RU2727860C1 - Method of stabilizing beams of satellite multi-beam hybrid mirror antenna based on signals from offset ground beacons - Google Patents
Method of stabilizing beams of satellite multi-beam hybrid mirror antenna based on signals from offset ground beacons Download PDFInfo
- Publication number
- RU2727860C1 RU2727860C1 RU2019116099A RU2019116099A RU2727860C1 RU 2727860 C1 RU2727860 C1 RU 2727860C1 RU 2019116099 A RU2019116099 A RU 2019116099A RU 2019116099 A RU2019116099 A RU 2019116099A RU 2727860 C1 RU2727860 C1 RU 2727860C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cluster
- antenna array
- signals
- antenna
- beacon
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q25/00—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
Landscapes
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемый способ стабилизации лучей спутниковой многолучевой гибридной зеркальной антенны (МГЗА) по сигналам от смещенных наземных маяков относится к антенной технике, а именно к спутниковым МГЗА, покрывающих рабочую область серией лучей. В условиях эксплуатационных нагрузок (главным образом из-за неравномерного нагрева рефлектора) форма рефлектора МГЗА отклоняется от номинальной, что нарушает ориентацию лучей и снижает минимальный уровень сигнала в зоне обслуживания. Перспективную альтернативу механическим системам поддержания формы рефлектора составляют электронные системы стабилизации параметров МГЗА за счет управления весовыми коэффициентами кластеров элементов антенной решетки (АР), которые формируют лучи.The proposed method for stabilizing the beams of a satellite multi-beam hybrid reflector antenna (MGZA) according to signals from displaced ground beacons refers to antenna technology, namely, satellite MGZA, covering the working area with a series of beams. Under operating loads (mainly due to uneven heating of the reflector), the shape of the MGZA reflector deviates from the nominal, which disturbs the orientation of the beams and reduces the minimum signal level in the service area. A promising alternative to mechanical systems for maintaining the shape of the reflector is electronic systems for stabilizing the parameters of MGZA by controlling the weight coefficients of clusters of antenna array elements (AR) that form the beams.
Известен способ формирования кластерных зон [пат. РФ № 2578289 H01Q 25/00] МГЗА, состоящий в преобразовании географических координат центров лучей в угловые координаты относительно оси МГЗА, вычислении фокальных пятен на АР и формирования кластерных зон по условию превышения некоторого уровня. Недостаток этого способа состоит в необходимости с высокой точностью поддерживать форму рефлектора.A known method of forming cluster zones [US Pat. RF No. 2578289 H01Q 25/00] MGZA, which consists in converting the geographic coordinates of the centers of the rays into angular coordinates relative to the MGZA axis, calculating focal spots on the AR and the formation of cluster zones on the condition of exceeding a certain level. The disadvantage of this method is the need to maintain the shape of the reflector with high precision.
Прототипом заявляемого способа формирования лучей спутниковой МГЗА является патент [пат. США № 4586051 H01Q 19/10], состоящий в приеме элементами кластеров АР сигналов от соответствующих этим кластерам наземных маяков, выделении комплексных амплитуд несущих этих сигналов и формировании весовых коэффициентов возбуждения, формирующих луч кластера, в соответствии с комплексно сопряжёнными значениями сигналов, принятых элементами этого кластера. Это обеспечивает ориентацию максимумов лучей на соответствующие маяки при текущем состояние рефлектора. Недостаток прототипа заключается в необходимости размещения маяков в центрах обслуживаемых лучами зон, что может вызывать трудности или оказаться невозможным в силу природно-географических особенностей соответствующей точки дислокации.The prototype of the claimed method of forming the beams of the satellite MGZA is the patent [US Pat. USA No. 4586051 H01Q 19/10], consisting in the reception by the elements of the AR clusters of signals from the ground beacons corresponding to these clusters, the separation of the complex amplitudes of the carriers of these signals and the formation of the excitation weight coefficients that form the beam of the cluster, in accordance with the complex conjugate values of the signals received by the elements of this cluster. This ensures the orientation of the maxima of the rays to the corresponding beacons at the current state of the reflector. The disadvantage of the prototype lies in the need to place beacons in the centers of the areas served by the beams, which may cause difficulties or be impossible due to the natural and geographical features of the corresponding point of deployment.
Технической задачей предлагаемого способа является увеличение минимального уровня сигнала в зоне обслуживания при формировании диаграммы направленности МГЗА по сигналам смещенного маяка.The technical objective of the proposed method is to increase the minimum signal level in the service area during the formation of the directional pattern of the MGSA based on the signals of the displaced beacon.
