische Lüneburg-Linse.
Gemäß einer Ausführungsform enthalten die Lagermittel halbkreisförmige Schienen, deren Krümmungsmittelpunkte nahezu mit dem der Linse zusammenfallen, und sind mit Mitteln zur Betätigung der Lagermittel verbunden.
Gemäß einer Ausführungsform enthalten die Betätigungsmittel Mittel zur Drehung der ersten und zweiten Lagermittel für eine Azimut-Verfolgung der Satelliten.
Gemäß einer Ausführungsform enthalten diese Drehmittel eine Drehwelle, die durch den Mittelpunkt der Lüneburg-Linse verläuft und um die sich die ersten und zweiten Lagermittel drehen können.
Gemäß einer Ausführungsform enthalten die ersten und zweiten Lagermittel Schienen, und die ersten und zweiten Elemente sind mit Motoren versehen, so dass sie auf den Schienen bewegen können.
Gemäß einer Ausführungsform steuern die Überwachungsmittel die Motoren der Elemente und die Mittel zur Betätigung der Schienen.
Gemäß einer Ausführungsform enthalten das erste und das zweite Element zur Sendung und/oder zum Empfang jeweils einen Frequenzkonverterblock für die Sendesignale und/oder einen Frequenzkonverterblock für die Empfangssignale.
Gemäß einer Ausführungsform enthält das System gemäß der Erfindung außerdem wenigstens ein drittes Sender- und/oder Empfängerelement in der Nähe desselben Brennpunktes des Systems für die Kommunikation mit wenigstens einem geostationären Satelliten.
Gemäß einer Ausführungsform ist das System gemäß der Erfindung für die Verfolgung nicht-synchroner Satelliten entlang vorbestimmter Laufbahnen vorgesehen, und die erste und zweite Reihe von Brennpunkten entspricht den Laufbahnen des ersten und des zweiten Satelliten.
In der vorliegenden Patentanmeldung soll der Ausdruck "Abwärtssignal" als ein Signal interpretiert werden, das in der Richtung von dem Satelliten zu einer Einheit in einer Wohnung übertragen wird, mit der das System verbunden ist, während der Ausdruck "Aufwärtssignal" ein Signal betrifft, das in der Richtung von der Einheit in der Wohnung zu dem Satelliten übertragen wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung des folgenden Ausführungsbeispiels an einem nicht einschränkenden Beispiel anhand der beigefügten Figuren:
1 zeigt ein vereinfachtes Diagramm eines Vertikalschnitts durch eine Ausführungsform des Systems gemäß der Erfindung,
2 zeigt eine Teilansicht des Systems gemäß dem Querschnitt von 1,
3a, 4a und 5a zeigen drei Ausführungsformen einer fünften/sechsten Sende/Empfangsantenne, während die 3b, 4b und 5b jeweils eine Explosionsseitenansicht der von den in 3a, 3b und 3c dargestellten Kontaktflächen zeigt,
6 zeigt eine Ausführungsform eines Sender- und/oder Empfängerelements gemäß der Erfindung.
Zur Vereinfachung der Beschreibung werden in den letzteren Figuren dieselben Bezugszeichen benutzt zur Bezeichnung von Elementen, die identische Funktionen ausführen.
1 zeigt ein vereinfachtes Diagramm eines Vertikalschnitts durch ein System gemäß der Erfindung, bestimmt für die Verfolgung nicht-synchroner Satelliten 2₁ , 2₂ , während 2 eine Teilansicht des Verfolgungssystems gemäß einem Querschnitt von 1 zeigt.
