DE9406022U1 - Halterung für Satellitenantennen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für Satellitenantennen, insbesondere für Satellitenantennen zum Empfang von Rundfunk- und/oder Fernsehsignalen, die von Rundfunk- oder Fernsehsatelliten abgestrahlt werden.

Beim Empfang derartiger Signale mit Hilfe von Satellitenantennen ist es häufig erwünscht, mit ein- und derselben Antenne die Signale von verschiedenen Satelliten empfangen zu können und so aus einer möglichst großen Programmvielfalt die gewünschten Fernseh- oder Rundfunkprogramme auswählen zu können.

Die verschiedenen Satelliten befinden sich jedoch, gesehen vom Aufstellort der Antenne, an unterschiedlichen Positionen am Himmel. Eine fest installierte.Satellitenantenne, deren Spiegel nur relativ klein ist und im allgemeinen einen Durchmesser von weniger als 1 m hat, ist nicht dazu in der Lage, die von den verschiedenen Satelliten abgestrahlten Signale gleichzeitig zu empfangen. Es ist also notwendig, die Antenne auf den jeweils gewünschten Satelliten auszurichten bzw. mehrere Antennen vorzusehen, die alle auf einen anderen Satelliten ausgerichtet sind.

Das genaue Ausrichten einer Satellitenantenne von einem auf einen anderen Satelliten ist außergewöhnlich schwierig, da dabei nicht nur der Azimutwinkel der Antenne, sondern auch deren Höhenwinkel oder Elevationswinkel in einer bestimmten Abhängigkeit vom Azimutwinkel verändert werden muß. Unter

Elevationswinkel wird hierbei der Winkel verstanden, unter dem die Satellitenantenne gegenüber der Vertikalen schräg nach oben ausgerichtet ist, um den gewünschten Satelliten genau anpeilen zu können. Bei einem genau über der Antenne stehenden Satelliten würde der Elevationswinkel also 90° betragen.

Azimutwinkel ist der Winkel zwischen einer Tangente an den Längenmeridian, auf dem die Satellitenantenne installiert ist, und der auf eine Tangentenebene im Aufstellort der Antenne projizierten Verbindungsgerade zwischen Antenne und Satellit. Der Azimutwinkel beschreibt also die Abweichung des Satelliten nach Osten oder Westen von einer genau südlichen bzw. nördlichen Lage zur Antenne.

Für die vorhandenen Rundfunk- und Fernsehsatelliten auf geostationärer Umlaufbahn beträgt der erforderliche Elevationswinkel von in Deutschland installierten Satellitenantennen etwa 32°, wenn der Satellit genau südlich der Antenne steht. Bei von der exakten südlichen Stellung nach Osten oder Westen abweichenden Positionen der Satelliten, also bei einem Azimutwinkel größer oder kleiner 0°, verringert sich der Elevationswinkel.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Haltevorrichtung für Satellitenantennen zu schaffen, mit der es leicht möglich ist, die Antenne auf verschiedene Satelliten exakt auszurichten. Die Haltevorrichtung soll dabei für verschiedenartige Antennen unterschiedlicher Hersteller geeignet sein.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Haltevorrichtung durch eine Befestigungsvorrichtung für die Satellitenantenne gelöst, die an einer Tragvorrichtung um eine Schwenkachse schwenkbar angeordnet ist, die in einem Polarachsenwinkel zwischen 3 6° und 42° zur Vertikalen geneigt ist und wobei die Befestigungsvorrichtung mit einer Befestigungsstange od.dgl. für die Satellitenantenne versehen ist.

Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß beim Verschwenken der Befestigungsvorrichtung um die unter 36°-42° geneigte

Schwenkachse zusammen mit dem Azimutwinkel gleichzeitig auch der tatsächliche Elevationswinkel in dem erforderlichen Maß geändert wird und so die Antenne genau auf den gewünschten Satelliten ausgerichtet wird. Die Antenne muß lediglich bei ihrer Befestigung an der Haltevorrichtung vorschriftsmäßig auf einen Satelliten einmalig ausgerichtet werden und kann durch Verschwenken um die unter dem Polarachsenwinkel geneigte Schwenkachse auch die anderen geostationären Satelliten auf derselben Umlaufbahn genau anpeilen. An der Befestigungsstange kann eine beliebige Satellitenantenne in besonders einfacher Weise ähnlich wie an einem feststehenden Antennenmast befestigt werden.

