Empfangsantenne für Satelliten-Direktempfang

Abstract

 Schwenkbare Antennenkonstruktion mit einem z.B. parabolischen Antennenreflektor. Um eine einfache Grobausrichtung der Antenne auf die Satellⁱtenposition zu ermöglichen, ist die schwenkbare Antennenkonstruktion selbst mit einer in festem Bezug zur elektrischen Achse (A1) der Antenne stehenden Referenzmarkierung (2) versehen. Zur genauen Ausrichtung der Antenne kann eine Einrichtung zur Elevations- und Azimuteinstellung an die Referenzmarkierung gekoppelt werden. Die Erfindung ist zum Satelliten-Direktempfang von Hörfunk- und Fernsehprogrammen vorgesehen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Empfangsantenne für Satelliten-Direktempfang, mit einer schwenkbaren Antennenkonstruktion mit einem Antennenreflektor, insbesondere parabolischer Form.

[0002] Zur unmittelbaren, direkten Versorgung von Heimempfängern mit Fernseh- und Eörfunkprogrammen können sogenannte Fernsehrundfunk-Satelliten oder Fernseh-Direktsatelliten herangezogen werden, die von einer Bodensendestation angestrahlt werden und das empfangene Programm direkt an die Fernsehteilnehmer verteilen. Diese Satelliten werden in eine bestimmte äquatoriale Erdumlaufbahn gebracht und bewegen sich synchron zur Erdumdrehung. Ein Fernsehrundfunk-Satellit kommt dadurch in einer "festen", sogenannten geostationären Position scheinbar zur Ruhe, d.h. er steht bezogen auf einen Punkt der Erdoberfläche nahezu still. Ein in Bezug auf die Erde stationärer Satellit erlaubt die Verwendung fest ausgerichteter und scharf bündelnder Antennen auf der Empfangsseite, die nicht nachgeführt zu werden brauchen.

[0003] Beim Satelliten-Direktempfang müssen die Empfangsantennen auf den im,0rbit positionierten Satelliten, dessen Position durch seine Elevation und seinen Azimut für die verschiedenen Empfangsorte gekennzeichnet ist, ausgerichtet werden. Es besteht daher die Aufgabe, die Empfangsantenne nach den örtlichen Positionsdaten des Satelliten auszurichten. Erst dann kann die Feinjustage anhand der empfangenen elektrischen Signale (maximale Empfangsspannung) durchgeführt werden. Eine ausschließliche Justage anhand der empfangenen Signale käme wegen der Bündelungsschärfe der Antennen der Suche nach der Stecknadel im Heuhaufen gleich.

[0004] Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Lösung anzuzeigen, die es dem Monteur einer für den Hausgebrauch vorgesehenen Empfangsantenne für Satelliten-Direktempfang auf einfache Weise ermöglicht, die Position der Empfangsantenne grob auf einen Direktsatelliten auszurichten.

[0005] Diese Aufgabe wird bei einer Empfangsantenne der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die schwenkbare Antennenkonstruktion selbst mit einer in festem Bezug zur elektrischen Achse der Antenne stehenden Referenzmarkierung versehen ist.

[0006] Bei einer erfindungsgemäßen Empfangsantenne ist somit die elektrische Achse und damit die Hauptrichtung der Empfangskeule leicht erkennbar gekennzeichnet, so daß dem Monteur der Antenne die Grobausrichtung der Antenne auf den Direktsatelliten ohne Anwendungirgendwelcher langwieriger, umständlicher Peil- oder Meßverfahren ermöglicht wird. Die Grobausrichtung der Antenne ist daher dem Monteur auch bei einem schwierigen Standort, z.B. auf einem Hausdach, in einfacher Weise möglich.

[0007] Bei einer erfindungsgemäßen Empfangsantenne wird der feste Bezug zwischen der Referenzmarkierung und der elektrischen Achse der Antenne in vorteilhafter Weise mittels eines Peilverfahrens bei der Herstellung und elektrischen Prüfung der Antenne geschaffen. Damit erhält der Monteur der Antenne diese bereits werksseitig mit der Kennzeichnung der elektrischen Achse versehen zur Montage.