Gemäß der in den 1 und 2 beschriebenen Ausführungsform ist das Verfolgungssystem 1 in dem parallelepipedalen Gehäuse 3 integriert, das sich im Allgemeinen außerhalb einer nicht dargestellten Wohnung und innerhalb der Sichtbarkeit des durch die Satelliten 2₁ , 2₂ überstrichenen Raums befindet. Diese Einheit im Außenbereich ist im Allgemeinen mit einer Einheit innerhalb der Wohnung verbunden, die ein Decoder ist. Der obere Teil des Systems 1, der zu dem freien Strahlungsraum gerichtet ist, in dem sich die Satelliten 2₁ , 2₂ befinden, enthält eine für sich bekannte feste Lüneburg-Linse und zwei Teile einer zylinderförmigen Drehwelle 5, deren Achse 5₁ durch den Mittelpunkt 0 der Linse 4 verläuft. Die Querebene zu dem Schnitt von 1 durch die Achse 5₁ begrenzt zwei Halbkugeln 4₁ , 4₂ , wobei die Halbkugel 4₁ gegenüber dem freien Strahlungsraum liegt, während die Halbkugel 4₂ innerhalb des Gehäuses 3 liegt. Die Linse 4 besitzt eine Fokussierfläche 6, zu deren beiden Seiten Schienen 7, 8 angeordnet sind. Die Linse 4 ist derart gewählt, dass die Fokussierfläche 6 außerhalb der räumlichen Fläche der Linse 4 liegt. Die Schie nen 7, 8 haben halbkreisförmige Profile in der Ebene des Schnitts von 1, die die Fokussierfläche 6 verlängern, deren Mittelpunkte im Wesentlichen mit dem Mittelpunkt 0 der Linse 4 zusammenfallen, und deren jeweilige Enden mit den beiden Teilen der Welle 5 über Mittel verbunden sind, die mit (7₁ , 7₂ ) und (8₁ , 8₂ ) bezeichnet sind. Der Radius der Schiene 7 ist kleiner als der der Schiene 8. Jede Schiene 7, 8 ist unabhängig und kann sich um die Achse der Welle 5 durch die Motoren 9 bzw. 10 drehen. Die Schienen 7, 8 liegen im Wesentlichen entlang zwei Linien von Brennpunkten.
Zwei Sender/Empfänger-Elemente oder Relais 11, 12, deren Bewegung durch ein Steuersystem 13 oder einen Microcontroller 13 gesteuert wird, können sich auf den Schienen 7, 8 durch Zahnräder 380₁ und 380₂ bewegen, die mit der Zahnstange der Schienen 7 bzw. 8 in Eingriff stehen. Dieser Microcontroller 13 steuert die Motoren 9, 10 der Schienen 7, 8 und bewirkt, dass Letztere um seine Drehachse 5₁ schwenken, und steuern außerdem Motoren 50, 51, die die Verschiebung der Relais 11, 12 entlang den Schienen 7, 8 steuern können. Die Steuerung der Motoren 50, 51 der Relais 11, 12 erfolgt durch eine drahtlose Übertragung mit Antennen 50₁ , 51₁ von Signalen, die von dem Microcontroller 13 ausgehen und die aus Informationen erzeugt werden, die von den Relais 11, 12 und/oder von Informationen empfangen werden, die für die Laufbahnen der Satelliten 2₁ , 2₂ der geographischen Lage des Systems 1, von vornherein bekannt sind usw. Diese Informationen werden in einem nicht dargestellten Speicher des Microcontrollers 13 aufgezeichnet.
Jedes Relais 11 bzw. 12 enthält eine gedruckte Kontaktfläche 14₁ , 14₂ für das Senden/Empfangen von Signalen, die mit den Satelliten 2₁ bzw. 2₂ ausgetauscht werden.
Die 3a, 4a und 5a zeigen jeweils drei Ausführungsformen der gedruckten Kontaktfläche 14₁ , 14₂ für die Sendung/den Empfang, während die 3b, 4b und 5b eine seitliche Explosionsansicht der in den 3a, 3b, 3c dargestellten Kontaktflächen zeigen.
Diese drei Ausführungsformen der gedruckten Kontaktfläche sind in bekannter Technologie der Microstreifenleitungen ("microstrip technology") ausgeführt. Die 3a, 3b und 3c zeigen die Anwendung eines Substrats 15, z.B. aus Teflonglas, auf der eine Kontaktfläche liegt, die gegenüber dem Strahlungsraum liegt, wo sich die Satelliten 2₁ , 2₂ befinden. Die gegenüberliegende Fläche der Schicht 15 besteht aus einer Metallfläche 18, die die Masseebene der Schicht 15 darstellt.
