Verfahren und Einrichtung zum Ausrichten von Satelliten-Empfangsantennen

Abstract

 Zur Ermöglichung des Ausrichtens einer Empfangsantenne (1) auf die Sendeantenne eines Satelliten wird vor der Feineinstellung von Azimut- und Elevationswinkel der Empfangsantenne (1) ein ausgangsseitig an die Außenbaugruppe (4) angeschlossener Meßempfänger (9) mit Pegelanzeige (12), der nur in einem schmalen, etwa der zulässigen Drift des in die ZF-Lage umgesetzten Satelliten-Bakensignals entsprechenden Frequenzbereich mit hoher Auflösung einstellbar ist, auf die mittels eines Referenzsenders (7) geringer Leistung eingangsseitig in die Außenbaugruppe (4) eingekoppelte Satelliten-Bakenfrequenz eingestellt.
Als Referenzsender (7) dient verzugsweise ein dielektrisch stabilisierter Resonator-Oszillator.
Der Referenzsender (7), sowie der Meßempfänger (9) und gegebenenfalls weitere Bausteine im Baukastensystem mit gemeinsamer Betriebsstromversorgung werden lösbar zusammengefasst.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Ausrichten der Empfangsantenne einer Satelliten-Empfangsanlage, bei der das empfangene Signal über eine Außenbaugruppe ("outdoor-unit") in eine Zwischenfrequenzlage umgesetzt ist, auf die Satelliten-Sendeantenne.

[0002] Durch das, z.B. von Richtfunkstrecken seit langem bekannte Ausrichten der Antennen soll die größtmögliche Hochfrequenz-Energieübertragung erreicht werden. Dazu ist es nicht nur nötig, die Empfangsantenne mechanisch exakt auf die Satellitenposition einzustellen, es müssen vielmehr auch die Sende- und Empfangs - frequenzen möglichst genau übereinstimmen, da aufgrund der ge - ringen Halbwertsbreite der Hauptkeulen und die im Gegensatz zu terrestrischen Richtfunkstrecken sehr kleinen Empfangspegel insbesondere des zur Fositionsangabe vom Satelliten ständig ausgesendeten Bakensignals (11,7 GHz), dessen Auffinden äußerst schwierig ist. Zu diesem Zweck werden bei bekannten Einrichtungen der genannten Art hochwertige und sehr teuere breitbandig abstimmbare Empfänger hoher Auflösung verwendet. Derartig aufwendige Geräte sind jedoch bei Satelliten-Empfangsanlagen für den privaten Bereich in Gemeinschafts- oder gar in Einzel-Antennenanlagen, aber selbst bei Kabelfernsehanlagen in der Regel nicht akzeptabel.

[0003] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem bzw. der auf einfache und kostengünstige Weise ein schnelles und genaues Ausrichten der Empfangsantenne auf die Sendeantenne des Satelliten ermöglicht ist.

[0004] Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß vor der Feineinstellung von Azimut- und Elevationswinkel der Empfangsantenne ein ausgangsseitig an die AuBenbaugruppe angeschlossener Meßempfänger mit Fegelanzeige, der nur in einem schmalen etwa der zulässigen Drift des in die Zwischenfrequenzlage umgesetzten Satelliten-Bakensignals entsprechenden Frequenzbereich mit hoher Auflösung einstellbar ist, auf die mittels eines Referenzsenders geringer Leistung eingangsseitig in die Außenbaugruppe eingekoppelte Satelliten-Baken-Frequenz eingestellt wird.

[0005] Mit Hilfe dieses Kalibrierverfahrens ist mit geringem Aufwand die größtmögliche Empfindlichkeit des Empfängers bereitgestellt und damit eine wesentliche Vereinfachung der Ausrichtung der Empfangsantenne auf die Satelliten-Sendeantenne erreicht.

[0006] In der Regel wird nach dieser Einstellung sogar bereits mit grob ausgerichteter Antenne eine sichtbare Fegelanzeige vorhanden sein, sodaß die Feinausrichtung problemlos und schnell erfolgen kann. Die erforderliche Leistung, sowie Frequenzgenauigkeit (ca. 1 Hz) und - Stabilität des Referenzsenders sind dabei ebenso verhöltnismäbig gering wie die Anforderungen an den Meßempfänger (Abstimmbereich etwas größer als die zulässige Drift von ±5 kHz, Heßbandbreite ca. 10 kHz), sodaß dafür einfache und kostengünstige Geräte verwendbar sind.

