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EP2406855B1 - Reflektorsystem für eine polarisationsselektive antenne mit doppelt linearer polarisation - Google Patents

Reflektorsystem für eine polarisationsselektive antenne mit doppelt linearer polarisation Download PDF

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Publication number
EP2406855B1
EP2406855B1 EP10711326.8A EP10711326A EP2406855B1 EP 2406855 B1 EP2406855 B1 EP 2406855B1 EP 10711326 A EP10711326 A EP 10711326A EP 2406855 B1 EP2406855 B1 EP 2406855B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
reflector
grid
reflector system
electrical conductors
conductors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP10711326.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2406855A1 (de
Inventor
Thomas Ernst
Alexander Ihle
Norbert Nathrath
Dietmar Fasold
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HPS High Performance Space Structure Systems GmbH
Original Assignee
HPS High Performance Space Structure Systems GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HPS High Performance Space Structure Systems GmbH filed Critical HPS High Performance Space Structure Systems GmbH
Publication of EP2406855A1 publication Critical patent/EP2406855A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2406855B1 publication Critical patent/EP2406855B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/14—Reflecting surfaces; Equivalent structures
    • H01Q15/22—Reflecting surfaces; Equivalent structures functioning also as polarisation filter
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/10—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
    • H01Q19/18—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces having two or more spaced reflecting surfaces
    • H01Q19/19—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces having two or more spaced reflecting surfaces comprising one main concave reflecting surface associated with an auxiliary reflecting surface
    • H01Q19/195—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces having two or more spaced reflecting surfaces comprising one main concave reflecting surface associated with an auxiliary reflecting surface wherein a reflecting surface acts also as a polarisation filter or a polarising device

Definitions

  • the invention relates to a reflector system for a polarization-selective antenna with double linear polarization according to the type specified in the preamble of claim 1.
  • Reflector systems for polarization-selective antennas are well known and usually comprise two successively arranged reflective shells, of which the viewed in the direction of arrival of the electromagnetic waves front shell reflects only signals of one polarization and transmits the signals of the other polarization. This is achieved in that on the front Shell is applied a linear grid.
  • Such reflector systems for polarization-selective antennas are often used for satellites.
  • a generic reflector system of a polarization-selective antenna for a satellite is in the DE 35 36 581 A1 disclosed.
  • the reflector system comprises a viewed in the direction of incidence of the electromagnetic waves first parabolic reflector bowl, which is arranged offset over a second parabolic reflector bowl
  • the two reflector bowls are in the form of a sandwich construction of an RF-transparent, ie for high-frequency radiation permeable, formed material
  • the two reflector bowls have in each case a grating covering parallel, spaced electrical conductors, wherein the conductors of a reflector bowl are arranged perpendicular to the conductors of the other reflector bowls - each projected into the aperture plane of the antenna.
  • the conductors or the gratings formed from the conductors are embedded in the RF-transparent material of the reflector bowls.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a reflector system for a polarization-selective antenna with double linear polarization according to the type specified in the preamble of claim 1 on to an optimized in terms of mechanical and hydrothermal load and in terms of weight design available to deliver.
  • the reflector system for a polarization-selective antenna with double linear polarization comprises a first and second reflectors each reflecting electromagnetic waves and arranged between the two reflectors spacers over which the first reflector is spaced from the second reflector held below the first reflector
  • the front reflector viewed in the direction of incidence of the electromagnetic waves is understood.
  • the first reflector is designed as a carrierless first grid in the aperture plane of parallel, spaced-apart electrical conductors oriented in a first polarization direction.
  • Bearing materialless means that, in contrast to the prior art, the electrical conductors are not embedded in a, the reflector forming dielectric material, but that the first reflector consists exclusively of the grid formed by the conductors is advantageously by dispensing with a carrier material now a , lightweight construction allows. Another advantage is that due to the elimination of the carrier material, the problem of different heat and moisture expansion coefficients not occurs, ie that also in terms of dimensional stability an optimized design is provided. Due to the lower mass already mentioned is the reflector system according to the invention In addition, less prone to the vibrations occurring during the starting phase or vibrations.