[0008] Zweckmäßigerweise ist bei einer erfindungsgemäßen Empfangsantenne die Referenzmarkierung an dem Antennenreflektor vorgesehen.

[0009] Die Referenzmarkierung kann in einfacher Weise dadurch gebildet werden, daß sie mit einer zur elektrischen Achse der Antenne parallel gerichteten und in Richtung der elektrischen Achse verlaufenden Kante ausgebildet ist. Eine derartige Kante ist auch hinsichtlich einer eventuellen Ankopplung eines Ausrichtgerätes zur Einstellung der Antenne in Azimut und Elevation von Vorteil.

[0010] Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Empfangsantenne weist die Referenzmarkierung zwei miteinander verbundene Teile auf, von denen das eine Teil um eine erste Achse schwenkbar an der Antennenkonstruktion und das zweite Teil um eine zur ersten Achse senkrechte Achse schwenkbar-an dem ersten Teil gelagert ist. Auf diese Weise läßt sich durch das zweite Teil eine einstellbare Anlagefläche für ein Ausrichtgerät bilden. Eine besonders einfache Ausführungsform einer derartigen Referenzmarkierung ergibt sich, wenn die beiden Teile aus ebenen, aneinanderliegenden Platten bestehen, die an zu.einander parallel benachbarten Längsseiten jeweils rechtwinklig abgebogene Leisten aufweisen. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Leiste der zweiten Platte die Referenzmarkierung bildet und gleichzeitig zur Aufnahme einer Stellschraube für die Vertikalverschwenkung der zweiten Platte dient.

[0011] Bei der Installation einer Empfangsantenne für Satelliten-Direktempfang durch den Monteur muß die Antenne nicht nur grob, sondern auch in Elevation und Azimut auf die Orbitposition des gewünschten Satellitensenders eingestellt werden. Einer Weiterbildung der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung aufzuzeigen, mit welcher der Monteur einer für den Hausgebrauch vorgesehenen Empfangsantenne für Satelliten-Direktempfang auf einfache Weise die Position der Empfangsantenne möglichst genau auf einen Direktsatelliten auszurichten im Stande ist.

[0012] Diese Aufgabe wird bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Empfangsantenne dadurch gelöst, daß eine Einrichtung zur Einstellung der Antenne in Elevation und Azimut vorgesehen ist und daß diese Einrichtung mit einer Anlagekante oder -fläche versehen ist, welche mit der Referenzmarkierun^g koppelbar ist.

[0013] Bei einer derartigen Empfangsantenne kann der Monteur mit Hilfe der Einstelleinrichtung die Position der Antenne genau auf den Satelliten ausrichten. Dabei ist dem Monteur auch die Ausrichtung der Antenne auf den Direktsatelliten in Azimut und Elevation ohne Anwendung irgendwelcher aufwendiger, langwieriger Meßverfahren ermöglicht. Die Antenne kann deshalb auch bei einem schwierigen Standort genau ausgerichtet werden. Diese Einstelleinrichtung kann ständig oder vorüber_- gehend mit der Referenzmarkierung gekoppelt werden und ist dann ohne weiteres lagerichtig in Bezug auf die elektrische Achse der Antenne an der Antennenkonstruktion angekoppelt.

