EP0227930B1

EP0227930B1 - Tragegestell für eine Satellitenfunk-Parabolreflektorantenne

Info

Publication number: EP0227930B1
Application number: EP86115720A
Authority: EP
Inventors: Heinz Dipl.-Ing. Bobek (Fh)
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1985-11-15
Filing date: 1986-11-12
Publication date: 1990-08-08
Anticipated expiration: 2006-11-12
Also published as: DE3673363D1; EP0227930A1; ATE55513T1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein aus insgesamt sechs Streben, von denen zwei in ihrer Länge verstellbar ausgebildet sind, bestehendes Tragegestell für eine auf einen geostationären, sich auf einer äquatorialen Umlaufbahn bewegenden Nachrichtensatelliten auszurichtende, symmetrische Parabolreflektorantenne, die um eine in Ost-West-Richtung verlaufende Deklinationsachse und um eine diese senkrecht kreuzende und somit parallel zur Erdachse auszurichtende Stundenachse schwenkbar ist.
Aus DE-A1 2 454 830, DE-A1 2 809 158, US-A 3 714 660, FR-A 2 247 829, FR-A 2 248 623 und FR-A 2 349 969 sind verschiedene, aus Rohrgestellen bestehende Unterbauten für transportable und relativ leicht montierbare Parabolreflektorantennen bekannt, die auf einen geostationären Satelliten auszurichten sind. Bei allen diesen bekannten Unterbauten ergeben sich jedoch Schwierigkeiten bei einer korrekten, ohne besondere Hilfsmittel durchzuführenden Ausrichtung auf die Satellitenposition und größere Polarisationsdrehungen über den Schwenkbereich der Antenne.
Aus EP-A1 0 032 227 ist ein Tragegestell für eine besondere, hinsichtlich der Polarisationsrichtung nicht nachzuführende Satellitenfunk-Parabolreflektorantenne bekannt. Diese Antenne ist im Gegensatz zu den üblichen außer um eine zur Erdachse parallel verlaufende Drehachse um eine Achse schwenkbar, die auf der Längenkreisebene der Satellitenposition senkrecht steht. Ein Vergleich des Tragegestells dieser Antenne mit solchen für Antennen mit in üblicher Weise verlaufenden Drehachsen ist aber nicht ohne weiteres möglich.
Aus US-A 4 232 320 ist ebenfalls ein aus Rohrgestellen bestehender Unterbau für eine transportable und relativ leicht montierbare Parabolreflektorantenne zur Ausrichtung auf einen geostationären Satelliten bekannt. Das Gestell dieser Antenne besteht aus insgesamt sechs Streben, von denen zwei in ihrer Länge verstellbar ausgebildet sind. Die in Ost-West-Richtung verlaufende Deklinationsachse geht durch einen Querbalken oben am Parabolreflektor. Die Antennenachse (Boresight) steht senkrecht auf der Stundenachse. Soll die Antennenkeule innerhalb eines Aufstellungsgebiets auf eine beliebige Satellitenposition in der Orbitebene ausgerichtet werden, so ist bei diesem bekannten Tragegestell ein Einstellen der Länge beider verstellbarer Streben erforderlich.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Tragegestell für eine bei mobilen Erdefunkstellen einsetzbare Parabolreflektorantenne zu schaffen, das dem Anwender solcher mobiler Stationen den Aufbau der Antennen an verschiedenen Orten innerhalb eines Aufstellungsgebiets einschließlich einer im wesentlichen hilfsmittelfreien Einstellung zur jeweiligen Satellitenposition so einfach wie möglich macht und bei unterschiedlichen Antennenausrichtungen nur eine geringe Polarisationsdrehung im gesamten Antennenschwenkbereich mit sich bringt.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jeweils zwei der sechs Streben und zwar in ihrer Länge nicht verstellbare Streben mit der Deklinationsachse ein gleichschenkeliges Dreieck bilden und gemeinsam auf einem Fundament um die Deklinationsachse in zwei Lagerstellen schwenkbar gelagert sind, daß jeweils durch die beiden, der Deklinationsachse abgewandten Ecken der beiden übereinanderliegenden, gleichschenkeligen Dreiecke die Stundenachse verläuft, daß die Parabolreflektorantenne vorzugsweise achsensymmetrisch an den beiden der Deklinationsachse abgewandten Ecken der beiden Dreiecke um die Stundenachse schwenkbar angelenkt ist und zwar so, daß bei absolut parallelem Verlauf der Stundenachse zur Erdachse die Parabolreflektorantenne um einen von der geografischen Breite des Antennenstandorts abhängigen Winkel gegenüber der Stundenachse geneigt ist, daß die eine zur Einstellung der Stundenachsenneigung in ihrer Länge verstellbar ausgebildete Strebe mit beidendiger Drehgelenklagerung zwischen dem der Deklinationsachse abgewandten Eck des unteren der beiden gleichschenkligen Dreiecke und einer Fundamentstelle angebracht ist, durch welche die durch die Winkelhalbierenden der beiden gleichschenkligen Dreiecke definierte Ebene verläuft, wobei diese Fundamentstelle bei einem auf der nördlichen Erdhalbkugel liegenden Antennenstandort südlich von der Deklinationsachse und bei einem auf der südlichen Erdhalbkugel liegenden Antennenstandort nördlich von der Deklinationsachse liegt, und daß die andere, zur Einstellung des Stundenwinkels in ihrer Länge verstellbar ausgebildete Strebe ebenfalls mit beidendiger Drehgelenklagerung zwischen einer exzentrisch links oder rechts an der Parabolreflektorrückseite dafür vorgesehenen Lagerstelle und der davon jeweils weiter entfernten der beiden Strebenlagerstellen, durch welche die Deklinationsachse verläuft, angebracht ist.
