Антенное устройство Советский патент 1992 года по МПК H01Q19/10 

Изобретение относится к антенной тех-; нике и может быть использовано в системе непосредственного телевизионного вещания со спутников (СНТВ). расположенных на геостационарной орбите, в качестве приемной антенной установки для идивидуэльно- го или коллективного приема, либо в качестве приемо-передающей антенной установки для передвижных станций связи и т.п..

Известна осесимметричная антенна, имеющая высокую развязку по полю кросс- поляризации, минимальные габариты и ветровую нагрузку при одной и той же площади излучающего раскрыва, что и антенна с вынесенным облучателем.

Однако недостатком устройства является затенение плоскости раскрыва облучателем, что ведет к повышенному уровню бокового излучения.

Известна также антенна с вынесенным облучателем, построенная по двухзеркаль- ной схеме, в которой развязка по полю

кросс-поляризации снижена до -30 дБ путем подбора профилей зеркал и их расположения между собой и по отношению, к рупору. Благодаря отсутствию затенения раскрыва облучателем уровень бокового излучения в антенне весьма низок.

Однако такая антенна, оказывается сложной в производстве и дорогостоящей, вследствие чего она не получила массового применения.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является антенное устройство с использованием несимметричной вырезки из параболоида и вынесенным облучателем. В этой антенне-прототипе получен весьма низкий уровень ближнего и дальнего бокового излучения.

Недостатком прототипа является повышенный уровень поля кросс-поляризации в максимуме в рабочей плоскости углов, составляющий -17 дБ. Объясняется это тем, что в прототипе рабочая плоскость почти перпендикулярна к плоскости симметрии

со

С

vi

го VI

00 Сл

отражателя. Кроме того, прототипу присущи следующие конструктивные недостатки: необходимость в большом относе отражателя от подставки с системой наведения, высокий подвес отражателя над плоскостью опоры, что делается во избежание поломки штанги, несущей рупор, при работе в высокоширотных районах земного шара, несимметрия отражателя по отношению к оси вращения антенны в угломестной плоскости, что ведет, с одной стороны, к необходимости дополнительно упрочнять верхнюю часть отражателя, а значит и утяжелять его, а с другой стороны создает повышенный опрокидывающий момент при ветровых нагрузках, требующий упрочнять и соответственно утяжелять подставку,

Такое антенное устройство из-за увеличенных габаритов не всегда можно установить на типовых балконах и крышах. Из-за большей высоты подвеса антенны усложняется ее техническое обслуживание.

Цель изобретения - увеличение развязки по полю кросс-поляризации в рабочей плоскости, уменьшение шумовой температуры, упрощение конструкции системы наведения при снижении веса в системах спутникового телевидения. При использовании изобретения возможно удвоение числа передаваемых спутником программ ТБ за счет использования двух ортогонально поляризованных полей на одной частоте и

др. .

Сущность изобретения заключается в совмещении плоскости симметрии отражателя, в которой уровень кросс-поляризационного излучения антенны минимален, с рабочей плоскостью углов расположения спутников при соответствующей взаимной ориентации осей параболоида и подставки.

На фиг.1 показано антенное устройство; на фиг.2 - то же, в трех проекциях.

Устройство имеет 1 - параболический отражатель; - параболу, т.О - ее фокус; О О - фокусное расстояние F образующей параболы; 2 - рупор; 3 - толкатель; 4 - подставку; 5 - систему наведения; 6 - несущую рупор штанги; ТТ - плоскость опоры.

Тонкие линии со стрелками показывают ход лучей в антенне. Для определенности антенна изображена с круглым излучающим раскрывом.

Предложенное антенное устройство с круглым излучающим раскрывом (фиг.1 и 2) содержит отражатель 1 в виде несимметричной вырезки из параболоида с.фокусом в точке О, фокальной осью НО, фокусным расстоянием F параболы EO G, образующей при вращении вокруг оси НО поверхность

параболоида. Отражатель 1 имеет одну плоскость симметрии EO G.

В антенное устройство входят также рупор 2, фазовый центр которого совмещен с

фокусом О параболоида, подставка 4 и система наведения 5 луча антенны, ориентированного параллельно фокальной оси НО параболоида на спутник, расположенный в рабочей плоскости углов OE G, проходящей

через точку установки антенны на земной поверхности, характеризуемую значением угловой широты Ош , и ближайщий к ней отрезок геостационарной орбиты. При этом плоскость симметрии EOG отражателя 1 совмещена с рабочей плоскостью OE G в пространстве, а фокальная ось параболоида НО в проекции на вертикальную плоскость (см. фиг.1 и проекцию в на фиг.2) ориентирована под углом л - Ош - у(«ш);по отношению

к оси BD подставки 4, где

у(0ш)агс дSlnOtu

6,62 COSGfci

Угол у(Ощ ) известен из литературы. Антенное устройство включает в себя в качестве неотъемлемой части подставку и систему наведения. Конструктивная схема и выполнение этих элементов могут быть разными. Вследствие особенностей предложенного отражателя конструктивные выполнения узлов 4 и 5 для предложенной антенны и аналога с осесимметричным зеркалом весьма близки между собой по схеме.

Отражатель 1 (фиг.1) с помощью переходного элемента 8-9 (тяги, цилиндр и т.п.) укреплен на основании системы наведения 5. Система наведения с помощью механизма 10 углового поворота позволяет установить ось вращения АА отражателя 1 в заданное положение относительно оси 11 подстазки 4. С помощью механизма 12 углового поворота устанавливается требуемое значение угла между фокальной осью параболоида НО и осью 11 подставки 4. Эти операции должны выполняться в плоскости Север-юг. Требуемое азимутальное угловое положение электрической оси антенны, совпадающей в пространстве с осью НО, на

заданный спутник осуществляется с помощью системы Р углового поворота антенны относительно оси 11 подставки 4. Тонкая подстройка азимутального угла осуществляется с помощью толкателя 3 (фиг.2). Подставка 4 с помощью основания 13 укреплена на плоскости опоры ТТ, параллельной плоскости горизонта. Ось 11 составляет угол 90° с плоскостью опоры.

Формула изобретения

Антенное устройство, содержащее Отражатель в виде вырезки из параболоида вращения с одной плоскостью симметрии, рупор, фазовый центр которого совмещен с фокусом, подставку и систему наведения, отличающееся тем, что, с целью увеличения развязки по полю кросс-поляризации в рабочей плоскости, уменьшения шумовой температуры, упрощения конструкции системы наведения при сниже0

нии веса и габаритов в системах спутникового телевидения, плоскость симметрии отражателя совмещена с рабочей плоскостью, а фокальная ось ориентирована параллельно электрической оси и под углом п - Ом - у ( Ош ),где Ош -угловая широта места установки на поверхности Земли,

У(йш arctg 6.62S nctsaUi по отноше- нию к оси подставки в проекции на вертикальную плоскость.

Изобретение относится к наземным антеннам приема спутникового телевидения. Цель изобретения - увеличение развязки по полю кросс-поляризации, в рабочей плоскости, уменьшения шумовой температуры, упрощения конструкции системы наведения при снижении веса и габаритов в системах спутникового телевидения -достигается благодаря совмещению плоскости симметрии отражателя с рабочей плоскости и ориентирования фокальной оси параллельнор электрической оси и под углом л - Ош -у (2ш ) ; где 51паш , где «ш - угyCM arctg. ловая широта места установки на поверхности Земли по отношению к оси подставки в проекции на вертикальную плоскость. 2 ил.

TTTTDTTT

/

/

/

Фиг. 1