FI91461C - Heijastava fresnel-antenni mikroaaltotaajuuksia varten - Google Patents

Description

91461

Heijastava fresnel-antenni mikroaaltotaajuuksia vårten.

Keksinnon kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen heijastava fresnel-antenni mikroaaltotaajuuksia vårten.

5

Perinteiset paraboloidiantennit ovat erityisesti pohjoisilla leveysasteilla kalliita, syvyyssuunnassa kookkaita ja tåstå syystå hankalia asentaa. Suuret ulottuvuudet aiheuttavat lisåongelmia kiinnitysmekaniikan kanssa, jonka tulee pystyå kantamaan suuria tuuli- ja lumikuormia ja rakenteet vaativat tuki- ja jåykistysrakenteita.

10

Tunnetaan tasomaisia låpåiseviå eli linssityyppisiå Fresnel-vyohykeantenneja, jotka ovat levitettåvisså kåyttoasentoon esimerkiksi rullakaihtimen tapaan. Tållainen antenni muodostuu sisåkkåisistå tasomaisista vyohykkeistå, jotka vuorotellen ovat mikroaaltoja låpåiseviå ja Iåpåisemåttomiå. Tasoaallon tullessa kohtisuoraan anten-15 nitasoa vastaan vyohykkeet ovat ympyrårenkaita. Kun renkaiden leveys on mitoitet-tu siten, ettå kunkin renkaan sisårenkaan ja ulkoreunan etåisyyden erotus levyn keskiakselilla sijaitsevasta valitusta pisteestå, polttopisteestå on puoli aallonmittaa (λ/2), summautuvat låpinåkyvien renkaiden låpi difraktoituneet aaltokomponentit olennaisesti samanvaiheisina (±λ/4 tarkkuudella) mainittuun polttopisteeseen 20 sijoitetussa vastaanottoantennissa (tåstå eteenpåin "syottotorvessa"). Se såteilykom- ponentti, joka polttopisteeseen saapuessaan olisi ollut olennaisesti vastakkaisvaihei* nen, heijastui takaisin låpinåkymåttomistå (metallisista) renkaista. Kyseinen linssirakenne toimii tarkasti såhkomagneettista såteilyå fokusoivana komponenttina, mutta se hukkaa jo pelkåståån heijastumisen vuoksi puolet signaalin voimakkuudes-25 ta.

Kuvattua rakennetta on kåytetty myos fokusoivana heijastimena sijoittamalla syottotorvi saapuvan aaltorintaman puolelle tasoa. Tåssåkin tapauksessa signaali vaimenee puoleen ja pelkåståån sen vuoksi, ettå låpåisevåt vyohykkeet pååståvåt 30 osan aaltorintamasta heijastumatta låpi.

Mainituilla puoliaallon vaiheistusportain summaavilla antenneilla on se etu. ettå ne voidaan rakentaa litteiksi, jopa vain muutaman mikrometrin paksuiseksi osittain metalloiduksi muovikalvoksi. Haittana on huono hvotysuhde puoliaaltoisella vaihe- k 2 porrastuksella tehdyn summauksen ja heijastus/låpåisyhåvion vuoksi.

Jos kuvatun heijastinrakenteen taakse sijoitetaan yhtenåinen heijastava tasomainen metallilevy neljånnesaallon (λ/4) etåisyydelle, saadaan osa låpimenneestå såteily-5 komponentista palautetuksi ja difraktoitumaan puoli aallonmittaa viivåstyneenå polttopisteeseen. Koska tåma komponentti oiisi jo alunperin oliut puoliaallon parit-toman monikerran verran vaihe-erossa, summautuu se siellå samanvaiheisena suo-raan låpåisemåttomistå vyohykkeistå heijastuneiden komponenttien kanssa. Myos tållaisia ratkaisuja tunnetaan kirjallisuudesta, mutta yieensa niiden hyotysuhde ei 10 ole kilpailukelpoinen paljon pienempiinkåån paraboliheijastimiin verraten johtuen puoliaaltoisen vaiheporrastuksen tehottomuudesta.