Es handelt sich somit bei der Befestigung der Parabolreflektorantenne an dem erfindungsgemäß ausgebildeten Tragegestell um eine nahezu echte Deklinations-Stundenachsenaufhängung des Parabolspiegels. Die Antennenkeule kann dabei im Prinzip durch Betätigen nur einer der beiden verstellbaren Streben auf jede Satellitenposition in der Orbitebene ausgerichtet werden. Hierzu ist die durch den Winkel γm bestimmte, geringfügig von der geografischen Breite des Antennenstandorts abhängige Winkelzuordnung zwischen der Parabolreflektor- und der Polarachse nötig. Um innerhalb eines Aufstellungsgebietes die einheitliche, nach der Erfindung ausgebildete Konstruktion des Tragegestells verwenden zu können, wird dieser Winkel für eine mittlere geografische Breite eines Gebiets festgelegt. Bei Drehung um die Polarachse bleibt die Hauptstrahlrichtung der Antenne dann bei Aufstellungsorten mit etwas anderer geografischer Breite immer noch näherungsweise in der Orbitebene liegen. Läßt sich beispielsweise der Deklinationswinkel, also die Richtung zur Polarachse, um ± 7_° verstellen, so ist dementsprechend ein und derselbe Konstruktionstyp der Antenne für ein Gebiet bis zu 14_° Nord-Süd-Ausdehnung verwendbar.
Auf dem in vorteilhafter Weise in Form eines gleichschenkeligen Dreiecks ausgebildeten Fundament, das mit der Spitze exakt nach Süden auszurichten ist, ist das in zweckmäßiger Weise aus Rohrmaterial bestehende Tragegestell nach der Erfindung dann so aufzubauen, daß die Grundlinie des gleichschenkeligen Fundaments die Deklinationsachse darstellt. Zwischen der Spitze des Fundaments und einem Ende der die Deklinationsachse senkrecht kreuzenden Stundenachse ist diejenige Verstellstrebe angeordnet, mit deren Hilfe die Neigung der Stundenachse eingestellt werden kann.
Auf die Stundenachse ist der Parabolreflektor vorzugsweise achsensymmetrisch aufgebaut, und zwar so, daß bei absolut parallelem Verlauf der Stundenachse der Parabolreflektor um den Winkel y gegen die Himmelsäquatorebene geneigt ist. Damit wird erreicht, daß die Antenne mit ihrer Hauptkeule auf die geostationäre Erdumlaufbahn der Satelliten gerichtet ist. Für die Bundesrepublik Deutschland errechnet sich der mittlere Vorhaltewinkel 'Ym bei einer mittleren nördlichen Breite von 51_° zu 7,42_°. Für andere Länder ist ein entsprechend passender Vorhaltewinkel Υm, zu errechnen.
Zur Einstellung des Stundenwinkels dient diejenige Verstellstrebe, die zwischen einem Ende der Deklinationsachse und dem Parabolreflektor angebracht ist. Aufgrund der unterschiedlichen Entfernungen einerseits zwischen dem Antennenstandort und dem Satelliten und andererseits zwischen dem Erdmittelpunkt und dem Satelliten ergibt sich eine Winkeldifferenz zwischen der Satellitenposition im Orbit zum Antennenstandort und der Einstellung des Stundenwinkels an der Antenne. Diese Differenz entspricht der Polarisationsdrehung des orthogonal polarisierten Signals vom Satelliten. Aufgrund des um den Winkel gekippten Aufbau des Antennenparabolreflektors auf der Stundenachse ergibt sich eine verhältnismäßig geringe Polarisationsdrehung im gesamten Schwenkbereich der Antenne.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in einer seitlichen Ansicht die Geometrie der Aufhängung einer Parabolreflektorantenne auf einem Tragegestell nach der Erfindung,
Fig. 2 in einer perspektivischen Ansicht die Geometrie des Tragegestells nach der Erfindung,
Fig. 3 eine realisierte Ausführungsform einer Parabolreflektorantenne mit erfindungsgemäßem Tragegestell in einer Ansicht von der Seite,
Fig. 4 die Antenne nach Fig.3 in einer Ansicht von hinten,
Fig. 5 eine Ansicht der Rückseite einer anderen, mit einem Tragegestell nach der Erfindung versehenen Antenne,
Fig. 6 die Antenne nach Fig.5 in einer Ansicht von oben,
Fig. 7 und 8 für das Beispiel München als Standort der gemäß den Figuren 5 und 6 ausgebildeten Antenne die geometrischen Verhältnisse in einer Ansicht senkrecht von Norden auf die Himmelsäquatorebene bzw. in einer Ansicht, in welcher die Himmelsäquatorebene senkrecht zur Zeichenebene verläuft,
Fig. 9 in einem Diagramm die Polarisationsdrehung in bezug auf den Stundenwinkel des Satelliten in Abhängigkeit vom Antennenstandort.