Gemäß der Ausführungsform der 3a und 3b erregen die Sende/Empfangs-Schaltungen 17 für die Kontaktfläche 16 (detaillierter in 6 dargestellt) die Kontaktfläche in zwei orthogonalen Polarisationen. Gemäß dieser Ausführungsform sind die Kontaktfläche 16 und die Sende/Empfangs-Schaltungen 17 auf derselben oberen Fläche der Schicht 15 angeordnet. Das ist so zu verstehen, dass eine Polarisation dem Laufweg für die Übertragung der Signale durch das System gewidmet ist, während eine zweite Polarisation dem Laufweg für den Empfang von Signalen durch das System gewidmet ist.
Gemäß der Ausführungsform der 4a und 4b enthält die gedruckte Kontaktfläche zwei Schichten 15 und 19. Die erste Substratschicht 15 enthält auf ihrer oberen Fläche die Kontaktfläche 16 und auf ihrer unteren Fläche die Massenebene 18, in der Kopplungsfenster 20 ausgebildet sind. Eine zweite Schicht 19 liegt gegenüber der Schicht der Fläche 18. Die Sende/Empfangs-Schaltungen 17 sind auf der Unterseite der Schicht 19 gegenüber der Fläche in Kontakt mit der Schicht 15 angeordnet.
Gemäß der Ausführungsform der 5a und 5b enthält die gedruckte Kontaktfläche drei Schichten 15, 21 und 22. Wie vorher enthält die erste Substratschicht 15 auf ihrer Oberseite die Kontaktfläche 16 und auf ihrer Unterseite die Massenebene 18, in der die Kopplungsfenster 20 ausgebildet sind. Eine zweite Schicht 21 liegt gegenüber der Fläche 18. Die Sendeschaltung 17₁ , die einen Teil der Schaltungen 17 bildet, liegt auf der Unterseite der Schicht 21 gegenüber der Schicht in Kontakt mit der Schicht 15. Eine dritte Schicht 22 liegt gegenüber der Unterseite der Schicht 21. Die Empfangsschaltung 17₂ , die einen Teil der die Kontaktfläche 16 anregenden Schaltungen 17 in zwei orthogonalen Polarisationen bildet, liegt auf der Unterseite der Schicht 22 gegenüber der Fläche in Kontakt mit der Schicht 21.
Gemäß diesen drei letzten Ausführungsformen erfolgen die Sendung und der Empfang entsprechend zwei orthogonalen Polarisationen, um die Isolation zwischen dem Empfangsweg 23 für Signale von den Satelliten 2₁ , 2₂ , und einem Übertragungsweg 24 für Signale, die zu dem Satelliten 2₁ , 2₂ übertragen werden sollen.
Zusätzlich kann die Struktur mit einer einzigen Kontaktfläche 16 auf der ersten Substratschicht 15 durch eine Struktur ersetzt werden, die zwei von einer Substratschicht getrennte Kontaktflächen aufweist, die einander gegenüberliegen und bei zwei verschobenen Frequenzen in Resonanz sind, um so das Frequenzdurchlassband zu verbreitern.
6 zeigt eine Ausführungsform der Sende/Empfangs-Schaltungen 17 innerhalb der Relais 11, 12 gemäß der Erfindung. Die Sendeschaltung 17₁ befindet sich auf dem Übertragungsweg 24, während die Empfangsschaltung 17₂ sich auf dem Empfangsweg 23 befindet.
In dieser beispielhaften Ausführungsform sind die Sende/Empfangs-Schaltungen 17 einerseits mit den Erregerschaltungen der ersten Kontaktfläche 16 für die Sendung/den Empfang der Signale und andererseits mit einer zweiten Kontaktfläche 25 für die Sende/Empfangs-Signale verbunden, die Kontaktfläche 25 wird außerdem in zwei orthogonalen Polarisationen angeregt. Die Sendung und der Empfang der Signale durch die Kontaktfläche 25 kann unter anderem entsprechend dem in den 3a, 3b, 4a, 4b, 5a und 5b dargestellten Ausführungsformen ausgeführt werden. Die Relais 11, 12 enthalten somit Sende/Empfangsantennen 38₁ , 38₂ in der Form von gedruckten Kontaktflächen, die ähnlich sein können zu den in den Figuren beschriebenen.