Kiijallisuudesta tunnetaan myos låpåiseviå eli linssimåisia rakenteita, joissa dielekt-rinen materiaali on vyohykkeittåin porrastettu viivastamåan låpikulkevaa aaltorinta-15 maa aallonmitan osaportain, i*X/n, (i = 0...n ja n = 2, 3, 4, ...), aallonmitan vyohykejaksoin, jolloin aaltorintama difraktoituu syottotorveen paremmalla vaihe-tarkkuudella summautuen, siis tehokkaammin. Esimerkiksi λ/8-portain vaiheistaen saavutetaan n. 95 %:n hyotysuhde, jos dielektriset håviot jåtetåån huomiotta.

Tåmån rakenteen haittana on vaatimus tarkkaan kontrolloitavasta materiaalin 20 dielektrisyysvakiosta ja sen homogeenisuudesta. Kustannuksia aiheutuu myos suuresta materiaalimenekistå, joita lisåå vielå pienihåvioisten materiaalien kor-keampi hinta.

Eråisså raportoiduissa rakenteissa dielektrisen materiaalin menekki on saatu puoli* 25 tetuksi tekemållå porrastusrakenne i*A/(2*n)-viivåstyksin ja kåyttåmållå nåin saatua vyohykkeittåin viivåståvåå rakennetta yhdesså sen taakse sijoitetun tasomaisen heijastinlevyn kanssa. Nåin aaltorintama on saatu kulkemaan kaksi kertaa saman materiaalin låpi. jolloin vaiheistukset ovat oikein ainepaksuuden puolittamisesta riippumatta. Tåsså rakenteessa on edellisen haitat. mutta materiaalimenekki on 30 jonkin verran våhåisempi.

Tåmån keksinnon tarkoituksena on poistaa edellå kuvatun tekniikan puutteellisuu- 3 91461 det ja aikaansaada aivan uudentyyppinen fresnel-antenni mikroaaltotaajuuksia vårten.

Keksinnon mukainen Fresnel-vyohykelevyantenni perustuu pelkåståån tasomaisten 5 heijastavien vyohykkeiden kåyttodn. Vyohykkeet on mitoitettu ja sijoitettu porraste-tusti siten, ettå koko aaltorintama heijastuu suoraan vyohykekuviosta valitun vaiheistusportaan resoluution puitteissa samanvaiheisina summautuen.

Tyypillisesti heijastimen rakenne on porrastettu muovikappale koostuen vierekkåi-10 sistå porrastetuista tasomaisista vyohykkeistå. Nåmå tasot on påållystetty tyhjo-hoyryståmållå, sputteroimalla, kemiallisella tai galvaanisella metaliipinnoituksella, johtavalla painovårillå painamalla tai ruiskuttamaila tai muuila soveliaalla metal-lointimenetelmållå.

15 Tåsmållisemmin sanottuna keksinnon mukaiselle antennirakenteelle on tun-nusomaista se, mikå on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnon avulla saavutetaan huomattavia etuja.

20 Heijastavat vyohykkeet on tyypillisesti on tehty påållyståmållå halpa mutta luja tukirakenne ohuella, hyvin johtavalla metallikerroksella. Metallikerros sijaitsee saapuvan aaltorintaman ja syottotorven puolella. joten signaalin vaimenemista ei tapahdu håviollisesså dielektrisesså materiaalissa. Nåin saavutetaan våhåinen materiaalin kulutus ja kevyt rakenne. Vaiheistusportaan paksuus (korkeus) on 25 riippumaton kåytettåvåstå antennimateriaalista. saavutetaan pienet håviot, koska signaalin ei tarvitse kulkea rakenteen låpi. Pieniin håvioihin johtaa myos se, ettå heijastavat vyohykerenkaat muodostavat suhteellisen tiiviin heijastuspinnan, joka ei pååstå såteilyå låvitseen. Lisåksi rakenne saadaan halvemmaksi myos siitå syystå. ettå erillistå heijastinlevyå porrastettujen heijastusvyohykkeiden lisåksi ei tarvita.