[0007] Außerdem können Frequenzabweichungen (zeit- und temperaturab - hängig) in der Außenbaugruppe unberücksichtigt bleiben, weil sie bei der kurzen Einstellzeit keine nennenswerte Größe erreichen. Darüber hinaus machen die angeführten Vorzüge das erfindungsge - mäße Verfahren zusammen mit seiner einfachen Durchführbarkeit auch für die Anwendung durch nicht besonders geschulte Antenneninstellateure geeignet.

[0008] Bei AnschluB des Referenzsenders gemäß Anspruch 2 an den Eingang der Außenbaugruppen (z.B. über ein Koaxialkabel) ist die notwendige Senderleistung minimal und es wird keine Sendenntenne be - nötigt.

[0009] Dagegen erfolgt bei der Ausführung nach Anspruch 3 die Einstrahlung in die Empfangsantenne über eine Sendeantenne, vorzugsweise einen verkürzten λ/2 Strahler. Hierbei entfällt das Kabelen - schließen. Außerdem ist auch bei geringer Leistung des Referenzsenders beinahe unabhängig von dessen Standort die Einstrahlung für eine einwandfreie Funktion der Meßstrecke ausreichend.

[0010] Die erfindungsgemSße Einrichtung ist besonders preisgünstig, wenn gemäß Anspruch 4 ein dielektrisch stabilisierter Resonator - Oszillator als Referenzsender verwendet ist.

[0011] Eine vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Einrichtung ist nach Anspruch 5 durch den Aufbau im Baukastensystem gegeben, wobei entweder nur der Referenzsender und der Meßempfänger, oder diese gemeinsam mit weiteren Bausteinen (z.B. für Wartungszwecke) zu einer lösbaren mobilen Einheit zusammenfaßbar sind. Hierfür kann nach den Bedürfnissen des Einzelfalles entweder eine zentrale oder eine dezentrale Betriebsstromversorgung zweckmäßig sein. Für die erste Alternative sind in den Ansprüchen 6 und 7 einfache und preisgünstige Möglichkeiten angegeben, wobei die einzelnen voneinander bzw. vom Gerät lösbaren Bausteine selbstverständlich mit eigenen Akkumulatoren ausgerüstet sein können.

[0012] Eine Ausführung der erfindungsgemüßen Einrichtung gemäß Anspruch 8 ergibt dagegen die hinsichtlich der Betriebsstromversorgung größtmögliche Unabhängigkeit der einzelnen Bausteine voneinander.

[0013] Die Figur zeigt den schematischen Aufbau eines Ausführungsbei - spiels einer Einrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

[0014] Eine Satelliten-Empfangsantenne 1, die - z.B. mit Hilfe von Kar - ten - grob auf die bekannte Satellitenposition ausgerichtet ist, weist einen parabolförmigen Reflektor 2 und eine an Stützen 3 befestigte AuBenbaugruppe 4 zur Umsetzung der empfangenen Satelli - tensignale in ein erstes Zwischenfrequenzsignal-auf, welches über eine Koaxialleitung 5 einer nicht dargestellten Innenbaugruppe zur weiteren Verarbeitung zugeführt ist.

[0015] Für einen guten Empfang ist bei den geringen LeistungsfluBdichten des Bakensignals (ca. -130 dBW/_m2) eine absolut genaue Ausrich - tung der Empfangsantenne 1 auf die Sendeantenne des Satelliten notwendig. Dazu wird über eine als verkürzter λ/2 Monopol ausge - bildete Antenne 6 eines dielektrisch stabilisierten Resonator-Oszillators 7 (Referenzsender) nach seiner Inbetriebnahme durch den Schalter 8 das Satelliten-Bakensignal (11,7 GHz) einge - strahlt und nach der Umsetzung in der AuBenbaugruppe 4 als entsprechendes ZF-Signal (95o MHz) einem in die Koaxialleitung 5 eingeschalteten Meßempfänger 9 zugeführt. Dieser wird mittels eines Bandbreitenreglers 1o und eines Frequenzfeinreglers 11 einerseits, sowie eines Pegelmessers 12 andererseits exakt auf die Frequenz dieses ZF-Bakensignals abgestimmt. Dadurch ist die maximale Empfängerempfindlichkeit für den Satellitenempfang eingestellt, sodaß nach dem Abschalten des Referenzsenders 7 die Feinausrichtung der Empfangsantenne 1 wesentlich vereinfacht ist. Im Regelfall kann diese besonders einfach durchgeführt werden, weil nach Grobausrichtung der Empfangsantenne 1 und Durchführung der angeführten Frequenzabstimmung bereits eine sichtbare Anzeige des Satelliten-Sendesignals am Pegelmesser erfolgt.