[0014] Bei einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Empfangsantenne mit Einstelleinrichtung ist diese in zwei zueinander senkrecht stehenden Ebenen mit jeweils einer Winkelgrad-Skala ausgebildet, wobei die Winkelgrad-Skala für die Elevationseinstellung in festem Bezug zur Waagerechten und die Winkelgrad-Skala für die Azimuteinstellung in festem Bezug zur Nord-Süd-Richtung steht. Bei einer derartigen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Empfangsantenne ist es ferner vorteilhaft, wenn die Einstelleinrichtung in derjenigen Ebene, in welcher die Winkelgrad-Skala für die Azimuteinstellung vorgesehen ist, mit einem mit dieser Skala in Bezug stehenden Kompaß und einer Vorrichtung zur Einstellung der Waagerechten versehen ist. Dabei besteht diese Vorrichtung zweckmäßigerweise aus einer Libelle. Eine derartige Einstelleinrichtung ist vom Installateur einfach zu bedienen und arbeitet hinreichend genau.

[0015] Die Anlagekante der Einstelleinrichtung wird bei einer erfindungsgemäßen Empfangsantenne mittels der Winkelgrad-Skala für die Elevationseinstellung in festen Bezug zur Waagerechten (Libelle) und mittels der Winkelgrad-Skala für die Azimuteinstellung in festen Bezug zur Nord-Süd-Richtung (Kompaßnadel) gebracht. Die Einstellung der Winkelgrad-Skala wird zweckmäßig vor der Montage der Antenne unter Berücksichtigung der für den Empfangsort gültigen Daten für Elevation und Azimut vorgenommen. Es ist somit eine große Erleichterung, wenn die Elevation der Antenne recht genau und ihr Azimut auf wenige Winkelgrade voreingestellt werden können. Der oftmals in exponierter Lage arbeitende Installateur muß dann beim Ausrichten der Antenne lediglich die Libelle in die Mittellage und die Kompaßnadel in die Nord-Süd-Richtung bringen. Diese Verrichtungen können mit einer Hand durchgeführt werden. Das endgültige Auffinden der Satellitenposition wird anschließend durch Auswertung der aufgenommenen elektrischen Signale durch kontinuierliches Verändern des Azimut innerhalb weniger Winkelgrade erreicht. Letztlich schließt sich die Feinjustage anhand der aufgenommenen elektrischen Signale an.

[0016] Bei einer mit einem Kompaß ausgebildeten Einrichtung können eventuelle Mißweisungen der Kompaßnadel, z.B. infolge in der Nähe befindlicher Eisenteile der Anten- _'ne, vor der Inbetriebnahme der Einrichtung eingeeicht werden.

[0017] Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Empfangsantenne zum Direktempfang der von einem Fernsehrundfunksatelliten ausgesandten Signale ist im folgenden anhand einer Zeichnung näher beschrieben.

[0018] 

Fig. 1 zeigt eine mit einer Referenzmarkierung versehene Empfangsantenne in Seitenansicht,

Fig. 2 zeigt in drei Ansichten eine Ausführungsform einer bei der Empfangsantenne nach Fig. 1 vorgesehenen Anordnung mit einer Referenzmarkierung,

Fig. 3 und 4 zeigen eine bei der erfindungsgemäßen Empfangsantenne vorgesehene Einstelleinrichtung in Seitenansicht und Draufsicht.