In Fig. 1 ist in einer seitlichen, schematischen Ansicht ein nach der Erfindung ausgebildetes Tragegestell für eine auf einen geostationären, sich auf einer äquatorialen Umlaufbahn bewegenden Nachrichtensatelliten auszurichtende, symmetrische Parabolreflektorantenne 14 dargestellt. Die Antenne 14 soll um eine Deklinationsachse 7 und um eine diese senkrecht kreuzende Stundenachse 8 schwenkbar sein. Um eine klarere Beschreibung des Aufbaus des erfindungsgemäß ausgebildeten Tragegestells zu erreichen, wird außer der Fig.1 zugleich noch die Fig.2 herangezogen, in welcher eine perspektivische Ansicht von wesentlichen Teilen dieses Tragegestells dargestellt ist. Das Tragegestell weist insgesamt 6 Streben 1 bis 6 auf, von denen die beiden Streben 1 und 2 bzw. 3 und 4 mit der in Ost-West-Richtung verlaufenden Deklinationsachse 7 jeweils ein gleichschenkeliges Dreieck bilden. Die Streben 1,2 und 3,4 sind gemeinsam auf einem Fundament 9 angebracht und um die Deklinationsachse 7 in zwei Lagerstellen 10 und 11 schwenkbar gelagert. Durch die beiden, der Deklinationsachse 7 abgewandten Ecken 12 und 13 der beiden übereinanderliegenden, gleichschenkeligen Dreiecke verläuft die parallel zur Erdachse d.h. senkrecht zur Äquatorebene 17 auszurichtende Stundenachse 8. Die Parabolreflektorantenne 14 ist achsensymmetrisch an den beiden zur Deklinationsachse 7 abgewandten Ecken 12 und 13 der beiden gleichschenkeligen Dreiecke um die Stundenachse 8 schwenkbar angelenkt und zwar derart, daß bei absolut senkrechtem Verlauf der Stundenachse 8 auf der Äquatorebene 17 die Parabolreflektorantennenachse um einen von der geografischen Breite des jeweiligen Antennenstandorts abhängigen Winkel _1m gegenüber dem Äquatorebenenwinkel geneigt ist. Der Winkel _'Ym wird durch ein Abstandsstück 21 realisiert. Die beiden übrigen Streben 5 und 6 sind in ihrer Länge verstellbar ausgebildet. Die zur Einstellung der Stundenachsenneigung a verstellbar ausgebildete Strebe 5 ist mit beidendiger Drehgelenklagerung zwischen dem der Deklinationsachse 7 abgewandten Eck 13 des unteren der beiden gleichschenkeligen Dreiecke und einer Stelle 15 des Fundaments 9 angebracht, durch welche die durch die Winkelhalbierenden der beiden gleichschenkeligen Dreiecke definierte Ebene verläuft. Die Stelle 15 des Fundaments 9 ist bei einem auf der nördlichen Erdhalbkugel liegenden Antennenstandort südlich von der Deklinationsachse 7, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Im Ausführungsbeispiel nach Fig.2 verläuft die Mittelsenkrechte der Deklinationsachse 7 durch die Anlenkstelle 15 der Verstellstrebe 5. Die andere, zur Einstellung des Stundenwinkels verstellbar ausgebildete Strebe 6 ist ebenfalls mit beidendiger Drehgelenklagerung zwischen einer exzentrisch links oder rechts an der Parabolreflektorrückseite dafür vorgesehenen Lagerstelle 16 und der jeweils weiter entfernten der beiden Strebenlagerstellen 10 bzw. 11, durch welche die Deklinationsachse 7 verläuft, angebracht.
Das Fundament 9 weist die Form eines gleichschenkeligen Dreiecks auf, das mit seiner Spitze 15 exakt nach Süden ausgerichtet ist. Die Grundlinie des dreiecksförmigen Fundaments 9 stellt die Deklinationsachse 7 dar.
Aufgrund der Neigung der Parabolreflektorantenne 14 um den Winkel y_m gegen die Himmelsäquatorebene 17 wird erreicht, daß die Antenne 14 mit ihrer Hauptkeule auf die geostationäre Erdumlaufbahn der Satelliten gerichtet ist. Für die Bundesrepublik Deutschland errechnet sich der Winkel y_m bei einer mittleren nördlichen Breite von 51 zu 7,42_°. Für andere Länder ist ein entsprechend passender Vorhaltewinkel Υm zu errechnen. In Fig. 1 ist mit υ_m der mittlere Winkel der Breitengrade für die Bundesrepublik Deutschland (51_°) bezeichnet.
Durch die exakte Ausrichtung des Antennentragegestells in Nord-Süd-Richtung, so daß die Deklinationsachse 7 quasi senkrecht auf der Erdachse steht, und aufgrund des um γm = 7,42_° gegen die Himmelsäquatorebene 17 gekippten Aufbaus des Parabolreflektors auf der Stundenachse 8 ist eine sehr einfache Einstellung der Antenne 14 zur Satellitenposition ohne besondere Hilfsmittel möglich. Es müssen lediglich die geografischen Daten des Antennenstandorts und die Positionsdaten des Satelliten bekannt sein, auf welchen die Antenne 14 ausgerichtet werden soll.
Die Stundenachse 8 der Antenne 14 muß parallel zur Erdachse verlaufen und soll somit senkrecht auf der Äquatorebene 17 stehen. Mit Hilfe der Deklinationsachse 7 ist die Neigung der Stundenachse 8 gegenüber der Lotsenkrechten einzustellen. Diese Einstellung erfolgt mittels der Verstellstrebe 5. Der Neigungswinkel a berechnet sich aus der Formel a = 90° - geografische Breite υ_m.
Die Ausrichtung der Parabolreflektorantenne 14 zur Satellitenposition hin, nach erfolgter Einstellung der Stundenachse 8, läßt sich ohne große Schwierigkeiten durchführen. Allerdings ist zuvor die Berechnung des Stundenwinkels notwendig, der von der Lage des Antennenstandorts wesentlich beeinflußt wird.
Für die Bundesrepublik Deutschland gilt im Mittel eine geografische Breite von 51 nördlicher Breite. Der mit dem Cosinus dieses Winkels (cos. 51_°) multiplizierte Erdradius ergibt ungefähr den Betrag, um welchen der Schwenkradius der Antenne kleiner ist als die Entfernung zwischen Erdmittelpunkt und der Satellitenbahn.
Aufgrund dieser Tatsache ergeben sich folgende Formeln für die Berechnung der Stundenwinkel, bezogen auf die nördliche Erdhalbkugel. Für Satelliten westlich des Antennenstandortes gilt

