EP0062588A2 - Remotely controlled antenna orientating device - Google Patents
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- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
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- H01Q3/08—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole for varying two co-ordinates of the orientation
Definitions
- the present invention relates to a remote control orientation device intended in particular, but not exclusively, for the orientation of antennas mounted at the top of pylons.
- microwave links with ultra short waves require a practically perfect optical alignment of the axes of the transmitting and receiving antennas, failing which the quality of the received signal deteriorates very quickly with the misalignment.
- alignment is achieved once and for all between the different relays. It is not the same when it is necessary to realize a hertzian link using mobile or semi permanent relays between a transmitter and a receiver. This is in particular the case when the connection is established by means of mobile telescopic pylons, for example with a view to temporarily replacing a permanent connection, which fails for any reason.
- antenna servo systems intended for tracking artificial satellites in which the orientation of the antenna is controlled by the strength of the received signal. These systems are of course sophisticated and their performance is incommensurate with the problem which is solved by the present invention. In addition, their cost is prohibitive as well as their weight and size.
- the subject of the present invention is a device for orienting an antenna which allows an adjustment in elevation and in azimuth., Which is light and which has only a very low resistance to wind, intended to be mounted at the top. '' a pylon, possibly mobile.It aims to avoid the operator having to climb into the pylon to make the necessary adjustments.Contrary to the servo controls mentioned above, the orientation of the antenna is not not changed, in general, during reception. The device according to the invention is therefore simpler than the known servo devices.
- the remote control orientation device of an antenna is characterized in that the antenna is pivotally mounted about a horizontal axis, by means of a support, the position of said support being controlled by a first geared motor group, the pivot axis being secured to a rotating platform carrying a second geared motor group whose output shaft meshes with a fixed toothed crown secured to the base of the device which is itself connected in a way rigid on the mast or antenna mast.
- the power cable of the gearmotors is wound in a spiral inside the rotating platform.
- the base 1 is of generally cylindrical shape and fixed to the mast by bolting in the straps 2.
- a cable passage 3 allows the routing of the conductors inside the device.
- the base 1 is closed at its upper part by a cover 4 which constitutes the rotating platform.
- On the outside of this platform appear a handle 5, a yoke 6 inside which is pivotally mounted an axis 7, at the end in Fig.l, a support 8 being secured to.
- the axis 7 is that the antenna mounting pivot 9 can be tilted relative to the vertical by pivoting the support 8 around the axis 7 under the action of a control device 10 of which only the upper part emerges from the support 8 , the sealing of this device 10 relative to the platform 4 being ensured by a bellows seal 11.
- Fig.2 the elements which have just been mentioned and in particular the base 1, the platform 4 which extends inside the base by a skirt 41.
- the skirt 41 is movable in rotation at inside a sheath 12 secured to the base, by means of two tapered roller bearings 13 and 14.
- the bottom of the base 1 is removable and held by screws not referenced.
- On the sheath 12 is fixed a toothed crown 15 which is fixed and with which comes to mesh an Archimedes screw 16 shown in phantom in Figure 2. That is the rotational movement of this screw which drives the platform 4 in rotation, the movement of the screw coming from its mechanical connection with the output shaft of a geared motor 17.
- the rotation of the platform 4 allows an orientation in azimuth, while the pivoting of the support 8 gives the orientation in elevation.
- the power cable of the two geared motors 17 and 10 after passing through the cable passage 3 is wound in a spiral 18 which gives the conductors the length and the elasticity necessary to follow, without permanent deformation, the movements of the platform 4.
- the rotary movement of this screw causes the rise or the descent of the threaded rod 19 which is articulated by a yoke 20 about an axis 21.
- the upward or downward movement of the rod 19 causes the support 8 to pivot about the axis 7 and consequently l orientation in site of the antenna support 9 and consequently of the antenna.
- Limit switches (not shown) limit the pivoting to more or less 10 ° angle around the horizontal position, which has proved sufficient in practice.
