aperture blockage in mechanically scanned multi beam lens
play

Aperture blockage in mechanically scanned multi-beam lens antenna - PowerPoint PPT Presentation

Aperture blockage in mechanically scanned multi-beam lens antenna for satellite communications in Ku band. John Thornton Department of Electronics, University of York, YO10 5DD. United Kingdom. jt21@ohm.york.ac.uk 1


  1. Aperture blockage in mechanically scanned multi-beam lens antenna for satellite communications in Ku band. John Thornton Department of Electronics, University of York, YO10 5DD. United Kingdom. jt21@ohm.york.ac.uk 1

  2. ���������� ���������������������������������������������� �������������� !"!#$#!% ���&�����������'� !����(���"��������)�*��++,��++�-. (���������&���/�0(����1����2��������!������� ����2��������� ���(������������0345$2 !#%)� �(�����16��'��7(�������2�����!����6-. GEO satellite GEO satellite ��������������������������8(�1���� �---����8��1������������1��-.� terminal 1 train 2

  3. ����������������������������������� ������������������ �2����������%/��9��:��;�������)� f ���������������)�(��������� �������������6���- r 2 ε r 2 ε r 1 r 1 Bibliography: J. Thornton, " Scanning Ka-band Vehicular Lens Antennas for Satellite and High Altitude Platform Communications " 11th European Wireless Conference, Nicosia, Cyprus, 10-13 April 2005 J. Thornton, “Wide-scanning Multi-layer Hemisphere Lens Antenna for Ka band.” IEE Proceedings Microwaves, Antennas & Propagation , Volume 153, Issue 6, December 2006. pp. 573- 578. J. Thornton, T.C.Tozer, “Lens antennas for multi-satellite and multi-frequency band communications on trains.” IET Seminar: "Broadband on Trains" , London, 20 February 2007. 3

  4. ���������������������� 5'������������������'��(��������(��������������)�1(�� ������������������1�����'��'�����(��������- 5'������������'��'���'�- direction of beam primary feed on elevation trolley centre bearing elevation motor lens azimuth carriage this region not blocked ground plane pedestal (has to be terminated here) azimuth motor circumfrential azimuth rail coax or optic fibre 4

  5. ����������������������� 5'������������(�����������������1�����'��'�����(��������- 5'�������������6�1�������'�������(��- ---1(������(���������������(����- direction of beam coax or optic fibre (reel) circumfrential azimuth lens rail.. .aperture blockage ground plane azimuth carriage (extends as far as space allows) 5

  6. ������������������������� �������������� feed rail virtual lens rail ������������� 6

  7. ������������������� required elevation angles derived L C from range of latitudes plus train maximum roll angle R 340.3 mm R 305.0 mm 62.00° 13.00° C 7

  8. � ���������������!��������� motor l i a r n 84:1 gearbox o i t a v e l L gearbox e 141 mm position sensor cable trunking azimuth rail 8

  9. � ���������������!���������� l i a r n o i t a v motor 84:1 gearbox e l e L gearbox 141 mm magnetic sensor rack and pinion cable termination area 457.5mm radius (1.5 x 305mm) cable trunking IF coaxial cables azimuth rail 9

  10. ��������������������������"�������#$$% ��������������&'$��� 10

  11. ���������(��������(��� �����������) <���=������'������(�'���������1������'�������(��- <���=������'������1�������������������������������- :(��'���1��������������'�(�������=�����> ?�����(������@(�����6�������'���6�����'�(�'�$%����6���A. ----1(���������������������������'��������������� �����- �(��������������������������� �������������� ���. ��+������������������ �����'���'������� ���. �B��������������+-,������-C ���������(� D ,�+����������������� ���. * from lens centre 11

  12. *�������������������� ���������� feed lens copper wall 12

  13. +�������������������������������������� �,��������)��������)��+E ��������� degrees loss due to -5 5 10 15 20 rail ~ 0.3 dB -5 without rail -10 with rail -15 -20 ��� ��������� ��� ��������� -25 7' 7� 7' 7� -30 +-, +-� +-C �-9 -35 dB -40 13

  14. �������������������,���-���������� ��E ���������/����������(����������������������+���. �=���������,+�����F�������������.)��������������/ ~ 0.8 dB ~ 0.8 dB ~ 0.8 dB ~ 0.8 dB angle ( ° ) -30 -20 -10 10 20 30 -10 ground plane 2 -20 ground plane 1 -30 -40 -50 dB 14

  15. ����������������������������-���������� ��E ���������- 240 mm 240 mm 240 mm 240 mm 15

  16. � ���������������������� l i a r n o i t a v motor 84:1 gearbox e l e L gearbox magnetic sensor rack and pinion cable termination area 457.5mm radius (1.5 x 305mm) cable trunking IF coaxial cables azimuth rail 16

  17. ��������������� this space reserved for magnetic strip (to be fitted) 17

  18. +������������������ ������(�������������1�����������������=)������������������������ �����)�����������������1�6����(����'�������'���'�/ magnetic sensor pinion ��������(��� �������� alternative rails (fibre) prototype rail (coax) 25 mm, or less... 1.5 36 mm 9 13 mm minimum ? (14 mm scaled) (scales to 5 mm) ? 18

  19. �������������������,����������������� �+�������� -60 -40 -20 20 40 60 -10 �������� ������ H-plane, 28 GHz -20 ������� ����������������� -30 ��� ������ ���������������� ������� ���!��"����##��� -40 dB -50 -30 -20 -10 10 20 30 ,9E ��������� H-plane, 28 GHz -20 no rail with rail -30 �+E ��������� -40 dB -50 19

  20. ����������'$��������������-������������#. ° � degrees degrees -30 -20 -10 10 20 30 -30 -20 -10 10 20 30 H-plane E-plane -10 -10 31 GHz 28 GHz 24°elevation 24°elevation -20 -20 -30 -30 -40 -40 dB dB with rail without rail 20

  21. *�������������������������� loss due to rail (dB) all measurements at 28 GHz ����������� ������ 18 ° elevation 30 ° elevation 24 ° elevation '���'�� '���'�� 7' 7� 7' 7� 7' 7� ���. ���. �, ��D +-, +-� +-C �-9 �-9 �-� �+ �� + + +-B +-C �-� +-C 9 �� + + +-� +-, +-� +-B * was we’ve made for first mechanical prototype with coax cables 21

Recommend


More recommend