[0019] Die Empfangsantenne nach Fig. 1 weist eine schwenkbare Antennenkonstruktion mit einem parabolischen Antennenreflektor 1 auf, der in nicht näher dargestellter Weise um zwei zueinander senkrechte Achsen in Azimut und Elevation schwenkbar ist. Zur Grobausrichtung der Antenne auf die Satellitenposition ist der Antennenreflektor 1 der schwenkbaren Antennenkonstruktion an seiner Außenfläche, hier im Bereich seines Randes, mit einer Referenzmarkierung 2 ausgebildet, welche in festem Bezug zur elektrischen Achse A1 der Antenne steht. Diese Referenzmarkierung 2 ist als eine zur elektrischen Achse A1 parallel gerichtete und in Richtung der elektrischen Achse verlaufende Kante 11 ausgebildet, welche an einer aus zwei miteinander verbundenen Teilen 3 und 4 bestehenden Anordnung vorgesehen ist. Der nähere Aufbau dieser Anordnung ergibt sich aus Fig. 2. Die beiden miteinander verbundenen Teile 3 und 4 bestehen aus zwei ebenen, rechteckförmigen Platten unterschiedlicher/Größe, wobei die hintere Platte 3 etwas größer ist als die an ihr anliegende vordere Platte 4. Die hintere Platte 3 ist an einer Seite mit einer Schwenkachse/ausgebildet und, wie in Fig. 1 zu sehen ist, damit derart an dem Antennenreflektor 1 gelagert, daß sich die Platten 3 und 4 mit ihrer Längsrichtung in Richtung der elektrischen Achse A1 der Antenne erstrecken. An der gegenüberliegenden Seite ist die Platte 3 seitlich der Platte 4 mit einem parallel zu den langen Plattenseiten sich erstreckenden Langloch 6 und einer mit einer-Schraubenfeder versehenen Stellschraube 7 für die Verschwenkung der Plattenanordnung um die Drehachse 5 ausgebildet. An der oberen Längsseite der Platte 3 ist diese mit einer zur Plattenebene rechtwinklig abgebogenen Leiste 8 versehen, welche im Bereich des der Schwenkachse 5 abgewandten Endes mit einem sich in Plattenlängsrichtung erstreckenden Langloch 9 für eine weitere Stellschraube 10 zur Vertikalschwenkung der zweiten Platte 4 ausgebildet ist. Diese ebenfalls mit einer Schraubenfeder versehene Stellschraube 10 ist in eine zur Leiste der hinteren Platte 3 parallele Leiste 11 der vorderen Platte 4 eingeschraubt, wobei die Leiste 11 an einer zur oberen Längsseite der Platte 3 parallelen, benachbarten Längsseite der Platte 4 rechtwinklig zur Plattenfläche abgebogen ist. Im Bereich der der Stellschraube 10 abgewandten Ecke nahe der Schwenkachse 5 der hinteren Plat- . te 3 ist die vordere Platte 4-mittels eines Bolzens 12 derart mit der hinterenPlatte 3 fest verbunden, daß die Platte 4 um die durch den Bolzen gebildete, zur Schwenkachse 5 senkrechte Drehachse 12 gegen die Platte 3 verschwenkt werden kann. Um diese mittels der Stellschraube 10 durchführbare Verschwenkung zu ermöglichen, ist die vordere Platte 4 an der der Drehachse 12 diametral gegenüberliegenden Ecke noch in der dargestellten Weise mit einem Langloch 13 und einer Führungs- und Arretierungsschraube 14 ausgebildet. Bei der in der Fig. 2 dargestellten Plattenanordnung bildet die Leiste 11 der vorderen Platte 4 die Kante, die parallel zur elektrischen Achse A1 der Antenne und in Richtung dieser Achse verläuft. Die Leiste 11 stellt somit die Referenzmarkierung dar. Diese ist mit.der Platte 4 in geeigneter Weise auch mit einer einstellbaren Anlagefläche ausgebildet, an welcher ein Ausrichtgerät zur Einstellung der Antenne in Azimut und Elevation aufgenommen und befestigt werden kann. Die Montage der Plattenanordnung an dem Antennenreflektor 1 und die Lage der Platte 3 zum Antennenreflektor sowie die Position der Platten 3 und 4 untereinander wird mittels eines Peilverfahrens bei der Herstellung und der elektrischen Prüfung der Antenne, also vor deren Montage vorgenommen.