Da der Polarachsenwinkel zwischen 36° und 42° beträgt, kann die Haltevorrichtung für Satellitenantennen praktisch im gesamten mitteleuropäischen Raum verwendet werden. Für. andere, weiter nördlich oder südlich gelegene Länder kann es notwendig sein, den Polarachsenwinkel zu verändern, um ein genaues Anpeilen der verschiedenen, auf geostationärer Umlaufbahn stationierten Satelliten zu gewährleisten.

Die Tragvorrichtung weist vorzugsweise eine Einstellvorrichtung zum Einstellen des Polarachsenwinkels auf. Hiermit läßt sich der Polarachsenwinkel verändern und genau einstellen, wodurch Ungenauigkeiten bei der Montage der Tragvorrichtung ausgeglichen werden können, die z.B. durch einen schiefstehenden Antennenmast auftreten. Mit Hilfe der Einstellvorrichtung kann der Polarachsenwinkel für verschiedene Standorte der Antenne eingestellt und die Vorrichtung so an Standorten in verschiedenen geographischen Breiten verwendet werden.

Wenn die Befestigungsstange unter einem Winkel von etwa 27° zur Schwenkachse angeordnet ist, kann die Haltevorrichtung bevorzugt auch für sogenannte "Offset"-Antennen verwendet werden, bei denen der Empfänger nicht wie bei einer Parabolantenne im Brennpunkt des Spiegels angeordnet ist, sondern außerhalb des Brennpunkts oberhalb des Spiegelrands. Durch diese dezentrale

4 "

Anordnung des Empfängers ist der Anpeilwinkel des Spiegels auf den Satelliten kleiner als bei einer Parabolantenne mit zentrischem Empfänger. In Deutschland beträgt der erforderliche Anpeilwinkel für Offsetantennen, d.h. der Winkel, unter dem der Spiegel zur Vertikalen geneigt ist, etwa 12°. Bei Anordnung der Befestigungsstange unter einem Winkel von 27° zur Schwenkachse muß die "Offsef'-Antenne lediglich parallel zur Befestigungsstange an dieser befestigt werden, um den erforderlichen Anpeilwinkel zu erhalten.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Haltevorrichtung einen Schwenkantrieb für die Befestigungsvorrichtung aufweist. Mit Hilfe des Schwenkantriebs kann die Befestigungsvorrichtung zusammen mit der Antenne einfach und genau verschwenkt werden. Der Schwenkantrieb kann dabei fernsteuerbar sein, z.B. mittels eines Steuerkabels, so daß die Antenne auch von entfernter Stelle auf jeden gewünschten Satelliten ausgerichtet werden kann.

Der Schwenkantrieb ist zweckmäßig ein an der Tragvorrichtung angeordneter, elektromotorisch betätigbarer Schubstangen- oder Spindelantrieb, der an einem an der Befestigungsvorrichtung angeordneten Schwenkhebel angreift. Diese Ausgestaltung ist besonders robust und erlaubt ein feinfühliges Einstellen und Ausrichten der Antenne auf den-gewünschten Satelliten.

Wenn der Schwenkhebel mehrere, in unterschiedlichem Abstand von der Schwenkachse angeordnete Anschlagmittel für den Schubstangenantrieb aufweist, kann der wirksame Hebelarm zum Verschwenken der Befestigungsvorrichtung verändert werden. Bei großem Hebelarm ist dann ein außergewöhnlich genaues Ausrichten der Antenne möglich; bei kurzem Hebelarm kann die Antenne sehr schnell verstellt werden und außerdem in einem weiteren Bereich verschwenkt werden. Es hat sich gezeigt, daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Azimutwinkel im Bereich von ca. 70° bis etwa 50° einstellbar sind, so daß tatsächlich alle derzeit auf geostationäre Umlaufbahn stationierten Satelliten anpeilbar sind*

Die Tragvorrichtung ist vorzugsweise mit einer Befestigungsschelle zum Befestigen an einem Antennenmast versehen, wodurch die gesamte Vorrichtung leicht und mit wenig Arbeitsaufwand installiert werden kann.

Die Einstellvorrichtung weist zweckmäßig eine Stellschraube auf, die an einem Winkeleinstellstück angreift. Mit Hilfe der Stellschraube ist ein sehr genaues Einstellen des Schwenkachsenwinkels möglich, nachdem die Tragvorrichtung an einem Antennenmast befestigt wurde.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, worin eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung an einem Beispiel näher erläutert ist. Es zeigt:

Fig.l eine schematische, perspektivische Darstellung zweier auf einer geostationären Umlaufbahn stationierter Fernsehsatelliten und einer auf diese ausrichtbaren Satellitenantenne, mit einer Projektion der Satelliten auf die Tangentenebene im Aufstellpunkt der Antenne;