30

Keksintoå ryhdytåån seuraavassa låhemmin tar kaste lemaan oheisten kuvioiden mukaisten suoritusesimerkkien avulla.

c 4

Kuvio 1 esittåå halkileikattuna sivukuvantona yhtå keksinnon mukaista antennira-kennetta.

Kuvio 2 esittåå etukuvantona kuvion 1 mukaista antennirakennetta.

5

Kuvio 3 esittåå suurennettuna leikkauskuvantona kuvion 1 mukaista antennia.

Keksinnon mukainen antenni on tarkoitettu vastaanottamaan mikroaaltotaajuisia signaaleja geostationåårisistå satelliiteista. Kuvion 1 mukainen antenni 2 on 10 tarkoitettu pååasiallisésti sijoitettavaksi likimain pystysuoraan, jolloin pystysuunnas-sa (elevaatiosuunnassa) antennitason ja satelliitista saapuvan tasomaisen såteilyn vålille syntyy kulma Θ. Itse asiassa antenni 2 asennetaan lievåsti etukenoon lumen ja lian kerååntymisen eståmiseksi. Vaakasuunnassa (atsimuuttisuunnassa) antenni 2 suunnataan kohti satelliittia. Keksinto ei sinånså aseta mitåån rajoituksia antennin 15 2 suuntaamiseksi edellå kuvatusta poikkeavasti. Tarkastelun yksinkertaistamiseksi kuvataan antennirakennetta kuitenkin oletussuuntauksen mukaisesti.

Kuviossa 1 on rakenteen kuvaamiseksi paremmin liioiteltu antennin 2 ulottuvuutta syvyyssuunnassa. Antennin 2 aktiivinen pinta muodostuu tasomaisista renkaista 5, 20 jotka on påållystetty hyvin heijastavalla materiaalilla kuten metallilla. Antenni 2 on porrasrakenne siten, ettå vaiheistus on toteutettu 1/8-aallon vålein. Itse vyohyk-keitten vålisten portaiden korkeus on kuitenkin 1/16-aaltoa, koska saapuva tasoaal-to tullessaan heijastimen kautta syottotorveen kulkee tåmån matkaeron kahteen kertaan eli juuri 1/8-aaltoa. Portaan korkeus riippuu siis vastaanotettavasta taa-25 juudesta. Porrasrakenteen tarkoituksena on siis summata tasoaallon komponentit samanvaiheisina valitun porrastuksen tarkkuuden edellyttåmisså puitteissa poltto-pisteesså 1. Jokainen rengas 5 on oma vyohykkeenså ja toimii 1/8-aallon keskimåå-råisellå erolla naapuriinsa nåhden, eli vaihekulmina 45° ± 22.5°. Se, ettå porrasku-vio toistuu 8 vvohykettå sisåltåvån porrasryhmån jålkeen johtuu siitå, ettå silloin 30 vaihekulma on kiertynyt tåvden ympyrån eli 8*45° = 360°, koko aallon mitan.

Tålloin on siis saavuttu vaiheistuksen alkupisteeseen. Vierekkåiset porraskuviot alkavat ja pååttvvåt syvyyssuunnassa siis samalta tasolta. Kun 360° :n vaihekulmaa 5 91461 tai sen monikertaa vastaavan porraskorkeuden kohdalla tehdåån kokoaallon matkaeroa vastaava, noin puolen aallon syvyinen porrastus, saadaan aikaan littein rakenne, mutta periaatteessa porrasryhmå voi sijaita syvyyssuunnassa puoliaaJlon monikerran tasoila sekå etu* ettå takapuolella referenssitasoon nåhden. Jos 360° :n 5 vaihekulmaa vastaavan porraskorkeuden kohdalla ei tehtåisi isompaa porrastusta, ei saataisi aikaan litteåå antennia.

Tarkkaan ottaen porrasryhmån syvyys on puoliaallon suuruinen vain, jos saapuva tasoaalto tulee normaalin suunnassa ja heijastumispisteesså syntyva pallomainen 10 aaltorintama myos etenee normaalin suunnassa syottotorveen. Muilla kulmilla porrasryhmån syvyys tulisi mitoittaa saapumis- ja låhtokulmien sinien keskiarvoilla kerrotuksi osaksi puolesta aallosta. Kåytånnosså esiintyvien kulmien sinifunktio on likimain yksi, ja virhe jåå pieneksi. Suurilla antennin låpimitoilla porrasryhmån syvyyden koijaus kannattanee tehdå, eli portaat ovat tålloin sitå matalampia mitå 15 kauempina ne ovat syottopisteen heijastintasolla olevasta projektiosta.