[0020] Die Einstelleinrichtung nach den Fig. 3 und 4 besteht aus einer Grundplatte 21 mit einer z..B. von etwa 205 bis 235 Grad reichenden Winkelgrad-Skala 22 für die Azimuteinstellung. Außerdem ist die Grundplatte 21 noch mit einem Magnetkompaß 23, der ggf. auch durch einen nordsuchenden Kreisel ersetzt werden kann, versehen, so daß die Winkelgrad-Skala 22 für die Azimuteinstellung in festem Bezug zur Nord-Süd-Richtung (Kompaßna_- del) gebracht werden kann. Der Kompaß 23 weist an seinem Außenumfang einen Ansatz 24 mit Zeiger 25, Langloch 26 und Führungs- und Arretierungsschraube 27 auf. Schließlich besitzt die Grundplatte 21 noch eine Libelle 28 zur Einstellung der Waagerechten. Außerdem ist die Seitenkante 29 der Grundplatte, welche der Winkelgrad-skala 22 benachbart ist, abgeschrägt und damit als Zeiger ausgebildet. Im Bereich der anderen Seitenkante 30 ist die Grundplatte 21 schwenkbar um eine Drehachse 31 in einem U-förmigen Rahmen 32 gelagert, der mit einem Boden 39 versehen ist und die Grundplatte 21 an vier Seiten umschließt, wobei die Seitenplatten 33, 34 senkrecht zur Grundplatte gerichtet sind. Die Seitenplatte 33 ist an ihrem kreisbogenförmig abgerundeten Ende mit einer Winkelgrad-Skala 35 für die Elevationseinstellung versehen. Diese Winkelgrad-Skala reicht z.B. von 0 - 30 Grad. Außerdem ist die Seitenplatte 33 mit einer zur Grundplatte schrägen Anlagekante ausgebildet, mit welcher die Einstelleinrichtung an die schwenkbare Antennenkonstruktion der Empfangsantenne angekoppelt werden kann. Die Anlagekante 36 kann mittels der Winkelgrad-Skala 35 in Bezug zur Waagerechten gebracht werden. Die vordere Seitenplatte 34 des U-förmigen Rah-mens 32 ist an der der Winkelgrad-Skala 35 gegenüberliegenden, ebenfalls kreisbogenförmig abgerundeten Seite mit einem kreisbogenförmig um die Drehachse 31 als Mittelpunkt verlaufenden Langloch 37 versehen, welches über eine Feststellschraube 38 die Verschwenkung 'der Grundplatte 21 im Winkelbereich der Winkelgrad-Skala 35 ermöglicht.

[0021] Zur Kopplung der Einstelleinrichtung mit der Antenne wird die Einstelleinrichtung mit der Anlagekante 36 an die die Referenzmarkierung 2 bildende zur elektrischen Achse A1 parallel gerichtete und in Richtung der elektrischen Achse verlaufende Kante 11 angekoppelt. Hierzu stellt man sich die Antenne gegenüber der Darstellung in.Fig. 1 zweckmäßigerweise seitenverkehrt angeordnet vor. Die hintere Platte 3 der Anordnung nach Fig. 1 ist - wie bereits ausgeführt-an einer Seite-mit einer Schwenkachse 5 ausgebildet und, wie ebenfalls in Fig. 1 zu sehen ist, damit derart an dem Antennenreflektor 1 gelagert, daß sich die Platten 3 und 4 in ihrer Längsrichtung in Richtung der elektrischen Achse A1 der Antenne erstrecken und um diese Achse eine Horizontalverschwenkung der Plattenanordnung durchgeführt werden kann. Außerdem ist die vordere Platte 4 um die zur Schwenkachse 5 senkrechte Drehachse 12 gegen die Platte 3 verschwenkbar, um eine Vertikalverschwenkung durchführen zu können.

[0022] Bei der Kopplung der Einstelleinrichtung mit der Referenzmarkierung ist die Anlagekante 36 an die Kante 11 der Referenzmarkierung angelegt, so daß die Einstelleinrichtung lagerichtig in Bezug auf die elektrische Achse A1 der Antenne angekoppelt ist. Der Installateur der Antenne muß dann beim Ausrichten der Antenne, d.h. beim genauen Einstellen der elektrischen Achse der Antenne in Elevation und Azimut, noch lediglich die Libelle der Einstelleinrichtung in die Mittellage und die Kompaßnadel in die Nord-Süd_-Richtung bringen.