  • the reflectors are in the form of a paraboloid. Also in the basic form parabolic reflectors with local deformations can occur.
  • the spacer between the first and second reflector is formed as a comprehensive the two reflectors on its circumference peripheral ring.
  • the formation of the spacer exclusively in the form of a peripheral ring proves to be advantageous, as this unnecessary stray bodies are avoided in the beam path of the antenna.
  • the electrical conductors of the first grid are each fastened with their ends to the spacer formed as a peripheral ring, in particular glued by the attachment of the ends of the conductors on the peripheral ring is in a simple manner, a shape of the grid, for example in the form of a paraboloid, allows.
  • the attachment by means of a bond has the effect that a simple, cost-effective production is guaranteed.
  • the second reflector is formed over its entire surface, in particular in the form of a sandwich construction, and has a surface which reflects the electromagnetic waves irrespective of polarity.
  • the second reflector is again full surface, z. B. again in the form of a sandwich construction, formed
  • the second reflector on a second grid of parallel, spaced electrical conductors, which are aligned orthogonally with respect to the first grid.
  • the conductors or the second grid are or is embedded in a known manner in the material of the second reflector
  • the second reflector corresponding to the first reflector is also formed in the form of a carrier-material second grating with parallel spaced electrical conductors, wherein the conductors of the second grating are aligned orthogonally with respect to the first grid.
  • This embodiment proves to be particularly advantageous because a particularly weight-optimized construction is made possible due to the now carrier material-less training of both reflectors.
  • the ends of the electrical conductors of the second, carrier-less grid are attached to the peripheral ring.
  • the attachment is preferably in turn formed in the form of a bond
  • the conductors of the first grid or the conductors of the first and second grid have at least one perpendicular to the conductors of the grid aligned transverse rib ,
  • the electrical conductors of the grid or the grid are formed as carbon fiber reinforced plastics.
  • the electrical conductors of the grid or the grid and the at least one transverse rib are formed as carbon fiber reinforced plastics.
  • the use of the same material for conductor and transverse rib has the advantage that the transverse rib and conductor have the same coefficient of thermal expansion, i. that no thermal stresses occur.
  • the electrical conductors of the grid are formed as carbon fiber reinforced plastics, while the at least one transverse rib of the grid is formed of a UV resistant, moisture insensitive dielectric material.
  • the electrical conductors are arranged at a distance of 1.7 to 2 mm from each other and have a diameter of 0.5 to 0.6 mm.
  • the wire-shaped transverse ribs have a diameter of 0.5 to 1.00 mm. Only for the sake of completeness, it is pointed out that the above dimensions are not to be understood as limitations and only describe an embodiment intended for a specific frequency range (Ka band). It would also be conceivable, for example, a use for Ku-band. For the Head or cross rib would then give the following dimensions: distance of the conductor 2.5 to 3 mm, diameter of the conductor about 1 mm, diameter of the transverse rib 1 to 2mm.
  • Fig. 1 shows in a sectional view, more or less schematically, a generally designated by the reference numeral 10 reflector system for a polarization-selective antenna with double linear polarization.
  • the reflector system 10 essentially comprises a first reflector 12, a second reflector 14 and a spacer 16 arranged between the first reflector 12 and the second reflector 14 in the form of a peripheral ring.
  • a representation of the horns for irradiating the reflectors 12, 14 with electromagnetic Waves or to receive the reflected electromagnetic waves from the reflectors 12, 14 has been omitted here for reasons of clarity.
  • the second reflector 14 arranged behind the first reflector 12 and viewed in the direction of incidence of the electromagnetic waves also has a fastening element 18, via which the reflector system 10 can be connected to the structure of a satellite, also not illustrated here for reasons of clarity.
  • the two reflectors 12, 14 are in the form of a paraboloid. While the second reflector 14 is formed in a known manner in the form of a sandwich construction is, as in particular from Fig. 2 it can be seen, the first reflector 12 as a support materialless grid 20 of parallel, spaced in a first polarization direction oriented electrical conductor 22 (see. Fig. 4 ) educated.
  • the grid 20 has five wire-shaped transverse ribs 24 arranged perpendicular to the conductors 22.