Olennaista geometrian mitoittamisessa on se, etta satelliitista tulevan aaltorintaman joka kohta kulkee satelliitista polttopisteeseen matkan η * λ + δ, jossa η = mikå kokonaisluku hyvånså (saa siis olla erisuuruinen eri komponentille), Λ = aallonpi-20 tuus, δ = matka. joka on kuljettu n:n kokonaisen aallonpituuden jålkeen. Tåmån matkan pitåå olla kaikille komponenteille sama. δ voidaan mitata millimetrien lisåksi myos vaihekulma-asteina, eli Θ = 360° * δ/λ. Heijastavan antennin 2 tapauksessa geometrisista ehdoista seuraa, etta porrasryhmåt muodostuvat antennin reuna-alueita kohti nouseviksi, jolloin kukin porrasryhmå on syvyydeltåån puolen 25 aallonpituuden mittainen ja kukin porrasryhmå alkaa syvyyssuunnassa samalta tasolta. Mikåli kuitenkin antennin litteydestå halutaan tinkiå, voidaan porrasryhmåt aloittaa myos tasoilta, joiden korkeus referenssitasosta on monikertoja kåytetyn aallonpituuden puolikkaasta.

30 Kuvion 2 mukaisesti antenni 2 koostuu sisåkkåisistå ellipseistå. Mitå suurempi kulma Θ. sitå soikeampia ellipsit ovat ja sitå epåkeskeisempi on antennirakenne. Jos antennitason normaali olisi suoraan satelliittiin kohdistettu. jolloin aaltorintama olisi antennitason suuntainen, muodostuisivat vyohyketasot samalla akselilla sijaitsevista ympyroistå.

6

Kuvioiden 1 ja 2 mukainen heijastin siis summaa neljå aaltokomponenttia polttopis-5 teeseen 1. Kuvioon 2 viitaten ensimmåinen aaltokomponentti kohtaa heijastimen 2 ylåosan alueella 11, seuraava alueella 7, kolmas alueella 6 ja neljås alueella 8. Vyohykkeiden muoto ja niiden paikka, porrastus mukaanlukien, on mitoitettu siten, ettå vaikka heijastimen eri pisteet ovatkin eri etåisyydellå syottopisteestå, kaikki komponentit syottotorveen saapuessaan ovat samanvaiheisia, eli porraskuvio tasaa 10 komponenttien matkaerot yhden aallonpituuden osalta 1/8-aallon tarkkuudella samaksi. Keskivyohyke 8 on aivan saman arvoinen muiden vyohykkeiden 11, 7 ja 6 kanssa. Keskivyohykettå 8 on tåsså vain kåytetty eråånå vaiheistuksen alkurefe-renssinå. Sen koko on kuvioiden esimerkisså mitoitettu siten, ettå sen reuna-alueelta tuleva signaali poikkeaa vaiheeltaan korkeintaan 1/16-aaltoa, eli vaihekul-15 maltaan 22,5°, keskialueen signaalista.

