Блок из двух антенн с двойными рефлекторами, установленных на общей опоре, и спутник, содержащий такой блок
Две антенны (15, 25) с двойными рефлекторами имеют общую опору (30), на которой они установлены, при этом каждая антенна содержит главный рефлектор (10, 20), вспомогательный рефлектор (11, 21) и по меньшей мере один излучающий источник (12, 22), расположенный перед соответствующим вспомогательным рефлектором (11, 21), при этом обе антенны (15, 25) с двойными рефлекторами пересекаются на общей опоре (30). 4 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.
Настоящее изобретение относится к блоку из двух антенн с двойными рефлекторами, установленных на общей опоре, и к спутнику, содержащему такой блок. Оно находит свое применение в космической отрасли и, в частности, для антенн с двойными рефлекторами с большими фокусными расстояниями, предназначенных для установки на одной и той же стороне спутника.
Антенна с двойными рефлекторами содержит главный рефлектор 10, вспомогательный рефлектор 11 и излучающий источник 12, расположенный перед вспомогательным рефлектором. Излучающий источник может работать с круговой или линейной одинарной или двойной поляризацией, в одном частотном диапазоне или в нескольких частотных диапазонах. Излучающий источник 12 излучает электромагнитные волны, облучающие вспомогательный рефлектор 11, который отражает электромагнитные волны в направлении главного рефлектора 10. Затем главный рефлектор 10 отражает электромагнитные волны в направлении Земли в виде одного или нескольких пучков, следы которых на земле образуют одно пятно покрытия или соответственно несколько пятен покрытия в зависимости от числа излучаемых пучков.
Если антенна с двойными рефлекторами имеет короткое фокусное расстояние F, то есть если соотношение F/D между фокусным расстоянием F главного рефлектора и диаметром D главного рефлектора составляет от 0,8 до 1,1, можно установить две антенны 15, 25 с двойными рефлекторами на одной и той же боковой стороне 30 спутника, расположив две антенны с двойными рефлекторами с одной и другой стороны от средней линии 13, делящей боковую сторону на две зоны, как показано, например, на Фиг. 1. Однако антенна такого типа имеет невысокие радиочастотные характеристики.
Если антенна с двойными рефлекторами имеет длинное фокусное расстояние, то есть если соотношение F/D превышает 1,1, установка на одной и той же стороне спутника возможна только с использованием развертываемых вспомогательных рефлекторов, устанавливаемых на стороне «Земля» спутника, при этом сторона «Земля» является стороной спутника, обращенной к Земле. Однако это создает проблемы компоновки, так как сторону «Земля» спутника обычно используют для установки антенн и приборов, связанных с общей задачей спутника. Кроме того, эти антенны являются сложными и требуют наличия на борту системы развертывания для вспомогательных рефлекторов, что приводит к увеличению стоимости.
Насколько нам известно, в настоящее время не существует решения, позволяющего устанавливать две антенны с двойными рефлекторами, из которых по меньшей мере одна из антенн имеет соотношение F/D, превышающее 1,1, на одной и той же стороне спутника по причине габаритных размеров вспомогательных рефлекторов. Проблема состоит в том, что это ограничивает число антенн, которые можно установить на спутнике и, следовательно, число выполняемых задач.
Изобретение призвано устранить недостатки известных антенн с двойными рефлекторами и предложить блок из двух антенн с двойными рефлекторами, который можно расположить на одной и той же стороне спутника и который позволяет увеличить фокусное расстояние двух антенн и гарантировать более высокий уровень характеристик по сравнению с известными блоками антенн с двойными рефлекторами.
В связи с этим объектом изобретения является блок из двух антенн с двойными рефлекторами, при этом обе антенны имеют общую опору, на которой они установлены, при этом каждая антенна содержит главный рефлектор, вспомогательный рефлектор и по меньшей мере один излучающий источник, расположенный перед соответствующим вспомогательным рефлектором, при этом каждая антенна выполнена с возможностью формирования пучка, при этом обе антенны пересекаются на общей опоре.
Предпочтительно оба излучающих источника и оба вспомогательных рефлектора двух антенн соответственно пересекаются на общей опоре относительно двух главных рефлекторов двух антенн.
Предпочтительно обе антенны с двойными рефлекторами могут иметь общий вспомогательный рефлектор и могут иметь излучающие источники, которые пересекаются на общей опоре.
В альтернативном варианте обе антенны могут иметь общий главный рефлектор, при этом оба излучающих источника и оба вспомогательных рефлектора двух антенн соответственно пересекаются на общей опоре.