Der Eingang der Empfangsschaltung 17₂ ist mit einem Ausgangsanschluss der Kontaktfläche 16 in einer Polarisation P1 verbunden, und der Ausgang der Schaltung 17₂ ist mit einem Eingangsanschluss der Kontaktfläche 25 verbunden, der letztere entlang einer ersten Seite der Kontaktfläche 25 in einer Polarisation P1' anregt. Ebenso ist der Eingang der Sendeschaltung 17₁ mit einem Ausgangsanschluss der Kontaktfläche 25 verbunden, die die letztere entlang einer Orthogonalen zu der ersten Seite der Kontaktfläche anregt, und in einer Polarisation P2' senkrecht zu P1', und der Ausgang der Schaltung 17₁ ist mit einem Eingangsanschluss der Kontaktfläche 25 verbunden, die letztere entlang einer Seite orthogonal zu der ersten Seite der Kon taktfläche 25 und in einer Polarisation P2 orthogonal zu P1 anregt. Die Empfangsschaltung 17₂ enthält an ihrem Eingang einen Verstärker 26 mit geringem Rauschen (low noise emplifyer), dessen Ausgang mit einem Bandpassfilter 27 verbunden ist, dessen Durchlassband bei der Satelliten-Empfangsfrequenz zentriert ist. Der Ausgang dieses Filters 27 ist mit einem ersten Eingang eines ersten Mischers 28 verbunden, von dem ein zweiter Eingang durch das Pumpensignal von einem örtlichen Oszillator 29 angesteuert wird. Der Ausgang des Mischers 28 ist mit dem Eingang eines Bandpassfilters 30 verbunden, dessen Mittenfrequenz bei der Übertragungsfrequenz der Kontaktfläche 25 zentriert ist. Die derart gefilterten Signale werden durch ein Filter 31 gefiltert, dann durch ein Bandpassfilter 32 erneut gefiltert, das die Störfrequenzen ("spurious emissions") eliminiert, die durch die Umsetzung mit dem Mischer 28 und dem Oszillator 29. Erzeugt werden. Der Ausgang des Filters 32 ist mit dem Eingang der Sende-Erregungsschaltung der Kontaktfläche 25 verbunden.
In derselben Weise enthält die Sendeschaltung 17₁ an ihrem Eingang einen Verstärker 33, dessen Ausgang mit einem Bandpassfilter 34 verbunden ist, dessen Durchlassband bei der Empfangsfrequenz der Kontaktfläche 25 zentriert ist. Der Ausgang dieses Filters 34 ist mit einem ersten Eingang eines ersten Mischers 35 verbunden, dessen zweiter Eingang durch das Pumpensignal von dem örtlichen Oszillator 29 angesteuert wird. Der Ausgang des Mischers 35 ist mit dem Eingang eines Bandpassfilters 36 verbunden, dessen Mittenfrequenz bei der Übertragungsfrequenz der Kontaktfläche 16 zentriert ist. Die derart gefilterten Signale werden durch einen Leistungsverstärker 37 verstärkt, dessen Ausgang mit dem Eingang der Sendespeiseschaltung der Kontaktfläche 16 verbunden ist.
Im unteren Teil enthält das System 1 eine feste Sende/Empfangs-Einheit, im Folgenden mit Terminal 39 bezeichnet, die zwei Sende/Empfangs-Antennen 39₁ , 39₂ enthält, die mit den Antennen 38₁ , 38₂ kommunizieren. Dabei ist das Terminal 39 über ein Koaxialkabel 40 mit der Einheit innerhalb der nicht dargestellten Wohnung verbunden, die einen Fernsehdecoder enthält. Jede Antenne 39₁ , 39₂ ist jeweils mit einer Frequenzumsetzschaltung 39₁₁ , 39₂₁ verbunden, deren Ausgang mit einer Anschlussklemme 53₁ eines Schalters 53 verbunden ist. Diese Anschlussklemme 53₁ kann zwischen dem Ausgang der Schaltung 39₁₁ und dem Ausgang der Schaltung 39₂₁ umschalten, abhängig von der Sichtbarkeit der Satelliten 2₁ , 2₂ . Diese Umschal tung wird durch das Steuersystem 13 gesteuert. Die andere Anschlussklemme des Umschalters ist mit einer Frequenzumsetzschaltung 54 verbunden, deren Ausgang mit dem Ausgangskabel 40 verbunden ist, das in das Innere der Wohnung führt. Es kann erwogen werden, dass für eine vorbestimmte Dauer, z.B. zyklisch, die durch die beiden Elemente empfangenen Signale beim Decoder ausgewertet werden, dass z.B. die durch die beiden Elemente empfangenen Datenrahmen als Nutzdaten angesehen werden und die beiden Elemente zu den Verarbeitungsschaltungen 54 durchgeschaltet werden. Es erfolgt eine Überlagerung der Signale, z.B. um die Qualität der Signale zu optimieren, wenn sie von einem ersten Satelliten zu einem zweiten Satelliten gelangen.