Esimerkkiantenni perustuu liitteen 1 tulosteeseen, joka on laadittu liitteen 2 mukaisella ohjelmalla. Ohjelma on laadittu GFA-Basic-ohjelmointikielellå. Ohjelma kåyttåå låhtosuureina vastaanottopaikan leveyspiiriå ja pituuspiiriå, satelliitin 20 pituuspiiriå, suuntaa ja korkeutta ja lisaksi antennin suuntausta. Lisåksi ohjelma pyytåå låhetystaajuuden sekå polttovålin. Nåiden tietojen perusteella ohjelma laskee sinånså tunnetulla tavalla perusgeometriaa kåyttåen niiden pisteiden urat, joista polttopiste nåkee tasoaallon saapuvan samanvaiheisena polttopisteeseen. Tunnettujen teorioiden mukaan nåmå urat ovat sisåkkåisiå ellipsejå, kohtisuoran 25 suuntauksen poikkeustapauksessa ellipsit ovat samankeskeisiå ympyroitå (jotka ovat ellipsin poikkeustapauksia). Niinpå ohjelma tulostaa halutun måårå ellipsejå, joiden keskipisteen poikkeama alkupisteestå x esitetåån ensimmåisesså sarakkeessa, vastaavan ellipsin pitkån akse lin puolikas a toisessa sarakkeessa, ellipsin lyhyen akselin b puolikas ja kolmannessa sarakkeessa portaan korkeus d. Kuvion 3 30 mukaisesti portaan korkeus d on suuruudeltaan vakio. Portaan korkeus on siis aallonpituus/2*N. jossa N on vyohykkeiden lukumåårå porrasryhmåsså 6, tåsså tapauksessa (f = 11.343 GHz) 26,44 mm/16 = 1,65 mm. Yleisesti voidaan siis 7 91461 sanoa, ettå portaan korkeudelle patee d * λ/(Ν*2), jossa N on vyohykkeiden lukumåårå kussakin porrasryhmåsså. Ellipsit muodostetaan laskennallisesti ns. alkupisteen 3 ympårille. Kuvion ratkaisussa ensimmåisen ellipsin pitempi såde al on pituudeltaan 50 mm ja ellipsin keskipisteen kl etåisyys xl alkupisteestå 3 on 1,1 5 mm. Vastaavasti ellipsillå e9 såde a9 on 209,4 mm ja keskipisteen k9 etåisyys alkupisteestå 3 on 19,2 mm. Ellipsillå el7 såde al7 on 296,2 mm ja etåisyys alkupisteestå 37,4 mm. Ensimmåisen vyohykkeen 6 ulkoreuna 10 on siis anturin 2 syyyyssuunnassa likimain mitan λ/2 pååsså toisen vyohykkeen 7 sisåreunasta 9. Mitå tiheåmpåå porrastusta kåytetåån, sitå låhempånå tåmå mitta on arvoa λ/2.

10

Ohjelma laskee syotettyjen tietojen perusteella myos kuviossa 1 esitetyn polttopis-teen 1 etåisyyden y alkupisteestå 3. Kuvion mukaisesti tåmå etåisyys on 284 mm. Ohjelma laskee myos polttopisteen 1 etåisyyden h antennitasosta. Kuvion 1 mukaisen antennirakenteen 2 suurin ulottuvuus L on 732,6 mm.

15

Kuten aikaisemmin esitetyisså Fresnel-vyohykelevyantenneissa myos tåmån keksin-non mukaisessa antennissa vyohykkeet ovat samankeskeisiå ympyroitå siinå tapauk-sessa, ettå såteilyn summaava vastaanottava syottotorvi sijaitsee vyohykelevyjen muodostamassa polttopisteesså ja vastaanotettava tasoaaltorintama saapuu vyohy-20 ketasojen normaalin suunnassa.

Jos rakenteellisista syistå on tarpeen sijoittaa vyohyketasot muuten kuin koh-tisuoraan vastaanotettavan såteilyn suhteen, muodostuvat vyohykkeet sisåkkåisiksi ellipseiksi johtuen siitå geometrisestå ehdosta, ettå kunkin vyohykkeen joka osasta 25 vaiheistusportaistuksen puitteissa syottotorveen saapuvat såteilykomponentit ovat samanvaiheisia. Siten, jos antennin horisontaalinen suuntaus on kohti satelliittia, mutta vertikaalinen ei, ellipsien isoakselit ovat pystysuorassa. Jos vertikaalinen suuntaus on kohti, mutta horisontaalinen ei, isoakselit ovat vaakasuorassa. Jos molemmat suunnat poikkeavat. akselit ovat vinossa.

30

Siten antenni voidaan mitoittaa sijoitettavaksi alaspåin kallistetuksi, jolloin sadevesi, lumi ja jåå eivåt pååse keråvtymåån antennin pintaan ja vaimentamaan signaalia.