Технический результат достигается тем, что на основании выделенных комплексных амплитуд
Поясним сущность предлагаемого способа. Для номинальной геометрии МГЗА предварительно определяют (в оптическом приближении по принципу зеркального отражения или путем электродинамического моделирования) как координаты максимума фокального пятна в плоскости АР
Ввиду того, что изменение направления облучения рефлектора в некоторой окрестности
Работоспособность предлагаемого способа стабилизации лучей МГЗА по сигналам смещенных наземных маяков и соответствующий технический эффект подтверждают приведенные ниже результаты электродинамического моделирования. Рефлектором МГЗА типичной геометрии является вырезка радиуса
При фокусировке на несмещенный маяк края зоны обслуживания освещаются на относительном уровне –3дБ. Смещение луча приводит к неравномерному освещению краев зоны, и минимальный уровень характеризует качество покрытия требуемой зоны. Для четырех ситуаций эти минимумы составили –6.6дБ, –6.2дБ, –4.5дБ, –3.1дБ до коррекции ВВК и –3.0дБ, –3.1дБ, –3.1дБ, –3.1дБ после коррекции ВВК.When focusing on an unbiased beacon, the edges of the service area are illuminated at a relative level of –3 dB. Beam offset results in uneven illumination of the edges of the area, and the minimum level characterizes the quality of coverage of the required area. For four situations, these minima were –6.6dB, –6.2dB, –4.5dB, –3.1dB before the VVK correction and –3.0dB, –3.1dB, –3.1dB, –3.1dB after the VVK correction.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019116099A RU2727860C1 (en) | 2019-05-24 | 2019-05-24 | Method of stabilizing beams of satellite multi-beam hybrid mirror antenna based on signals from offset ground beacons |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019116099A RU2727860C1 (en) | 2019-05-24 | 2019-05-24 | Method of stabilizing beams of satellite multi-beam hybrid mirror antenna based on signals from offset ground beacons |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2727860C1 true RU2727860C1 (en) | 2020-07-24 |
Family
ID=71741126
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019116099A RU2727860C1 (en) | 2019-05-24 | 2019-05-24 | Method of stabilizing beams of satellite multi-beam hybrid mirror antenna based on signals from offset ground beacons |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2727860C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4586051A (en) * | 1982-03-10 | 1986-04-29 | Agence Spatiale Europeenne | Reflector distortion compensation system for multiple-beam wave satellite antennas |
RU2181519C1 (en) * | 2001-05-14 | 2002-04-20 | Академия ФАПСИ при Президенте Российской Федерации | Hybrid multiple-beam non-atlantic mirror antenna |
US8339307B2 (en) * | 2007-03-03 | 2012-12-25 | Astrium Limited | Satellite beam-pointing error correction in digital beam-forming architecture |
US9054414B2 (en) * | 2011-01-28 | 2015-06-09 | Thales Alenia Space Italia S.P.A. Con Unico Socio | Antenna system for low-earth-orbit satellites |
RU2578289C1 (en) * | 2014-12-29 | 2016-03-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир) | Method of forming cluster zones of irradiating grid of multi-beam hybrid mirror antenna |
-
2019
- 2019-05-24 RU RU2019116099A patent/RU2727860C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4586051A (en) * | 1982-03-10 | 1986-04-29 | Agence Spatiale Europeenne | Reflector distortion compensation system for multiple-beam wave satellite antennas |
RU2181519C1 (en) * | 2001-05-14 | 2002-04-20 | Академия ФАПСИ при Президенте Российской Федерации | Hybrid multiple-beam non-atlantic mirror antenna |
US8339307B2 (en) * | 2007-03-03 | 2012-12-25 | Astrium Limited | Satellite beam-pointing error correction in digital beam-forming architecture |
US9054414B2 (en) * | 2011-01-28 | 2015-06-09 | Thales Alenia Space Italia S.P.A. Con Unico Socio | Antenna system for low-earth-orbit satellites |
RU2578289C1 (en) * | 2014-12-29 | 2016-03-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир) | Method of forming cluster zones of irradiating grid of multi-beam hybrid mirror antenna |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2005203017B2 (en) | Null-fill antenna, omni antenna, and radio communication equipment | |
US7161549B1 (en) | Single-aperture antenna system for producing multiple beams | |
US10566698B2 (en) | Multifocal phased array fed reflector antenna | |
KR101292230B1 (en) | Compact nonaxisymmetric double-reflector antenna | |
US4855751A (en) | High-efficiency multibeam antenna | |
ES2702079T3 (en) | Method of reducing the phase aberration in an antenna system with feeder matrix | |
RU2727860C1 (en) | Method of stabilizing beams of satellite multi-beam hybrid mirror antenna based on signals from offset ground beacons | |
WO2018096307A1 (en) | A frequency scanned array antenna | |
CN107069225B (en) | Cassegrain antenna feed source structure and Cassegrain antenna | |
US20220190882A1 (en) | Establishing wireless communication in a system forming a beam by selecting from a pre-determined plurality of antenna weight vectors | |
RU2556466C2 (en) | Multibeam hybrid mirror antenna | |
CN113872653A (en) | Beam forming method based on earth matching | |
Manoochehri et al. | A new method for designing high efficiency multi feed multi beam reflector antennas | |
JPH0654843B2 (en) | Multi-frequency band shared antenna | |
CN113823918A (en) | Novel multi-beam imaging self-tracking parabolic antenna | |
EP0164466B1 (en) | High-efficiency multibeam antenna | |
RU2664792C1 (en) | Multi-beam combined non-axisymmetric mirror antenna | |
RU2741770C1 (en) | Multibeam mirror antenna | |
Jung et al. | Ka-band shaped reflector hybrid antenna illuminated by microstrip-fed horn array | |
CN114024133B (en) | Novel dipole antenna | |
US20030025644A1 (en) | Multibeam antenna | |
de Villiers et al. | Low frequency diffraction effects when shaping the offset gregorian reflector system of the SKA | |
KR102513226B1 (en) | Parabolic antenna system | |
RU2541871C2 (en) | Ultra-wideband multi-beam mirror antenna | |
RU2713159C1 (en) | Method of forming circular area of electronic scanning of cylindrical phased antenna array with increased rate of view |