δ+ω=360°-λ-|φ+ω 1
Für Satelliten östlich des Antennenstandortes gilt
δ+ω=360°-λ|φ+ω|
wobei:
8 + ω = der an der Antenne 14 einzustellende Stundenwinkel,
λ = geografische Länge des Antennenstandortes,
φ = Satellitenposition auf der Umlaufbahn,
ω = Polarisationsdrehung gegenüber der Polarisation der exakten Südrichtung.

Die Summe (δ + ω) läßt sich mit Hilfe der Winkelbeziehung

sin (δ + w) / cos (8 + ω) = tan.(8 + ω)
berechnen.

Unter Berücksichtigung der geografischen Breite ergibt sich für den wahren Winkel der Satellitenposition

r₁. sin δ/(r₁. cos 8 - r₂. cos υ) = tan (δ + ω).
Hierbei gilt:
₈ = Satellitenposition in Abhängigkeit vom Antennenstandort,
r₁ = Bahnradius des Satelliten, bezogen auf den Erdmittelpunkt,
r₂ = Erdradius,
υ = Breitengrad des Antennenstandorts.

Für die südliche Erdhalbkugel gelten entsprechende Formeln. Hierbei sind lediglich die Richtungen "westlich" und "östlich" zu vertauschen.
Für das Beispiel München (11° östlicher Länge; 48_° nördlicher Breite) als Antennenstandort und den Satelliten Intelsat V bei 60_° ergeben sich folgende Einstellwerte.

Deklinationswinkel: 90_°- 48_° = 42_°.
Stundenwinkel: 360_°- 349_° + (60_° + ω)= (δ+ ω) tan (8 + ω) = 42 250 . sin. 71°/(42 250 . cos 71 _°-6320. cos 48_°).
tan. (8 + ω) = 4,193.
δ + ω = 76,59 °.

Aus den Summanden (8 +w) ist die Polarisationsdrehung in Abhängigkeit vom Stundenwinkel leicht zu errechnen.

(δ+ω)-δ=ω,
wobei
8 + w = Einstellwinkel an der Stundenachse der Antenne,
8 = Satellitenposition in Bezug auf den Antennenstandort,
ω = Polarisationsausdrehung.

In bezug auf den Antennenstandort München und den Satellit Intelsat V (60_°) gilt:

76,59° - 71 1°= 5,59°.