( 8

Myos esteettisten syiden vuoksi on mahdollista mitoittaa antennin heijastintaso rakennusten pintojen kuten katon lappeen tai seinån suuntaiseksi.

Johtuen Fresnel-vyohykelevylinssin tai -heijastimen geometriasta pystyy se kuvaa-5 maan suhteellisen tehokkaasti muitakin kuin rakenteen polttopisteeseen fokusoituja kohteita. Rakennetuilla prototyypeillå on vastaanotettu pååkohteesta ± 15° poik-keavia satelliitteja heijastintasoa kååntåmåttå siirtåmållå vain syottotorvea poltto-pisteestå vastaavaan toisen kohteen kuvautumispisteeseen, tai sijoittamalla nåihin pisteisiin erilliset syottotorvet.

10

Keksinto ei aseta rajoituksia portaiden lukumåårålle porrasryhmåsså. Periaatteessa rengasmaiset vyohykkeet voivat kaveta ja portaat madaltua åårettomån pieniksi, jolloin myos portaiden lukumåårå kasvaa åårettomån suureksi. Tålloin keksinnon mukainen porrasryhmå onkin silea kaareva pinta, jonka kokonaissyvyys on aallonpi-15 tuuden puolikas.

Keksinto ei myoskåån aseta rajoituksia portaiden lukumååråUe N vierekkaisiin porrasryhmiin nåhden. Saman syottotorven vastaanottokeilan puitteissa vyohykkei-den vålinen vaiheistusporras voi vaihdella, kun vain vyohykkeen leveys tehdåån 20 vaihe-eroa vastaavaksi.

Joissakin tapauksissa aaltorintaman tulokulma voi poiketa niin paljon heijastimen normaalin suunnasta. ettå ei ole mielekåsta kåyttåå rengasmaisia vyohykkeitå, vaan ainoastaan niiden osia. Erityisesti isoissa antennirakenteissa. jotka sijoitetaan 25 maastoon tai osiksi rakennusten pintqja, voivat porrasmaiset ryhmat sijaita kau-kanakin erillåån toisistaan. jopa erisuuntaisilla tasoilla, kun vain pidetaan huoli siitå, etta jokaisesta heijastimen osasta saapuvat aaltokomponentit tåyttåvåt ehdon, joka on maaritelty sivulla 5. riveillå 17-28.

9 91461

Liite 1 1. rengas 1/16-aailon påaaså, seuraavat 1/8-aallon eroin VASTAAMOTTOPAIXXA:

Leveyspiiri (0) = 52 Pituuspliri (*) = io SATELLIITIH SIJAINTI: Pituuspliri (·) = 10

Suunta (·) = ISO Korkeus (·) = 30.53 ANTEHNIN SUUNTAUS:

Suunta (0) = 180 Korotus (0) « 0 Θ (°) = 30.53 i (°) = 0 TAAJUUS:

Keski (GHz)= 11.343 Ala (GHz)* 10.95 Yla (GHz)= 11.75 POLTTOVaLI (nuni = 560; POLTTOPISTE y(mm) * -284, h(mm) * 482 Polttovalin kor^aus @:10.95GHz -20 mm, 11.75GHz 21 mm n x (mmt a (mm) b (mm) Porras (mm) 1 1.1 50.0 43.1 11.57 2 3.4 36.8 74.7 9.92 3 5.7 112.3 36.7 8.27 4 7.9 133.1 114.6 6.61 5 10.2 151.2 130.2 4.96 6 12.5 167.5 144.3 3.31 7 14.7 1S2.4 157.1 1.65 S 17.C 196.3 169.1 0 9 19.2 209.4 180.4 10 21.5 221.3 191.1 11 23.S 233.7 201.3 12 26.0 245.0 211.0 13 28.3 255.9 220.4 14 30.6 266.4 229.5 15 32.3 276.7 238.3 16 35.1 286.6 246.8 17 37.4 296.2 255.2 18 39.6 205.6 263.3 19 41.3 214.8 271.2 20 44.1 223.3 273.9 21 46.4 232.7 286.5 22 48." 241.2 294.0 23 50.9 249.8 301.3 24 53.2 258.1 208.5 25 55.5 266.2 315.5 26 57.' 274.4 322.5 27 60.0 232.4 329.3 28 62.2 290.2 336.1 29 64.5 298.0 242.3 20 66.S 405.6 349.4 31 69.0 413.1 355.9 32 71.2 420.6 362.3 33 73.6 428.0 268.6 34 75.3 435.2 374.9 35 78.1 442.5 3S1.2 26 80.4 449." 2S7.3 2' 32.6 456.7 392.4 28 34.9 463.3 299.5 29 37.2 470.” 405.5 40 89.4 47“.6 411.4 41 ?l.' 434.5 41" . 2 10