Außerdem enthält das System ein drittes festes Sender/Empfänger-Element oder Relais 120, das in der Nähe der Fokussierfläche 6 des Systems liegt und in der Lage ist, ständig mit einem geostationären Satelliten 2₃ zu kommunizieren.
Das Verfolgungssystem 1 gemäß der Erfindung kann gemäß einem nicht einschränkenden Betriebsmodus in der folgenden Weise arbeiten:
Das Frequenzspektrum für den Austausch zwischen der Außenseite der Einheit und dem aktiven Satelliten kann z.B. verringert werden, während der Frequenzumsetzung in dem aktiven Relais 11, 12 auf ein Band von 700 MHz für den Empfang von Signalen durch die Einheit 39 und ein Band von 300 MHz für die Sendung der Signale durch die Einheit 39, und zwar im Rahmen der Satelliten-Sende/Empfangs-Systeme. Es kann bewirkt werden, dass der größere Teil des so genannten Spektrums mit "aktivem Band" für die Verbindung zwischen dem aktiven Satelliten und dem Gerät 39 dient. Nur ein minimaler Teil des mit "passives Band" Spektrums dient zum Austausch von Informationen für die Verfolgung der Satelliten und die Verwaltung der Umschaltung von einem Satelliten zu einem anderen ("handover"). Nicht dargestellte elektronische Schalter, die für sich bekannt sind, spielen die Rollen der Umschaltung des Betriebsbandes von den zwei aktiven Elementen 11, 12 in das aktive Band, während das Arbeitsband der passiven Elemente 11, 12 auf das passive Band reduziert wird.
Der Satellit, der das Sichtbarkeitsfeld des Systems 1 verlässt, oder derjenige, der im Sichtbarkeitsfeld des letzteren liegt, liefert in der Folge der dadurch übertragenen Daten ein oder mehrere Datenwörter für Informationen, die das System übertragen auffordern, die Umschaltung der Relais 11, 12 vorzunehmen. Im Zeitpunkt dieser Umschaltung werden die Informationen zu den zweiten Relais 11, 12 übertragen. Letztere tauschen ihre Rollen, einer wird aktiv, der andere geht in den Bereitschaftsbetrieb oder Stand-By-Betrieb über und nimmt die Lage des optimalen Punktes an, so dass er innerhalb der Sichtbarkeit des nächsten Satelliten liegt, um so die nächste Umschaltung vorzubereiten. Das Steuersystem 13, das in der Einheit 39 enthalten ist, steuert die Laufbahnen der Relais 11 bzw. 12 durch die Wirkung der Zahnräder 380₁ und 380₂ , die in die Zahnstange eingreifen, und steuert außerdem die Aktivierungsmittel 9, 10, die z.B. über Koaxialkabel 41₁ und 41₂ mit dem Steuersystem 13 verbunden sind. Diese Aktivierungsmittel sind z.B. Motoren 9, 10. Diese Steuerungen bewirken die jeweilige Einstellung der Elevations- und Azimut-Winkel der Relais 11, 12. Somit steuert, wenn eine Verschiebung der Laufbahnen zu der voreingestellten Laufbahn des Satelliten 2₁ , 2₂ auftritt, das Überwachungssystem, das Informationen von den Satelliten 2₁ , 2₂ für die Korrekturen der Laufbahn empfängt, die Betätigung der Motoren 50, 51, um die Relais 11, 12 auf den Schienen 7, 8 zu verschieben, und die Betätigung der Motoren 9, 10 für die Verschiebung der Relais 11, 12 in den orthogonalen Ebenen der Schienen 7, 8 durch Drehung der letzteren um ihre Achse 5₁ .
Die Frequenzen für den drahtlosen Sendung/Empfang der Kontaktfläche 25 sind derart gewählt, dass sich ein Spektrum ergibt, das ausreichend ist für den Empfang und die Sendung der Signale. Um mögliche Störungen zu vermeiden, sendet und empfängt jedes Relais 11, 12 in seinem eigenen Frequenzunterband.
Natürlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. So kann die Lüneburg-Linse zylinderförmig sein.
Ebenso kann man alle anderen Mittel zur Steuerung für die Regelung der Elevationswinkel und Azimutwinkel der Elemente 11, 12, sowie auch eine andere Verschiebung erwägen.
Schließlich kann der Umschaltung von dem Satelliten 2₁ zu dem Satelliten 2₂ in einer anderen Weise die Steuerung durchgeführt werden, um den Betrieb der vorliegenden Erfindung zu erläutern. Sie kann alle bekannten Verfahren für einen mehrfachen Zugriff zu wenigstens den beiden Satelliten 2₁ , 2₂ enthalten.

Claims

System zur Sendung und/oder Empfang von Signalen in einem Kommunikationssystem durch nicht-synchrone Satelliten, enthaltend: – mehrfachgerichtete Fokussiermittel (4) vom Linsentyp mit einer Fokussierfläche mit mehreren Brennpunkten, wobei die Mittel fest zum Boden angeordnet sind, – ein erstes Senderelement (11) und/oder Empfangselement (12) und ein zweites Senderelement (12) und/oder Empfangselement für die Signale, – erste Mittel (380₁ ) zur Verschiebung des ersten Elements (11) an einem ersten Lager (7) gemäß einer ersten Linie der Brennpunkte entsprechend der Laufbahn eines ersten, nicht-synchronen Satelliten (2₁ ), – zweite Mittel zur Verschiebung (380₂ ) des zweiten Elements (12) an einem zweiten Lager (8) entlang einer zweiten Linie von Brennpunkten entsprechend der Laufbahn eines zweiten nicht-synchronen Satelliten (2₂ ), – Mittel zur Steuerung (50, 51) des ersten (380₁ ) und des zweiten (380₂ ) Verschiebemittels zur Verschiebung des ersten und des zweiten Elements (11, 12) entlang der ersten und der zweiten Linie von Brennpunkten und – Steuermittel zur Bestimmung des Senderelements und/oder des Empfängerelements (11, 12), mit dem der Austausch der Nutzdaten erfolgen soll, und zur Umschaltung dieser bei den Verarbeitungsmitteln (54) der empfangenen und/oder gesendeten Signale, dadurch gekennzeichnet, dass das erste (11) und das zweite (12) Sender- und/oder Empfängerelement Antennen enthalten, die in der Technologie der gedruckten Schaltungen ausgebildet sind.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es wenigstens ein drittes Sender- und/oder Empfängerelement (120) enthält, das sich in der Nähe eines Brennpunktes des Systems befindet und zur permanenten Kommunikation mit wenigstens einem geostationären Satelliten (2₃ ) dient.
System nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (13) in einer festen Einheit (39) des Systems enthalten sind.
System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb das erste (11) und das zweite (12) Element und die Einheit (39) durch eine drahtlose Hochfrequenzverbindung verbunden sind.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mehrfachgerichteten Fokussiermittel vom Linsentyp durch eine Lüneburg-Linse gebildet sind.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Lager (7, 8) mit Drehmitteln (9, 10) verbunden sind, die eine Verfolgung der Satelliten im Azimut ermöglichen.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gedruckte Schaltung durch ein Substrat gebildet ist, das auf einer Fläche eine Kontaktfläche enthält, die entsprechend zwei orthogonalen Polarisationen durch die Sende/Empfangsschaltung angeregt werden, die auf der Fläche liegen und auf der anderen Fläche eine eine Massenebene bildende Schicht enthält.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gedruckte Schaltung durch ein erstes Substrat gebildet ist, das auf einer Fläche eine Kontaktfläche und auf der anderen Fläche eine eine Masseebene bildende Schicht enthält, die mit Mitteln zur Kopplung versehen ist, und durch ein zweites Substrat, dessen Fläche, die der Fläche gegenüberliegt, die mit dem ersten Substrat verbunden ist, die Sende- und/oder Empfangsschaltung aufnimmt.
System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich ein drittes Substrat enthält und das zweite Substrat entweder die Sendeschaltung oder die Empfangsschaltung aufnimmt und das dritte Substrat entweder die Empfangsschaltung oder die Sendeschaltung aufnimmt.