Fig.2 die Haltevorrichtung nach der Erfindung bei Ausrichtung der Antenne in Richtung Süden, in einer Seitenansicht;

Fig. 3 den Gegenstand der Fig. 2 in einem Schnitt längs Linie III-III,

Fig.4 die Haltevorrichtung nach der Erfindung bei anderer Winkelstellung der Befestigungsvorrichtung; und

Fig.5 den Gegenstand der Fig. 4 in einer Seitenan- ■ sieht.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung zweier Fernsehsatelliten 1 bzw. 2, die auf einer geostationären Umlaufbahn 3 am Himmel stationiert sind. Dabei steht der erste Satellit 1 in einer Position S_ genau südlich einer auf ihn ausrichtbaren Satellitenantenne 4, während der zweite Satellit 2 etwa südöstlich in einer Position 0 stehen soll. Mit l^f bzw. 2' sind die Projektionen der Satelliten 1 bzw. 2 auf eine Tangentialebene &THgr; bezeichnet, die im Aufstellort der Antenne an die Erdkugel angelegt ist. Wie aus Fig.l hervorgeht, beträgt der Azimutwinkel &dgr;, also der Winkel zwischen den Verbindungsgeraden 7,8 der Antenne mit den Projektionen l',2' der Satelliten 1,2 auf die Tangentialebene &THgr; etwa 45°, der bei der gezeigten Perspektive jedoch geringer erscheint.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist der Spiegel der Satellitenantenne 4 auf den jeweiligen Satelliten 1 bzw. 2 ausrichtbar, um die von den Satelliten abgestrahlten Signale 5 bzw. 6 empfangen zu können. Dabei ist der Elevationswinkel &agr; oder Höhenwinkel der Antenne, also der Winkel, um den die Antenne gegenüber der Vertikalen geneigt ist, beim Anpeilen des genau südlich stehenden Satelliten 1 größer als der Elevationswinkel &agr;' beim Anpeilen des etwa südöstlich stehenden Satelliten 2. So beträgt der Elevationswinkel &agr; bei auf den südlich stehenden Satelliten ausgerichteter Antenne etwa 32° für in Deutschland installierte Antennen und der Winkel a^! lediglich etwa 10°.

Fig. 1 ist lediglich eine schematische Darstellung und soll zur Illustration der beim. Einstellen der Antenne auf verschiedene Satelliten zu beachtenden Erfordernisse dienen. Die Antenne ist mit einer Haltevorrichtung 10 schwenkbar an einem Antennenmast 13 befestigt, wie dies im folgenden näher beschrieben wird.

Die in den Fig. 2 bis 5 gezeigte Haltevorrichtung 10 weist eine Tragvorrichtung 11 auf, die mittels einer Befestigungsschelle 12 an dem an einem Hausdach installierten Antennenmast 13 befestigt ist.

An der Tragvorrichtung 11 ist ferner eine Einstellvorrichtung 14 angeordnet, die im wesentlichen aus einem Winkeleinstellstück 15 besteht, das an einer Einstellplatte 16 an der Tragvorrichtung 11 um eine erste Schraube 17 schwenkbar und mittels einer zweiten Schraube 18 in seiner gewünschten Winkellage arretierbar ist. Zum feinfühligen Einstellen der gewünschten Winkellage ist dem Winkeleinstellstück 15 eine Stellschraube 19 zugeordnet, die durch eine in der Tragvorrichtung angeordnete Gewindebohrung 20 gegen das Winkeleinstellstück 15 anstellbar ist.

Am Winkeleinstellstück 15 sind ein unterer Flansch 21 und ein oberer Flansch 22 angeordnet, die mit Aufnahmebohrungen 23 für eine Schwenkachse 24 versehen sind, um die eine Befestigungsvorrichtung 25 schwenkbar angeordnet ist. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß die Schwenkachse 24 um einen Schwenkachsenwinkel &phgr; zur Senkrechten geneigt ist, der etwa 39° beträgt und der durch Einstellen der Winkellage an der Einstellvorrichtung 14 im Bereich zwischen 36° und 42° verändert werden kann. Der Winkel &phgr; entspricht damit genau dem Polarachsenwinkel, der erforderlich ist, um das genaue Verhältnis von Elevationswinkel &agr; zu Azimutwinkel &dgr; beim Anpeilen der Satelliten 1, 2 einzuhalten.