Lidte 2 • 1/8-AALLON VAIHEISTUSPORTAIN (1. rengas 1/16-aallon påAsså) PRINT "VASTAANOTTOPAIXXA:" INPUT "Leveyspiiri (·) = ",lat INPUT "Pituuspiiri (°) = ”,long

PRINT

» la»RAD(lat) lo=RAD(long) t PRINT "SATELLIITIN SIJAINTI:"

INPUT "Pituuspiiri (°) = ", sat PRINT

r st»RAD(sat)-lo t ca=COS(st)*COS(la) sa*SQR(l-ca*ca) az»ASIN(SIN(st)/sa)

IF la>0 az=PI-az END IF

el-PI/2-ASIN(sa/SQR(1.02277-0.30178*ca))

IF ca<0.15089 el*-el END IF

PRINT "Suunta (°) = ";ROUND(DEG(az),2) PRINT "Korkeus (°) = ";ROUND(DEG(e1),2)

PRINT

i PRINT "ANTENNIN SUUNTAUS:"

INPUT "Suunta (°) = ", aaz INPUT "Korotus (0) = '\ael PRINT

daz=az-RAD(aaz) del*el-RAD(ael) cth*COS(daz)*COS(del) cth2=cth"cth xk*SQR(l-cth2)/cth2 th=ACOS(cth)

IF del*=0 pta»PI/2 ELSE

ph=SGN(daz)*ACOS(1/SQR((SIN(daz)/TAN(del))*2+1))

IF del<0 ph=PI-ph END IF END IF

i PRINT "Θ (O) = ";ROUND(DEG(th),2) PRINT "i f°) = ";ROUND(DEG(ph),2)

PRINT

INPUT "ALATAAJUUS (GHz) = *,dhl INPUT "YLATAAJUUS .3Hz) = " gh2 znz=SQR(ghl*gh2) PRINT wl=300/ghz qwl=wl/16 11 91461

Liite 2 INPUT "POLTTOVALI (mm) = ", focus

PRINT

df=2*focus £ocya-focus*SIN(th) roch=focus*COS(th) INPUT "N = ", n&

PRINT

OPEN "",*1,"con:"