  • the mutually parallel electrical conductors 22 at a distance of 1.7 to 2 mm from each other.
  • the diameter of the electrical conductors is between 0.5 and 0.6 mm.
  • the wire-shaped transverse ribs have a diameter of 0.5 to 1.0 mm.
  • the electrical conductors 22 and the wire-shaped transverse ribs are made of the same material, namely formed as a carbon fiber reinforced plastic (CFRP)
  • the spacer 16 is only in contact with the outer edge of the two reflectors 12,14
  • the conductors 22 of the grid 20 are held in corresponding grooves in the spacer 16 spaced, in particular by means of an adhesive connection, see. Fig. 4 ,
  • the inventive design of the reflector system 10 namely in particular the formation of the first reflector 12 in the form of a carrier materialless grid 20 parallel, spaced oriented in a first polarization direction electrical conductor 22, a weight-optimized construction is possible. Further advantages are due to the lower system mass caused improved properties in terms of the vibration behavior at the launch of the launcher.

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  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Reflektorsystem für eine polarisationsselektive Antenne mit doppelt linearer Polarisation gemäß der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art.
  • Reflektorsysteme für polarisationsselektive Antennen sind hinreichend bekannt und umfassen in der Regel zwei hintereinander angeordnete reflektierende Schalen, von denen die in Einfallsrichtung der elektromagnetischen Wellen gesehene vordere Schale nur Signale einer Polarisation reflektiert und die Signale der anderen Polarisation transmittiert Dies wird dadurch erreicht, dass auf der vorderen Schale ein lineares Gitter aufgebracht ist. Derartige Reflektorsysteme für polarisationsselektive Antennen werden häufig für Satelliten verwendet.
  • Ein gattungsgemäßes Reflektorsystem einer polarisationsselektiven Antenne für einen Satelliten ist in der DE 35 36 581 A1 offenbart. Das Reflektorsystem umfasst eine in Einfallsrichtung der elektromagnetischen Wellen gesehene erste parabolische Reflektorschüssel, die versetzt über einer zweiten parabolischen Reflektorschüssel angeordnet ist Die beiden Reflektorschüsseln sind in Form einer Sandwich-Konstruktion aus einem HF-transparenten, d.h. für Hochfrequenzstrahlung durchlässigen, Material ausgebildet Die beiden Reflektorschüsseln weisen jeweils ein Gitterbelag paralleler, beabstandeter elektrischer Leiter auf, wobei die Leiter der einen Reflektorschüssel senkrecht zu den Leitern der anderen Reflektorschüsseln angeordnet sind - jeweils projiziert in die Aperturebene der Antenne. Die Leiter bzw. die aus den Leitern gebildeten Gitter sind dabei in das HF-transparente Material der Reflektorschüsseln eingebettet.
  • Aufgrund des Einsatzes der Reflektorsysteme für Satellitenantennen sind diese in mehrerer Hinsicht extremen Beanspruchungen ausgesetzt: Beim Start der Trägerrakete insbesondere den durch die vom Raketentriebwerk erzeugten Vibrationen sowie nach Aussetzen des Satelliten in seiner Umlaufbahn Wärmespannungen aufgrund der Temperaturdifferenz und verschiedener Wärmedehnungskoeffizienten verschiedener Werkstoffe. Analog führt die Dehydrierung im Vakuum, speziell bei den üblicherweise zum Einsatz kommenden HF-transparenten Werkstoffen wie z.B. Kevlar/Aramid, zu unerwünschten Schrumpfungen bzw. Formänderungen im Orbit. Im Gegensatz zu Kohlenstofffasern gehören Aramidfasern zu den UV-empfindlichen Werkstoffen und erfordern daher ein zusätzliches Sonnenschutzschild, was zum einen zur Degradation der HF-Leistung und zum anderen zur Erhöhung der Gesamtmasse des Systems führt. Eine gewichtsoptimierte Ausbildung des Systems ist jedoch aufgrund der hohen Transportkosten von herausragender Bedeutung.