Die Befestigungsvorrichtung 25 'besteht im wesentlichen aus einem oberen Flanschstück 2 6 und einem unteren Flanschstück 27, an denen eine Befestigungsstange 28 für eine Satellitenantenne 29 so befestigt ist, daß sie einen Winkel &bgr; von etwa 27° zur Schwenkachse 24 einschließt. Die Satellitenantenne 29 ist bei der gezeigten bevorzugten Ausführungsform eine sogenannte "Offsef'-Antenne, deren Empfangsteil 30 exzentrisch etwa oberhalb des Antennenrands 31 angeordnet ist und deren Anpeilwinkel &ggr; zu einem genau südlich von dem Aufstellort der Antenne am Himmel stehenden Satelliten 32 daher lediglich etwa 12° beträgt.

An der Befestigungsstange 28 ist ein seitlich ausragender Schwenkhebel 33 angeordnet, der mehrere Befestigungslöcher 34 aufweist. An einem der Befestigungslöcher 34' greift eine Schubstange 35 eines Schwenkantriebs 3 6 an, beispielsweise eines motorisch antreibbaren Spindeltriebs 37, der mit einer Befestigungsschraube 38 an einem Ausleger 39 an der Tragvorrichtung 11 befestigt ist. Mit Hilfe des Schwenkantriebs kann die Befestigungsvorrichtung 25 mitsamt der daran befestigten Satellitenantenne 29 um die Schwenkachse 24 geschwenkt werden, wie dies in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist.

Durch das Verschwenken wird der Azimutwinkel &dgr; der Antenne verändert, also der Winkel, um den die Antenne von einer genau südlichen Ausrichtung nach Osten oder Westen abweicht. Gleichzeitig verringert sich beim Verschwenken der Antenne in Richtung Ost oder West auch der Elevationswinkel &agr; um das erforderliche Maß, um einen Satelliten, der nicht genau südlich vom Aufstellort der Antenne steht, anpeilen zu können. Dies ermöglicht ein besonders einfaches und genaues Ausrichten der Antenne auf verschiedene Satelliten, ohne daß aufwendige Einstellarbeiten von Hand an der Haltevorrichtung notwendig wären.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es sind verschiedene Änderungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So ist es z.B. möglich, die Befestigungsstange in einem anderen Winkel zur Schwenkachse 24 anzuordnen, z.B. wenn die Haltevorrichtung für eine Parabolantenne verwendet wird, deren Empfänger zentrisch im Brennpunkt oberhalb des Reflektor angeordnet ist. Der Schwenkantrieb kann auch ein hydraulischer Antrieb od.dgl. sein und ist zweckmäßig über eine Steuerleitung fernsteuerbar. Die Vorrichtung kann aus Stahl bestehen, der vorzugsweise zum Schutz von Witterungseinflüssen verzinkt oder mit einer anderen Schutzschicht versehen ist.

Claims (9)

Ansprüche :

1. Haltevorrichtung für Satellitenantennen, insbesondere für Satellitenantennen zum Empfang von Rundfunk- und/oder Fernsehsignalen, gekennzeichnet durch eine Befestigungsvorrichtung (25) für die Satellitenantenne (29), die an einer Tragvorrichtung (11) um eine Schwenkachse (24) schwenkbar angeordnet ist, die in einem Polarachsenwinkel (&phgr;) zwischen 36° und 42° zur Vertikalen geneigt ist und wobei die Befestigungsvorrichtung (25) mit einer Befestigungsstange (28) od.dgl. für die Satellitenantenne (29) versehen ist.

2. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet , daß der Polarachsenwinkel (&phgr;) zwischen 37° und 41° beträgt.

3. Haltevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Tragvorrichtung (11) eine Einstellvorrichtung (14) zum Einstellen des Schwenkachsenwinkels (&phgr;) aufweist.

4. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a - durch gekennzeichnet, daß die Befestigungsstange (28) unter einem Winkel (B) von etwa 27° zur Schwenkachse (24) angeordnet ist.

5. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Schwenkantrieb

(36) für die Befestigungsvorrichtung.

6. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a - durch gekennzeichnet, daß der Schwenkantrieb (36) ein an der Tragvorrichtung (11) angeordneter, elektromotorisch betätigbarer Schubstangenantrieb (37) ist, der an einem an der Befestigungsvorrichtung (25) angeordneten Schwenkhebel (33) angreift.

7. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a durch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (33) mehrere, in unterschiedlichem Abstand von der Schwenkachse (24) angeordnete Anschlagmittel (34) für den Schubstangenantrieb (37) aufweist.

8. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a - durch gekennzeichnet, daß die Tragvorrichtung (11) mit einer Befestigungsschelle (12) zum Befestigen an einem Antennenmast (13) versehen ist.

9. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung (14) eine Stellschraube (19) aufweist, die an einem Winkeleinstellstück (15) angreift.