[0016] von Der Referenzsender 7 muß nicht vorne oder gar aus der Haupt - strahlrichtung in die Empfangsantenne 1 einstrahlen, es genügt vielmehr,trotz seiner geringen HF-Leistung ( < 1 mW), wenn er irgendwo innerhalb eines praktisch sinnvollen räumlichen Be - reiches um die Empfangsantenne 1 herum aufgestellt ist, da selbst reflektierte Signale für eine ausreichende Funktion der Meß - strecke genügen.

[0017] Der Meßempfänger 9 ist ein selektiver Festfrequenzempfänger mit einer Auflösung von 1o kHz und einem kleinen Abstimmbereich von 940 - 960 MHz, also etwas gröBer als die zulässige ZF-Drift von ± 5 MHz. Gegenüber bekannten hochwertigen Meßempfängern zur Freer quenzeinstellung ohne Referenzsender ist wesentlich billiger. Der Referenzsender 7 ist mit dem Meßsender 1 über eine nicht dargestellte Einbausteckverbindung zu einer baulichen Einheit verbindbar und im Bedarfsfalle wieder lösbar. Dadurch ist einer - seits eine einfache Transportierbarkeit und andererseits ein universeller mobiler Einsatz möglich.

[0018] Die Betriebsstromversorgung erfolgt in vorteilhafter Weise über die Koaxialleitung 5 von der Innenbaugruppe aus, wobei der Referenzsender 7 für die Stromversorgung bei getrenntem Betrieb einen nicht sichtbaren Akkumulator aufweist.

Ansprüche

₁. Verfahren und Einrichtung zum Ausrichten der Empfangsan - tenne einer Satelliten-Empfangsanlage, bei der das empfangene Signal über eine Außenbaugruppe in eine Zwischenfre - quenzlage umgesetzt ist, auf die Satelliten-Sendeentenne, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Feineinstellung von Azimut- und Elevationswinkel der Empfangsantenne (1) ein ausgangsseitig an die Außenbaugruppe (4) angeschlossener Meßempfänger (9) mit Fegelanzeige (12), der nur in einem schmalen, etwa der zulässigen Drift des in die ZF-Lage umgesetzten Satelliten-Bakensignals entsprechenden Frequenz - bereich mit hoher Auflösung einstellbar ist, auf die mittels eines Referenzsenders (7) geringer Leistung eingangsseitig in die Außenbaugruppe (4) eingekoppelte Satelliten-Beken - frecuenz eingestellt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzsender (7) an den Eingang der Außenbaugruppe (4) angeschlossen ist.

3. Verfahren und Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn - zeichnet, daß der Referenzsender (7) auf die Empfangsan - tenne (1) einstrahlt.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzsender (7) als dielektrisch stabilisierter Resonator-Oszillator ausgebildet ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn - zeichnet, daß der Referenzsender (7) und/oder der Meßempfänger (9) mobile Bestandteile eines Gerätes für Einstellung, Wartung und Früfung der Satelliten-Empfangsanlage ist bzw. sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge - - kennzeichnet, daB der Referenzsender (7) und/oder der MeBempfänger (9) ihre Betriebsstromversorgung über die Zuleitung (5) zur AuBenbaugruppe (4) erhalten und der MeBempfänger (9) dazu in die Zuleitung (5) eingeschaltet ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daB der Referenzsender (7) und/oder der Meßempfänger (9) ihre bzw. seine Betriebsstromversorgung aus dem Gerät für Ein - stellung, Wartung und Prüfung der Satelliten-Empfangsanlage beziehen bzw. bezieht.

E. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge - kennzeichnet, daß der Referenzsender (7) und/oder der Meßempfänger (9) jeweils eine eigene Betriebsstromversorgung haben.

Zeichnung