  • Ein gattungsgemäßes, sämtliche Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruches 1 aufweisendes Reflektorsystem für eine polaristionsselektive Antenne ist in der WO 2002/061882 A1 offenbart
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Reflektorsystem für eine polarisationsselektive Antenne mit doppelt linearer Polarisation gemäß der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art weiter zu bilden, um eine in Bezug auf mechanische und hydrothermische Belastung sowie in Hinblick auf das Gewicht optimierte Gestaltung zur Verfügung zu stellen.
  • Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst
  • Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
  • In bekannter Art und Weise umfasst das Reflektorsystem für eine polarisationsselektive Antenne mit doppelt linearer Polarisation einen ersten und zweiten, jeweils elektromagnetische Wellen reflektierenden Reflektor sowie einen zwischen den beiden Reflektoren angeordneten Abstandhalter, über den der erste Reflektor beabstandet zum zweiten Reflektor gehalten ist Unter dem ersten Reflektor wird vorliegend der in Einfallsrichtung der elektromagnetischen Wellen betrachtet vordere Reflektor verstanden. Erfindungsgemäß ist der erste Reflektor als ein trägermaterialloses erstes Gitter in der Aperturebene paralleler, beabstandeter in einer ersten Polarisationsrichtung orientierter elektrischer Leiter ausgebildet. Trägermateriallos bedeutet dass im Gegensatz zum Stand der Technik die elektrischen Leiter nicht in einem, den Reflektor bildenden dielektrischem Material eingebettet sind, sondern dass der erste Reflektor ausschließlich aus dem durch die Leiter gebildeten Gitter besteht In vorteilhafter Weise ist durch den Verzicht auf ein Trägermaterial nunmehr eine, ein geringes Gewicht aufweisende Konstruktion ermöglicht. Ein weiterer Vorteil ist, dass aufgrund des Wegfalls des Trägermaterials das Problem unterschiedlicher Wärme- und Feuchteausdehnungskoeffizienten nicht auftritt, d.h. dass auch im Hinblick auf Formhaltigkeit eine optimierte Konstruktion zur Verfügung gestellt ist. Aufgrund der bereits erwähnten geringeren Masse ist das erfindungsgemäße Reflektorsystem zudem weniger anfällig gegenüber der während der Startphase auftretenden Schwingungen bzw. Vibrationen.
  • Vorzugsweise - aber nicht ausschließlich - sind die Reflektoren in Form eines Paraboloids ausgebildet. Auch in der Grundform parabolische Reflektoren mit lokalen Verformungen können vorkommen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Abstandhalter zwischen dem ersten und zweiten Reflektor als ein die beiden Reflektoren an ihrem Umfang umfassenden Umfangsring ausgebildet. Die Ausbildung des Abstandshalter ausschließlich in Form eines Umfangsring erweist sich als vorteilhaft, da hierdurch unnötige Streukörper im Strahlengang der Antenne vermieden werden.
  • Vorzugsweise sind die elektrischen Leiter des ersten Gitters mit ihren Enden jeweils an dem als Umfangsring ausgebildeten Abstandshalter befestigt, insbesondere verklebt Durch die Befestigung der Enden der Leiter an dem Umfangsring ist auf eine einfache Art und Weise eine Formgebung des Gitters, beispielsweise in Form eines Paraboloids, ermöglicht. Die Befestigung mittels einer Verklebung hat den Effekt, dass eine einfache, kostengünstige Fertigung gewährleistet ist.
  • Gemäß einer ersten Ausführungsform ist der zweite Reflektor vollflächig, insbesondere in Form einer Sandwich-Konstruktion, ausgebildet und weist eine die elektromagnetische Wellen polaristionsunabhängig reflektierende Oberfläche auf.
  • Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist der zweite Reflektor wiederum vollflächig, z. B. wieder in Form einer Sandwich-Konstruktion, ausgebildet Im Gegensatz zu ersten Ausführungsform weist bei dieser Ausführungsform der zweite Reflektor ein zweites Gitter paralleler, beabstandeter elektrischer Leiter auf, die im Bezug zum ersten Gitter orthogonal ausgerichtet sind. Die Leiter bzw. das zweite Gitter sind bzw. ist in bekannter Art und Weise in das Material des zweiten Reflektors eingebettet
  • Gemäß einer dritten Ausführungsform ist der zweite Reflektor entsprechend zu dem ersten Reflektor ebenfalls in Form eines trägermaterialosen zweiten Gitters mit parallel beabstandeten elektrischen Leitern ausgebildet, wobei die Leiter des zweiten Gitters im Bezug zum ersten Gitter orthogonal ausgerichtet sind. Diese Ausführungsform erweist sich als besonders vorteilhaft, da aufgrund der nunmehr trägermateriallosen Ausbildung beider Reflektoren eine besonders gewichtsoptimierte Konstruktion ermöglicht ist.
  • Um eine einfache Formgebung des zweiten Gitters bzw. des zweiten Reflektor zu gewährleisten, sind wiederum die Enden der elektrischen Leiter des zweiten, trägermateriallosen Gitters an dem Umfangsring befestigt. Die Befestigung ist vorzugsweise wiederum in Form einer Verklebung ausgebildet
  • Zur Sicherstellung einer ausreichenden Stabilisierung des ersten Gitters bzw. des ersten und des zweiten Gitters, insbesondere in der Startphase der Trägerrakete, weisen die Leiter des ersten Gitters bzw. die Leiter des ersten und zweiten Gitters mindestens eine senkrecht zu den Leitern des Gitters ausgerichtete Querrippe auf.
  • Um eine ausreichende Verbindung zwischen Querrippe und den Leitern sicher zu stellen, sind diese in vorteilhafter Weise miteinander verklebt.
  • Vorzugsweise sind die elektrischen Leiter des Gitters bzw. der Gitter als kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe ausgebildet.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind dabei die elektrischen Leiter des Gitters bzw. der Gitter und die mindestens eine Querrippe als kohlenstofffaserverstärkter Kunststoffe ausgebildet. Die Verwendung des gleichen Materials für Leiter und Querrippe hat den Vorteil, dass Querrippe und Leiter den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, d.h. dass keine Wärmespannungen auftreten.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform sind die elektrischen Leiter des Gitters bzw. der Gitter als kohlenstofffaserverstärkter Kunststoffe ausgebildet, während die mindestens eine Querrippe des Gitters bzw. der Gitter aus einem UV-beständigen, feuchteunempfindlichen dielektrischen Material ausgebildet ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die elektrischen Leiter in einem Abstand von 1,7 bis 2 mm zueinander angeordnet und weisen einen Durchmesser von 0,5 bis 0,6 mm auf. Die drahtförmig ausgebildeten Querrippen weisen einen Durchmesser von 0,5 bis 1,00 mm auf. Lediglich der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass obige Dimensionierungen nicht als Einschränkung zu verstehen sind und lediglich eine für einen speziellen Frequenzbereich (Ka-Band) vorgesehene Ausführungsform beschreiben. Denkbar wäre beispielsweise auch ein Einsatz für Ku-Band. Für die Leiter bzw. Querrippe würden sich dann folgende Dimensionen ergeben: Abstand der Leiter 2,5 bis 3 mm, Durchmesser der Leiter ca. 1 mm, Durchmesser Querrippe 1 bis 2mm.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. In der Beschreibung, in den Ansprüchen, in der Zusammenfassung und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendete Begriffe und zugeordnete Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung bedeutet:
    • Fig. 1
    Eine Schnittdarstellung des efindungsgemäßen Reflektorsystem für eine polarisationsselektive Antenne mit doppelt linearer Polarisation;
    Fig. 2
    eine Draufsicht auf den ersten Reflektor des erfindungsgemäßen Reflektorsystem aus Fig. 1;
    Fig. 3
    eine vergrößerte Darstellung der in Fig. 1 mit E1 bezeichneten Einzelheit, und
    Fig. 4
    eine vergrößerte Darstellung der in Fig. 3 mit E2 bezeichneten Einzelheit
  • Fig. 1 zeigt in einer Schnittdarstellung mehr oder minder schematisch, ein insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnetes Reflektorsystem für eine polarisationsselektive Antenne mit doppelt linearer Polarisation.