Dies entspricht einer Polarisationsentkopplung von 20 log sin 5,59_°= -20,23 dB. Zur einfachen Einstellung der Polarisation kann man für den Monteur eine Tabelle liefern, welche die Werte der Polarisationsdrehung in bezug auf den Stundenwinkel des Satelliten in Abhängigkeit vom Antennenstandort darstellt.
Eine grafische Darstellung einer solchen Tabelle ist in Fig.9, bezogen auf 51° nördlicher Breite (dies ist die mittlere geografische Breite der Bundesrepublik Deutschland) dargestellt, wobei an der Abszisse der Stundenwinkel des Satelliten in Grad westlicher Länge wL und östlicher Länge öL und an der Abszisse die Polarisationsdrehung ebenfalls in Grad aufgetragen ist.
Somit ist der Monteur vor Ort in der Lage, mit Winkelmeßeinrichtungen an der Deklinationsachse 7 und an der Stundenachse 8 die Antenne 14 ziemlich exakt auf die Satellitenposition auszurichten. Gleiches gilt für die Polarisation. Nimmt man eine Einstellgenauigkeit von ± 1 bei der Polarisation an, dann wird bei der Grobeinstellung eine Polarisationsentkopplung von 35,2 dB erreicht.
In den Fig. 7 und 8 sind für das Beispiel München als Standort der gemäß den Figuren 5 und 6 ausgebildeten Parabolreflektorantenne die geometrischen Verhältnisse in einer Ansicht senkrecht von Norden auf die Himmelsäquatorebene bzw. in einer Ansicht, in welcher die Himmelsäquatorebene senkrecht zur Zeichenebene verläuft, dargestellt. Die Antenne nach den Figuren 5 und 6 soll einen Stundenwinkelverstellbereich von ± 80_°, d.h. insgesamt 160_° aufweisen. Der Systemfehler, der bei den Extrempositionen, d.h. bei ± 80_° gegenüber der Südrichtung von München aus (= 11 ° östlicher Länge) aufgrund des verkürzten Schwenkradius der Antenne auftritt, beträgt -0,96_°. Für die Position des Satelliten Intelsat V bei 76,5_° gegenüber der Süd- richtung von München ergibt sich ein Systemfehler von 0,86_°. Zusätzlich tritt innerhalb der Bundesrepublik Deutschland, unabhängig vom Stundenwinkel, zwischen Flensburg und Garmisch-Partenkirchen eine Änderung des Deklinationswinkels um 0,68_° auf. Bezogen auf 51_° nördlicher Breite ergibt dies einen ortsgebundenen Fehler von maximal ± 0,34_°. Dies bedeutet, daß bei einem Stundenwinkel von 80_° der maximal auftretende Fehler (in Garmisch) - 1,3_° bei der Deklinationsachse sein kann. Bei der Stundenachse ist, ebenfalls abhängig vom Antennenstandort, ein maximaler Fehler von ± 0,5_° möglich. Treten beide Fehler gleichzeitig auf, dann ist eine Abweichung bei der Grobeinstellung der Antennensollposition von ungefähr 1,4_° möglich. Hierbei werden Ablese- und Berechnungsfehler des Aufstellpersonals ausgeschlossen.