Предпочтительно главный рефлектор по меньшей мере одной из двух антенн имеет соотношение F/D, превышающее 1,1, где F и D соответственно обозначают фокусное расстояние и диаметр упомянутого главного рефлектора.
Предпочтительно главные рефлекторы двух антенн могут быть закреплены на общей опоре или могут быть выполнены с возможностью развертывания.
Объектом изобретения является также спутник, который содержит по меньшей мере один блок из двух антенн с двойными рефлекторами, при этом общая опора двух антенн является стороной спутника, которая может быть, в частности, боковой стороной спутника или стороной «Земля» спутника.
Другие отличительные признаки и преимущества изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания, представленного в качестве иллюстративного и не ограничительного примера, со ссылками на прилагаемые схематичные чертежи, на которых:
Фиг. 1 - схематичный вид в разрезе блока двух антенн с двойными рефлекторами, в соответствии с предшествующим уровнем техники.
Фиг. 2 - схематичный вид в разрезе первого примера блока двух антенн с двойными рефлекторами с двойным развертыванием в соответствии с изобретением.
Фиг. 3 - схематичный вид в разрезе второго примера блока двух антенн с двойными рефлекторами с одинарным развертыванием в соответствии с изобретением.
Фиг. 4 - схематичный вид в разрезе третьего примера блока двух антенн с двойными рефлекторами в соответствии с изобретением, при этом главный рефлектор является общим для двух антенн.
Фиг. 5 - схематичный вид примера спутника, содержащего блок из двух антенн с двойными рефлекторами в соответствии с изобретением.
На Фиг. 2 показан блок двух антенн 15, 25 с двойными рефлекторами, при этом обе антенны установлены на общей опоре 30, например, на одной и той же стороне спутника, при этом стороной спутника может быть, например, боковая сторона или сторона «Земля» спутника. Каждая антенна содержит главный рефлектор 10, 20, вспомогательный рефлектор 11, 21 и по меньшей мере один излучающий источник 12, 22, облучающий соответствующий вспомогательный рефлектор. Обе антенны могут иметь одинаковые размеры и одинаковое фокусное расстояние F, хотя это и не является обязательным условием. Вместо расположения с двух сторон от средней линии 13 общей опоры 30, обе антенны 15, 25 с двойными рефлекторами пересекаются на общей опоре, что позволяет приблизить друг к другу главные рефлекторы на общей опоре. Как показано на Фиг. 2, оптические пути 26, 27 пучков, формируемых двумя антеннами, пересекаются, при этом точка пересечения оптических путей находится между главным рефлектором и вспомогательным рефлектором каждой антенны. Таким образом, как показано на Фиг. 2, общая опора имеет две разные зоны 35, 36, ограниченные средней линией 13, при этом в примере на Фиг. 2 две зоны 35, 36 находятся соответственно слева и справа от средней линии 13. Излучающий источник 12 и вспомогательный рефлектор 11 первой антенны 15 с двойными рефлекторами расположены во второй зоне 36 справа от средней линии, тогда как главный рефлектор упомянутой первой антенны с двойными рефлекторами расположен в первой зоне 35 слева от средней линии. Конфигурация второй антенны 25 с двойными рефлекторами является симметричной с первой антенной 15 с двойными рефлекторами по отношению к средней линии 13. Следовательно, для каждой антенны с двойными рефлекторами излучающий источник и вспомогательный рефлектор расположены в одной первой зоне относительно средней линии общей опоры, тогда как главный рефлектор соответствующей антенны находится во второй зоне, противоположной первой зоне относительно средней линии общей опоры. Таким образом, излучающие источники 12, 22 двух антенн пересекаются между собой, и оба вспомогательных рефлектора 11, 21 двух антенн тоже пересекаются между собой. Это позволяет сблизить оба главных рефлектора 10, 20 двух антенн 15, 25 и увеличить фокусное расстояние двух антенн с двойными рефлекторами. По меньшей мере одна из двух антенн может иметь соотношение F/D, превышающее 1,1, где F и D соответственно являются фокусным расстоянием и диаметром главного рефлектора антенны, при этом диаметр главного рефлектора соответствует апертуре излучения главного рефлектора, спроецированной на Землю.
Главные рефлекторы 10, 20 двух антенн с двойными рефлекторами могут быть установлены неподвижно на общей опоре 30 или могут быть установлены при помощи системы развертывания, чтобы иметь возможность развертываться.
Общая опора 30 может быть закреплена на любой стороне спутника и, в частности, может быть закреплена на боковой стороне 53 или на стороне «Земля» 52 спутника, то есть на стороне, обращенной к Земле. В примере, показанном на Фиг. 5, спутник 50 находится на орбите вокруг Земли 51 и содержит блок антенн, установленных на стороне «Земля» 52.