  • Das Reflektorsystem 10 umfasst im Wesentlichen einen ersten Reflektor 12, einen zweiten Reflektor 14 sowie einen zwischen dem ersten Reflektor 12 und zweiten Reflektor 14 angeordneten, in Form eines Umfangsring ausgebildeten Abstandshalter 16. Auf eine Darstellung der Hornstrahler zum Bestrahlen der Reflektoren 12, 14 mit elektromagnetischen Wellen bzw. zum Empfang der von den Reflektoren 12, 14 reflektierten elektromagnetischen Wellen, wurde vorliegend aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet.
  • Der in Einfallsrichtung der elektromagnetische Wellen betrachtete hinter dem ersten Reflektor 12 angeordnete zweite Reflektor 14 weist zudem ein Befestigungselement 18 auf, über den das Reflektorsystem 10 mit der Struktur eines, hier ebenfalls aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellten, Satelliten verbindbar ist.
  • Die beiden Reflektoren 12,14 sind in Form eines Paraboloids ausgebildet. Während der zweite Reflektor 14 in bekannter Art und Weise in Form einer Sandwich-Konstruktion ausgebildet ist, ist wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, der erste Reflektor 12 als ein trägermaterialloses Gitter 20 paralleler, beabstandeter in einer ersten Polarisationsrichtung orientierter elektrischer Leiter 22 (vgl. Fig. 4) ausgebildet. Zur Stabilisierung weist das Gitter 20 fünf senkrecht zu den Leitern 22 angeordnete, drahtförmig ausgebildete Querrippen 24 auf. Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die parallel zueinander angeordneten elektrischen Leiter 22 einen Abstand von 1,7 bis 2 mm zueinander auf. Der Durchmesser der elektrischen Leiter beträgt zwischen 0,5 und 0,6 mm. Die drahtförmig ausgebildeten Querrippen weisen einen Durchmesser von 0,5 bis 1,0 mm auf.
  • Die elektrischen Leiter 22 und die drahtförmigen Querrippen sind materialgleich, nämlich als ein kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFRP) ausgebildet
  • Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, steht der Abstandshalter 16 lediglich mit dem äußeren Rand der beiden Reflektoren 12,14 in Kontakt Hierbei sind die Leiter 22 des Gitters 20 in entsprechende Nuten im Abstandshalter 16 beabstandet gehalten, insbesondere mittels einer Klebeverbindung, vgl. Fig. 4.
  • Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Reflektorsystems 10, nämlich insbesondere der Ausbildung des ersten Reflektors 12 in Form eines trägermateriallosen Gitters 20 paralleler, beabstandeter in einer ersten Polarisationsrichtung orientierter elektrischer Leiter 22, ist eine gewichtsoptimierte Konstruktion ermöglicht. Weitere Vorteile sind die, aufgrund der geringeren Systemmasse bedingten verbesserten Eigenschaften hinsichtlich des Schwingungsverhalten beim Start der Trägerrakete.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Reflektorsystem
    12
    erster Reflektor
    14
    zweiter Reflektor
    16
    Abstandshalter
    18
    Befestigungselement
    20
    Gitter
    22
    elektrische Leiter
    24
    Querrippen

Claims (17)

  1. Reflektorsystem (10) für eine polarisationsselektive Antenne mit doppelt linearer Polarisation, umfassend
    - einen ersten, elektromagnetische Wellen reflektierenden Reflektor (12);
    - einen zweiten, elektromagnetische Wellen reflektierenden Reflektor (14) und
    - einen Abstandshalter (16), über den der erste Reflektor (12) beabstandet zum zweiten Reflektor (14) gehalten ist wobei der Abstandshalter (16) als ein die beiden Reflektoren (12, 14) an ihrem Umfang umfassender Umfangsring ausgebildet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - der erste Reflektor (12) als ein trägermaterialloses erstes Gitter (20) paralleler, beabstandeter in einer ersten Polarisationsrichtung orientierter drahtförmiger elektrischer Leiter (22) ausgebildet ist, und dass
    - die drahtförmigen elektrischen Leiter (22) des ersten Gitters (20) mit ihren Enden jeweils an dem als Umfangsring ausgebildeten Abstandshalter (16) beabstandet gehalten sind.