- the axis 21 has at its ends flats which can slide in guides 23 formed in the parts 22. The translational movement due to the rotation is thus absorbed by sliding in the guides 23 (See Fig.3).
- the rod 19 can also be smooth and integral with the interior of a hollowed out toothed wheel whose teeth cooperate with an endless screw.
- the motor unit 24 associated with a planetary gear train drives the worm (not shown).
- the orientation in azimuth must be of greater deflection and, according to one of the characteristics of the invention, this deflection is greater than 180 ° of angle and, for example more or less 210 ° of angle .
- the rotary drive of the platform 4 appears more clearly in FIGS. 2 and 4.
- the gearmotor group 17 is suspended below the platform 4 by screws 26, while the support 27 fixed to the platform by screws 28 supports the worm 16 via bearings as shown in Fig.4.
- the rotational movement of the screw 16 is given by a pinion 30 which cooperates with the output shaft of the gearmotor 25.
- the toothed ring 15 with which the toothed wheel 16 meshes being fixed, the rotation of the screw 16 causes the rotation of platform 4 around its axis.
- Two limit switches 31 and 32 are mounted on the platform 4 on a support 33.
- Fingers 34 are integral with the sheath 12. However, these fingers are not of sufficient length to come into contact with the feelers of the contactors 31 and 32. Their only role is to serve as stops for a stud 35 integral with a crown 36 which can rotate freely around the sheath 12. Thus, the stud 35 which, being moved by the fingers 34 will come, by reach on the probes interrupt the power supply to the gearmotor 17 and consequently limit the stroke of the rotating platform.
- the device according to the invention equal to substantially 180 ° plus half the angle of displacement pin 35, that is to say, in the example represents more 30 ° or a possible rotation of about 210 ° in each direction of rotation.
- the antenna can be easily oriented in any direction, the supply wires wound in a spiral only undergoing elastic deformations.
- the remote-controlled orientation device can be used in all applications where it is necessary to obtain an alignment in elevation and in azimuth.
- the remote control was designed to be controlled by hand from the bottom of the pylon, it is obvious that it is possible to control this remote control to the signal received using conventional electronic circuits.
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Support Of Aerials (AREA)
Abstract
Description
La présente invention a pour objet un dispositif d'orientation à télécommande destiné en particulier, mais non exclusivement, à l'orientation d'antennes montées en haut de pylônes.The present invention relates to a remote control orientation device intended in particular, but not exclusively, for the orientation of antennas mounted at the top of pylons.
On sait que les liaisons hertziennes à ondes ultracourtes (U.H.F.) exigent un alignement optique pratiquement parfait des axes des antennes émettrice et réceptrice, à défaut de quoi la qualité du signal reçu se déteriore très rapidement avec le désalignement. Dans le cas des liaisons fixes, l'alignement est réalisé une fois pour toutes entre les différents relais. Il n'en va pas de même lorsque l'on doit réaliser une liaison hertzienne à l'aide de relais mobiles ou semi permanents entre un émetteur et un récepteur. Tel est en particulier le cas lorsque la liaison est établie grâce à des pylônes télescopiques mobiles, par exemple en vue de remplacer temporairement une liaison permanente,défaillante pour une raison quelconque.It is known that microwave links with ultra short waves (U.H.F.) require a practically perfect optical alignment of the axes of the transmitting and receiving antennas, failing which the quality of the received signal deteriorates very quickly with the misalignment. In the case of fixed links, alignment is achieved once and for all between the different relays. It is not the same when it is necessary to realize a hertzian link using mobile or semi permanent relays between a transmitter and a receiver. This is in particular the case when the connection is established by means of mobile telescopic pylons, for example with a view to temporarily replacing a permanent connection, which fails for any reason.