In den Figuren 7 und 8 ist der Antennenstandort München auf der Erde E mit M bezeichnet. Dieser liegt bei 48_° nördlicher Breite und 11° östlicher Länge. Der in Südrichtung weisende Meridian 11_° östlicher Länge ist mit Süd bezeichnet. Auf dem Orbit OR bewegen sich geostationär der Intelsat V-Satellit IS V bei 60_° westlicher Länge, der Nachrichtensatellit DFS1 bei 23,5_° östlicher Länge und ein weiterer Nachrichtensatellit DFS2 bei 28,5_° östlicher Länge. Alle drei Satelliten können durch Schwenkung der am Standort M auf dem erfindungsgemäß ausgebildeten Tragegestell angebrachten Parabolreflektorantenne erfaßt werden. Der kleinere Kreis, der sich mit dem Orbit OR am Meridian Süd berührt und den Antennenstandort M als Zentrum hat, ist mit R bezeichnet. In Fig.8 trägt der Himmelsäquator die Bezeichnung H. In Fig.7 und 8 bedeuten öL östliche Länge, wL westliche Länge und nB nördliche Breite.
Die in den Figuren 5 und 6 in einer Rückansicht bzw. einer Ansicht von oben dargestellte Parabolreflektorantenne mit Tragegestell ist nach den im Zusammenhang mit den Figuren 1 und 2 erläuterten Prinzip aufgebaut. Die Teile der Antenne nach den Figuren 5 und 6 tragen deswegen auch die Bezugszeichen der entsprechenden Teile der Darstellung in den Figuren 1 und 2. Die Aufhängung der Parabolreflektorantenne 14 auf dem Antennentragegestell erfolgt in der Symmetrieachse des Parabolreflektors. Dies hat den Vorteil, daß keine Drehmomente auf die Stundenachse 8 wirken, und daß die Stundenwinkelverstellstrebe 6 mit maximal drei gleich langen Zwischenstücken 18,19 und 20, entsprechend 25_° Verstellwinkel, auskommt. Der Verstellbereich von ± 80_° wird durch Umsetzen der Stundenachsverstellstrebe 6 erreicht.
Für Satelliten, die westlich von der Südrichtung (auf der nördlichen Erdhalbkugel) liegen, wird die Strebe 6 rechts am Parabolreflektor in einer Lagerstelle 16 und links an der Deklinationsachse an der Fundamentstelle 10 angeschlagen; für Satelliten, die östlich von der Südrichtung liegen, umgekehrt. Auf die Stundenachse 8 wird aufgrund der optimalen Lage des Schwerpunkts S kein Drehmoment ausgeübt, welches eine Verstellung des Stundenwinkels bewirken würde.
In den Figuren 3 und 4 ist eine etwas anders ausgeführte Parabolreflektorantenne mit einem Tragegestell nach der Erfindung in einer Seitenansicht bzw. in einer Ansicht von hinten dargestellt. Auch hierbei sind die Bezugszeichen der entsprechenden Teile von Fig.1 und 2 übernommen, so daß auf eine detaillierte Beschreibung dieser Teile in diesem Zusammenhang verzichtet werden kann. Die Streben 1 bis 6 bestehen aus Rohrmaterial. Die beiden verstellbaren Streben 5 und 6 sind jeweils aus zwei Teilen 22 und 23 bzw. 24 und 25 zusammengesetzt, welche an den beiden einander zugekehrten Enden 26 Innengewinde aufweisen, in denen eine Verstellspindel 27 eingeschraubt ist.