Ansprüche

1. Empfangsantenne für Satelliten-Direktempfang, mit einer schwenkbaren Antennenkonstruktion mit einem Antenenreflektor, insbesondere parabolischer Form, dadurch gekennzeichnet , daß die schwenkbare Antennenkonstruktion selbst mit einer in festem Bezug zur elektrischen Achse (A1) der Antenne stehenden Referenzmarkierung (2) versehen ist.

2. Empfangsantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzmarkierung (2) an dem Antennenreflektor (1) vorgesehen ist.

3. Empfangsantenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Referenzmarkierung (2) mit einer zur elektrischen Achse (A1) der Antenne parallel gerichteten und in Richtung der elektrischen Achse verlaufenden Kante (11) ausgebildet ist.

4. Empfangsantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 3_', dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzmarkierung (2) zwei miteinander verbundene Teile (3, 4) aufweist, von denen das eine Teil (3) um eine erste Achse (5) schwenkbar an der Antennenkonstruktion und das zweite Teil (4) um eine zur ersten Achse senkrechte Achse (12) schwenkbar an dem ersten Teil (3) gelagert ist.

5. Empfangsantenne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile aus ebenen, aneinanderliegenden Platten (3, 4) bestehen, die an zueinander parallelen, benachbarten Längsseiten jeweils rechtwinklig abgebogene Leisten (6, 11) aufweisen.

6. Empfangsantenne nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiste (11) der zweiten Platte (4) die Referenzmarkierung (2) bildet und gleichzeitig zur Aufnahme einer Stellschraube (10) für die Vertikalverschwenkung der zweiten Platte (4) dient.

7. Empfangsantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet , daß der feste Bezug zwischen der Referenzmarkierung (2) und der elektrischen Achse (A1) der Antenne mittels eines Peilverfahrens bei der Herstellung und der elektrischen Prüfung der Antenne geschaffen ist.

8. Empfangsantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß eine Einrichtung zur Einstellung der Antenne in Elevation und Azimut vorgesehen ist und daß diese Einrichtung mit einer Anlagekante (36) oder -fläche versehen ist, welche mit der Referenzmarkierung (2) koppelbar ist.

9. Empfangsantenne nach Anspruch 8, dadur c h gekennzeichnet, daß die Einstelleinrich- tung in zwei zueinander senkrecht stehenden Ebenen (21, 33) mit jeweils einer Winkelgrad-Skala (22, 35) ausgebildet ist und daß die Winkelgrad-Skala (35) für die Elevationseinstellung in festem Bezug zur Waagerechten und die Winkelgrad-Skala (22) für die Azimuteinstellung in festem Bezug zur Nord-Süd-Richtung steht.

10. Empfangsantenne nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Einstelleinrichtung in derjenigen Ebene, in welcher die Winkelgrad-Skala (22) für die Azimuteinstellung vorgesehen ist, mit einem mit dieser Skala in Bezug stehenden Kompaß (23) und einer Vorrichtung (28) zur Einstellung der Waagerechten versehen ist.

11. Empfangsantenne nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (28) zur Einstellung der Waagerechten aus einer Libelle besteht.

12. Empfangsantenne nach Anspruch 10 oder 11, d a - durch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung aus einer Grundplatte (21) für die Winkelgrad-Skala (22) zur Azimuteinstellung, für den Kompaß (23) und für die Vorrichtung (28) zur Einstellung der Waagerechten besteht und mindestens eine zur Grundplatte senkrecht stehende Platte (33) aufweist, welche mit der Winkelgrad-Skala (35) für die Elevationseinstellung und mit der Anlagekante (36) für die Referenzmarkierung (2) versehen ist.

13. Empfangsantenne nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (21) um eine zur weiteren Platte (33) senkrechte Drehachse (31) im Winkelbereich der Winkelgrad-Skala (35) für die Elevationseinstellung schwenkbar ist.

14. Empfangsantenne nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (21) in einem U-förmigen Rahmen (32) gelagert ist.

Zeichnung