  2. Reflektorsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektoren (12, 14) in Form eines Paraboloids ausgebildet sind.
  3. Reflektorsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektoren (12, 14) in Form eines Shaped-Reflector ausgebildet ist
  4. Reflektorsystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Reflektor (14) vollflächig ausgebildet ist und eine die elektromagnetische Wellen polaristionsunabhängig reflektierende Oberfläche aufweist
  5. Reflektorsystem nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Reflektor (14) vollflächig ausgebildet ist und ein zweites Gitter paralleler, beabstandeter drahtförmiger elektrischer Leiter mit einer im Bezug zum ersten Gitter (20) orthogonalen Ausrichtung aufweist.
  6. Reflektorsystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Reflektor (14) in Form einer Sandwich-Konstruktion ausgebildet ist.
  7. Reflektorsystem nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Reflektor (14) in Form eines trägermateriallosen zweiten Gitters mit - projiziert in die Aperturebene - parallel beabstandeten drahtförmigen elektrischen Leitern ausgebildet ist, wobei die Leiter des zweiten Gitters in der Aperturebene zu den Leitern (20) des ersten Gitters (20) orthogonal ausgerichtet sind.
  8. Reflektorsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die drahtförmigen elektrischen Leiter des zweiten Gitters mit ihren Enden jeweils an dem als Umfangsring ausgebildeten Abstandshalter (16) beabstandet gehalten.
  9. Reflektorsystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass das Gitter/die Gitter mindestens eine senkrecht zu den Leitern des Gitters ausgerichtete Querrippe (24) aufweist/aufweisen.
  10. Reflektorsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle mehrerer Querrippen deren Abstand nicht äquidistant ist.
  11. Reflektorsystem nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiter des Gitters/der Gitter und die mindestens eine Querrippe (24) mittels Verkleben miteinander verbunden sind.
  12. Reflektorsystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass die elektrischen Leiter des Gitters/der Gitter als kohtenstofffaserverstärkter Kunststoffe (CFRP)ausgebildet sind.
  13. Reflektorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiter des Gitters/der Gitter und die mindestens eine Querrippe des Gitters/der Gitter als kohlenstofffaserverstärkter Kunststoffe (CFRP)ausgebildet sind.
  14. Reflektorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiter des Gitters/der Gitter als kohlenstofffaserverstärkter Kunststoffe (CFRP) ausgebildet sind und die mindestens eine Querrippe des Gitters/der Gitter aus einem UV-beständigen, feuchteunempfindlichen dielektrischen Material ausgebildet ist.
  15. Reflektorsystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leiter (22) einen Durchmesser von 0,5 bis 0,6 mm aufweisen.
  16. Reflektorsystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querrippe (24) drahtförmig ausgebildet ist und einen Durchmesser von 0,5 bis 1,0 mm aufweist
  17. Reflektorsystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die parallel zueinander angeordneten elektrischen Leiter (22) in einen Abstand von 1,7 bis 2 mm zueinander angeordnet sind.
EP10711326.8A 2009-03-13 2010-03-05 Reflektorsystem für eine polarisationsselektive antenne mit doppelt linearer polarisation Active EP2406855B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200920003501 DE202009003501U1 (de) 2009-03-13 2009-03-13 Reflektorsystem für eine polarisationsselektive Antenne mit doppelt linearer Polarisation
PCT/EP2010/001399 WO2010102764A1 (de) 2009-03-13 2010-03-05 Reflektorsystem für eine polarisationsselektive antenne mit doppelt linearer polarisation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP2406855A1 EP2406855A1 (de) 2012-01-18
EP2406855B1 true EP2406855B1 (de) 2017-08-30

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ID=40690610

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EP10711326.8A Active EP2406855B1 (de) 2009-03-13 2010-03-05 Reflektorsystem für eine polarisationsselektive antenne mit doppelt linearer polarisation

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2406855B1 (de)
DE (1) DE202009003501U1 (de)
WO (1) WO2010102764A1 (de)

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