Обе антенны 15, 25 с двойными рефлекторами могут иметь два разных вспомогательных рефлектора 11, 21, отделенных друг от друга, как показано на Фиг. 2. В альтернативном варианте обе антенны с двойными рефлекторами могут иметь общий вспомогательный рефлектор 23, как показано на Фиг. 3, и излучающие источники, которые пересекаются в фокальной плоскости общего вспомогательного рефлектора.
Точно так же, обе антенны 15, 25 с двойными рефлекторами могут иметь два разных главных рефлектора 10, 20, отделенных друг от друга, как показано на Фиг. 2. В альтернативном варианте обе антенны с двойными рефлекторами могут иметь общий главный рефлектор 24, как показано на Фиг. 4, при этом два излучающих источника 12, 22 и два вспомогательных рефлектора 11, 21 двух антенн 15, 25 соответственно пересекаются на общей опоре 30.
Изобретение описано для частных вариантов выполнения, но, разумеется, оно ни в коем случае ими не ограничивается и охватывает все технические эквиваленты описанных средств, а также их комбинации, если они не выходят за рамки изобретения.
1. Блок из двух антенн с двойными рефлекторами, при этом обе антенны имеют общую опору (30), на которой они установлены, при этом каждая антенна содержит главный рефлектор (10, 20), вспомогательный рефлектор (11, 21) и по меньшей мере один излучающий источник (12, 22), расположенный перед соответствующим вспомогательным рефлектором, каждая антенна выполнена с возможностью формирования пучка, отличающийся тем, что два излучающих источника (12, 22) и два вспомогательных рефлектора (11, 21) двух антенн (15, 25) соответственно расположены накрест на общей опоре (30) относительно главных рефлекторов (10, 20) двух антенн (15, 25), а оптические пути (26, 27) пучков, формируемых двумя антеннами, пересекаются в точке пересечения, находящейся между главным рефлектором и вспомогательным рефлектором каждой антенны.
2. Блок из двух антенн с двойными рефлекторами, при этом обе антенны имеют общую опору (30), на которой они установлены, при этом каждая антенна содержит главный рефлектор (10, 20) и по меньшей мере один излучающий источник (12, 22), каждая антенна выполнена с возможностью формирования пучка, отличающийся тем, что обе антенны имеют общий вспомогательный рефлектор (23) и свои излучающие источники (12, 22), расположенные перед общим вспомогательным рефлектором, которые расположены накрест на общей опоре (30), а оптические пути (26, 27) пучков, формируемых двумя антеннами, пересекаются в точке пересечения, находящейся между главным рефлектором и вспомогательным рефлектором каждой антенны.
3. Блок из двух антенн с двойными рефлекторами, при этом обе антенны имеют общую опору (30), на которой они установлены, каждая антенна содержит вспомогательный рефлектор (11, 21) и по меньшей мере один излучающий источник (12, 22), расположенный перед вспомогательным рефлектором, каждая антенна выполнена с возможностью формирования пучка, отличающийся тем, что обе антенны (15, 25) имеют общий главный рефлектор (24), и тем, что два излучающих источника (12, 22) и два вспомогательных рефлектора (11, 21) двух антенн (15, 25) соответственно расположены накрест на общей опоре (30), а оптические пути (26, 27) пучков, формируемых двумя антеннами, пересекаются в точке пересечения, находящейся между главным рефлектором и вспомогательным рефлектором каждой антенны.
4. Блок из двух антенн с двойными рефлекторами по п. 1, отличающийся тем, что главный рефлектор по меньшей мере одной из двух антенн имеет отношение F/D, превышающее 1,1, где F и D соответственно обозначают фокусное расстояние и диаметр упомянутого главного рефлектора.
5. Блок из двух антенн с двойными рефлекторами по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что главные рефлекторы (10, 20) двух антенн закреплены на общей опоре (30).
6. Блок из двух антенн с двойными рефлекторами по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что главные рефлекторы (10, 20) двух антенн выполнены с возможностью развертывания.
7. Спутник, отличающийся тем, что содержит по меньшей мере один блок из двух антенн (15, 25) с двойными рефлекторами по любому из предыдущих пунктов, при этом общая опора (30) двух антенн является стороной спутника (50).
8. Спутник по п.7, отличающийся тем, что сторона спутника (50) является боковой стороной (53).
9. Спутник по п.7, отличающийся тем, что сторона спутника (50) является стороной «Земля» (52).
