Patent DE-102010019081-A1 (DE)
Title: Breitband-Antennensystem zur Satellitenkommunikation
Inventor: SEIFRIED MICHAEL
IPC: H01Q1/28
Filed: 2010-04-30
Abstract: Es wird eine Antenne zur Breitband-Satellitenkommunikation bestehend aus einem Feld von primären Hornstrahlern, welche durch ein Hohlleiter-Speisenetzwerk miteinander verbunden sind, vorgeschlagen.  Erfindungsgemäß zeichnet sich die Antenne dadurch aus, dass  die Antenne aus einer Anzahl N = N 1  × N 2  primären Hornstrahlern mit N 1  > 4 N 2  besteht, N 1  und N 2  ganze gerade Zahlen sind, für die gesamte Aperturfläche A der Antenne A = L × H mit L ≥ 4 H und L < N 1  λ gilt, wobei λ die minimale Freiraumwellenlänge der zu sendenden oder zu empfangenden elektromagnetischen Welle bezeichnet,  die primären Hornstrahler den Empfang und das Senden von zwei orthogonalen linear polarisierten elektromagnetischen Wellen dadurch ermöglichen, dass sie über eine rechteckige Aperturfläche a = l × h mit l < h und l < λ und einen jedenfalls näherungsweise quadratischen Ausgang verfügen, wobei L = N 1  l, H = N 2  h, und A = N 1  × N 2  × l × h = L × H gilt, und die primären Hornstrahler direkt an ihrem Ausgang über rechteckige Hohlleiter derart gespeist werden, dass die eine der orthogonalen linearen Polarisationen parallel zur Aperturfläche zu- und abgeführt wird und die andere der orthogonalen linearen Polarisationen über ein Hohlleiter-Septum in einer Ebene senkrecht zur Aperturfläche zu- und abgeführt wird,  die Hörner der primären Hornstrahler gestaucht sind und senkrecht zur Aperturfläche eine Länge l H  < 1,5 λ aufweisen,  das Hohlleiter-Speisenetzwerk aus einem Speisenetzwerk für die eine der beiden orthogonalen linearen Polarisationen und einem davon getrennten Speisenetzwerk für die andere der beiden orthogonalen linearen Polarisationen besteht, jedes der beiden Speisenetzwerke als binärer Baum mit binären E- und H-Leistungsteilern aufgebaut ist, so dass der jeweils letzte Leistungsteiler auf der niedrigsten Ebene des binären Baums die Leistungen von zwei Halbaperturen mit jeweils N/2 primären Hornstrahlern für jede der beiden orthogonalen Polarisationen getrennt symmetrisch zusammenführt,  die Aperturbelegung der Antenne jedenfalls näherungsweise der Relation  p 1,j  < p 2,j  < p 3,j  < ... < p k,j  = p k+1,j  = p k+2,j  = ... = p k+m,j  > p k+m+1,j  > p k+m+2,j  > p k+m+3,j  > ... > p 2k+m,j   folgt, wobei k und m ganze Zahlen sind und 2k + m = N 1  gilt, und die Leistungen p i,j , i = 1..N 1 , j = 1..N 2 , die Leistungsbeiträge der einzelnen primären Hornstrahler bezeichnen,  die Aperturbelegung durch symmetrische und asymmetrische binäre E- und H-Leistungsteiler in jedem der beiden Speisenetzwerke für jede der beiden orthogonalen Polarisationen realisiert ist, und  die gesamte Aperturfläche von einem Phasenegalisierungsgitter abgedeckt ist, wobei die Maschen des Phasenegalisierungsgitters eine quadratische Dimension mit Kantenlänge b aufweisen und jedenfalls näherungsweise b = 1, h = 2 b und b < λ gilt, so dass in der Richtung N 1  die Stege des Gitters über der Stoßkante zweier benachbarter Hornstrahler liegen und in Richtung N 2  die Stege des Gitters sich jedenfalls näherungsweise genau in der Mitte der Aperturfläche der einzelnen Hornstrahler befinden.