DO

PRINT #1,," Ahti Aintila, DATES,TIMES

i PRINT #1,,"1. rengas 1/16-aaIlon paassa, seuraavat Ι/θ-aallon eroin" PRINT #1 PRINT #1,,"VASTAANOTTOPAIKXA:" PRINT #1,,"Leveyspiiri (°) = ";ROUND(lat,2), PRINT #1,"Pituuspiiri (°) = ";ROUND(Iong,2) PRINT #1 i PRINT #1,,"SATELLIITIN SIJAINTI:", PRINT #1,"Pituuspiiri (°) = ";ROUNIK sat,2) PRINT #1,,"Suunta (°) = ":ROUND(DEG(az),2), PRINT #1,"Korkeus (0) = ";ROUND (DEG(e1),2) PRINT #1 i PRINT #1,,"ANTENNIN SUUNTAUS:" PRINT #1,,"Suunta (°) = ";ROUND(aaz,2), PRINT #1,"Korotus (°) = ";ROUND(aei,2) ( PRINT #1,,"θ (°) = ": ROUND(DEG(th),2), PRINT *1."ό (°) = ";ROUND(DEG(ph),2) PRINT #1 PRINT *1,,"TAAJUUS:" PRINT #1,,"Keski (GHz)= ";ROUND(ghz,3); PRINT #1," Ala (GHz)= ";ROUND(ghl,3); PRINT *1," Ylå (GHz)= ";ROUND(gh2,3) PRINT #1 i PRINT #1,."POLTTCVXLI (mm) = ":ROUND(focus ): PRINT #1,": POLTTCPI3TE y(mm) = ";ROUND(focyj;", h(mm) = 1 ;ROUND(foch) wll=300/ghl wl2=300/gh2 focX=focus”wl/wll+0.25*(wl+wil)*(wl-wil)/wll foc2=focus *wl/wl2+0.25*(wl+wi2)’(wl-wl2)/wl2 PRINT #1, , "Polttovalin korjaus ";ROUND(ghl,3);"GHz PRINT #1,ROUNDf-iocus+focl);' mm, @;ROUND(gh2, 3) ; "GHz PRINT #1,ROUND(-iccus+£oc2); ' mm" PRINT #1 PRINT al,," n x .mm) a '.mmi b imm) Porras (mm)" FOR ii=l TO n& d=(2*i&-l)*qwi x=d*xk b=SQR(d*(d/cth2-d£1) a=b/cth PRINT al , , STRS i ii . 3 ) : STRSix. 5.1) ; STRS ( a , 9,1) ; STRS ( b , Θ . 1· 12

Liite 2

IF i&<=8 THEN

PRINT #1,.....ROUND((8-i&)*qwl ,2); END IF PRINT #1 NEXT i&

PRINT #1 CLOSE

EXIT IF p& i PRINT "PrintteriIle ? (K/E)"

DO

p&=INSTR("KE", UPPERS(INPUTS(1))) LOOP UNTIL p& EXIT IF p&=2 i OPEN "Ml, "prn:"

LOOP

Claims (4)

13 91461

1. Heijastava fresnel-antenni (2) oleellisen tasomaisena aaltorintamana saapuvien signaalien vastaanottamiseksi, joiden aallonpituus on λ, joka antenni (2) kasittaa 5 - sisakkaisista vyohykkeistå (5) tai niiden osista muodostuvan heijas-tinrakenteen, jolla sateily on kohdistettavissa antennin (2) polttopis-teeseen (1), 10 tunnettu siitå, etta - vyohykkeet (5) on muodostettu antennin (2) reuna-alueita kohti nouse-viksi tasomaisiksi porrasryhmiksi (6, 7, 11), joilla on sisareuna (9) ja ulkoreuna (10) si ten, etta 15 - kukin porrasryhmå (6, 7, 11) on syvyydeltaån noin puolen aallonpituuden mittainen kokoaallon matkaeron tasaamiseksi porrasryhmån sisareunan (9) ja ulkoreunan (10) kautta polttopisteeseen (1) kulkevien aaltokomponent- 20 den vålillå, - porrasryhman (6, 7, 11) portaan korkeus (d) toteuttaa ehdon d * X/(N*2), jossa N on vyohykkeiden lukumåara kyseisessa porrasryhmassa (6, 7, 11), ja 25 - kukin porrasryhmå (6, 7, 11) alkaa syvyyssuunnassa samalta tasolta (9) tai tasolta, joka on noin puolen aallon-mitan monikertojen påassa yhteisesta vertailutasosta (9). 3 0 2. Patentdvaatimuksen 1 mukainen antenni (2), tunnettu siitå, etta kukin porrasryhmå (6, 7, 11) kasittaa kahdeksan vyohykettå (5). 14

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen antenni ¢2), tunnettu siita, etta heijastava porrasryhma (6, 7, 11) on muodostettu lisååmållå porrastetun muovikappaleen påålle johtava kerros tyhjohoyiystamållå, sputteroimalla, kemiallisella tai galvaani-sella metallipinnoituksella, johtavalla painovårillå painamalla tai ruiskuttamalla tai 5 muulia soveliaalla påållystysmenetelmållå.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen antenni (2), tunnettu siitå, ettå porrasiyh-mien (6, 7, 11) vyohykemååråt (N) ovat erilaiset 15 91461