Bezuaszeichenliste

1 Strebe
2 Strebe
3 Strebe
4 Strebe
5 verstellbare Strebe
6 verstellbare Strebe
7 Deklinationsachse
8 Stundenachse
9 Fundament
10 Lagerstelle
11 Lagerstelle
12 Ecke
13 Ecke
14 Parabolreflektorantenne
15 Fundamentstelle
16 Lagerstelle
17 Äquatorebene
18 Zwischenstück
19 Zwischenstück
20 Zwischenstück
21 Abstandsstück
22 Strebenteil
23 Strebenteil
24 Strebenteil
25 Strebenteil
26 Enden mit Innengewinde
27 Verstellspindel
S Schwerpunkt
M München (Antennenstandort)
E Erde
ISV Satellit Intelsat V
H Himmelsäquator OR Orbit
R Kreis
öL östliche Länge
wL westliche Länge
nB nördliche Breite

Claims

1. Aus insgesamt sechs Streben (1 bis 6), von denen zwei (5, 6) in ihrer Länge verstellbar ausgebildet sind, bestehendes Tragegestell einer auf einen geostationären, sich auf einer äquatorialen Umlaufbahn (OR) bewegenden Nachrichtensatelliten (TSV; DFS1; DFS2) auzurichtenden symmetrischen Parabolreflektorantenne (14), die um eine in Ost-West-Richtung verlaufende Deklinationsachse (7) und um eine diese senkrecht kreuzende und somti parallel zur Erdachse auszurichtende Stundenachse (8) schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei (1, 2; 3, 4) der vier in ihrer Länge nicht verstellbaren Streben mit der Deklinationsachse (7) ein gleichschenkeliges Dreieck bilden und gemeinsam in zwei Lagerstellen (10, 11) auf einem Fundament (9) um die Deklinationsachse (7) schwenkbar gelagert sind, daß jeweils durch die beiden, der Deklinationsachse (7) abgewandten Ecken (12, 13) der beiden übereinanderliegenden gleichschenkeligen Dreiecke die Stundenachse (8) verläuft, daß die Parabolreflektorantenne (14) vorzugsweise achsensymmetrisch an den beiden der Deklinationsachse (7) abgewandten Ecken (12, 13) der beiden Dreiecke um die Stundenachse (8) schwenkbar angelenkt ist und zwar so, daß bei absolut parallelem Verlauf der Stundenachse (8) zur Erdachse die Parabolreflektorantenne um einen von der geografischen Breite des Antennenstandorts (M) abhängigen Winkel (γm) gegenüber der Stundenachse (8) geneigt ist, daß die eine zur Einstellung der Stundenachsenneigung (a) in ihrer Länge verstellbar ausgebildete Strebe (5) mit beidendiger Drehgelenklagerung zwischen dem der Deklinationsachse (7) abgewandten Ecke (13) des unteren der beiden gleichschenkligen Dreiecke und einer Fundamentstelle (15) angebracht ist, durch welche die durch die Winkelhalbierenden der beiden gleichschenkligen Dreiecke definierte Ebene verläuft, wobei diese Fundamentstelle (15) bei einem auf der nördlichen Erdhalbkugel liegenden Antennenstandort (M) südlich von der Deklinationsachse (Fig. 2) und bei einem auf der südlichen Erdhalbkugel liegenden Antennenstandort nördlich von der Deklinationsachse liegt, und daß die andere, zur Einstellung des Stundenwinkels in ihrer Länge verstellbar ausgebildete Strebe (6) ebenfalls mit beidendiger Drehgelenklagerung zwischen einer exzentrisch links oder rechts an der Parabolreflektorrüdckseite dafür vorgesehenen Lagerstelle (16) und der davon jeweils weiter entfernten der beiden Strebenlagerstellen (10, 11), durch welche die Deklinationsachse (7) verläuft, angebracht ist.

2. Tragegestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Streben (1 bis 6) aus Rohrmaterial bestehen.

3. Tragegestell nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden verstellbar ausgebildeten Streben (5,6) jeweils aus zwei Teilen (22,23 bzw. 24,25) zusammengesetzt sind, welche an den beiden einander zugekehrten Enden (26) Innengewinde aufweisen, in denen eine Verstellspindel (27) eingeschraubt ist.

4. Tragegestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fundament (9) die Form eines gleichschenkeligen Dreiecks aufweist, dessen Grundlinie die Deklinationsachse (7) darstellt und dessen der Grundlinie gegenüberliegende Spitze (15) genau nach Süden ausgerichtet ist (bei Antennenstandort auf der südlichen Erdhalbkugel nach Norden), und daß an dieser Fundamentspitze (15) das untere Ende der der Einstellung der Stundenachsenneigung dienenden, längenverstellbaren Strebe (5) gelenkig angebracht ist.

5. Tragegestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einstellung des Deklinationswinkels (Stundenachsenneigung) a gemäß der mathematischen Beziehung α = 90° + geografische Breite ϑ des jeweiligen Antennenstandorts und durch eine Einstellung des Stundenwinkels (δ + ω), geltend für die nördliche Erdhalbkugel, gemäß der folgenden mathematischen Beziehungen:

für Satelliten westlich des Antennenstandortes: δ + ω = 360° -λ - |φ + ω|,

für Satelliten östlich des Antennenstandortes:

δ + ω = 360° - λ + |φ + ω|,

wobei

(8 + w) der an der Antenne einzustellende Stundenwinkel,

λ die geografische Länge des Standortes der Antenne,

φ die Satellitenposition auf der Umlaufbahn und ω die Polarisationsdrehung gegenüber der Polarisation der exakten Südrichtung ist;

tan (8 + ω) = r_i. sin δ/(r₁ . cos 8 - r2. cos o),

wobei 8 die Satellitenposition in Abhängigkeit vom Aufstellungsort, r₁ der Bahnradius des Satelliten, bezogen auf den Erdmittelpunkt, r₂ der Erdradius und o der Breitengrad des Antennenstandortes ist.

6. Tragegestell nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Einstellung des Deklinationswinkels (Stundenachsenneigung) a gemäß der mathematischen Beziehung a = 90° - geografische Breite t des jeweiligen Antennenstandorts und durch eine Einstellung des Stundenwinkels (ö + ω), geltend für die südliche Erdhalbkugel, gemäß der folgenden mathematischen Beziehungen:

für Satelliten östlich des Antennenstandortes:

δ + ω + = 360° -λ - |φ + ω|,

für Satelliten westlich des Antennenstandortes: δ + ω = 360° - λ + |φ + ω|,

wobei (8 + w) der an der Antenne einzustellende Stundenwinkel, λ die geografische Länge des Antennenstandorts, die Satellitenposition auf der Umlaufbahn und w die Polarisationsdrehung gegenüber der Polarisation der exakten Nordrichtung ist, tan (8 + ω) = r_i. sin δ/(r₁ . cos 8 - r_i. cos ϑ),

wobei 8 die Satellitenposition in Abhängigkeit vom Aufstellungsort, r₁ der Bahnradius des Satelliten bezogen auf den Erdmittelpunkt, r₂ der Erdradius und ϑ der Breitengrad des Antennenstandorts ist.

7. Tragegestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine leicht zerlegbare und wieder zusammensetzbare Ausführung.