Il existe des systèmes d'asservissement d'antennes destinés à la poursuite des satellites artificiels dans lesquels l'orientation de l'antenne est commandée par l'intensité du signal reçu. Ces systèmes sont bien entendu sophistiqués et leurs performances sont sans commune mesure avec le problème qui est résolu par la présente invention. De plus, leur prix de revient est prohibitif de même que leur poids et leur encombrement.There are antenna servo systems intended for tracking artificial satellites in which the orientation of the antenna is controlled by the strength of the received signal. These systems are of course sophisticated and their performance is incommensurate with the problem which is solved by the present invention. In addition, their cost is prohibitive as well as their weight and size.
La présente invention a pour objet un dispositif d'orientation d'une antenne qui permette un réglage en site et en azimut., qui soit léger et qui ne présente qu'une très faible résistance au vent, destiné à être monté dans le haut d'un pylône, éventuellement mobile.Elle a pour but d'éviter à l'opérateur d'avoir à monter dans le pylône pour procéder aux ajustements nécessaires.Contrairement aux asservissements mentionnés ci-dessus, l'orientation de l'antenne n'est pas modifiée, en général, au cours de la réception. Le dispositif selon l'invention est donc plus simple que les dispositifs d'asservissement connus. Toutefois,un certain nombre de difficultés restaient à surmonter pour obtenir les résultats désirés et, en particulier le problème des contacts tournants et celui de prévoir des angles de rotation suffisamment larges pour que l'orientation désirée puisse être assurée sans qu'il soit nécessaire de monter en haut du mât, ce qui dans certains cas n'est pas possible.The subject of the present invention is a device for orienting an antenna which allows an adjustment in elevation and in azimuth., Which is light and which has only a very low resistance to wind, intended to be mounted at the top. '' a pylon, possibly mobile.It aims to avoid the operator having to climb into the pylon to make the necessary adjustments.Contrary to the servo controls mentioned above, the orientation of the antenna is not not changed, in general, during reception. The device according to the invention is therefore simpler than the known servo devices. However, a certain number of difficulties remained to be overcome in order to obtain the desired results, and in particular the problem of rotary contacts and that of providing angles of rotation sufficiently wide so that the desired orientation could be achieved without the need to climb to the top of the mast, which in some cases is not possible.
Selon la présente invention, le dispositif d'orientation à télécommande d'une antenne est caractérisé en ce que l'antenne est montée pivotante autour d'un axe horizontal, par l'intermédiaire d'un support, la position dudit support étant commandée par un premier groupe motoréducteur, l'axe de pivotement étant solidaire d'une plateforme tournanteortant un second groupe motoréducteur dont l'arbre de sortie engrène avec une couronne dentée fixe solidaire de l'embase du dispositif qui est elle-même reliée d'une manière rigide sur le pylône ou mât d'antenne.According to the present invention, the remote control orientation device of an antenna is characterized in that the antenna is pivotally mounted about a horizontal axis, by means of a support, the position of said support being controlled by a first geared motor group, the pivot axis being secured to a rotating platform carrying a second geared motor group whose output shaft meshes with a fixed toothed crown secured to the base of the device which is itself connected in a way rigid on the mast or antenna mast.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le câble d'alimentation des motoréducteurs est enroulé en spirale à l'intérieur de la plateforme tournante.According to another characteristic of the invention, the power cable of the gearmotors is wound in a spiral inside the rotating platform.
Le montage des motoréducteurs qui permettent d'assurer la télécommande de l'orientation,respectivement en site et en azimut,sur la plateforme tournante assure une grande compacité à l'ensemble, les problèmes de connexion électrique des motoréducteurs étant résolus par la souplesse de la spirale du cable d'alimentation.The mounting of the geared motors which make it possible to ensure the remote control of the orientation, respectively in elevation and in azimuth, on the rotating platform ensures a great compactness in the assembly, the problems of electrical connection of the geared motors being resolved by the flexibility of the power cable spiral.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre d'un mode de réalisation particulier, donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins qui représentent :
- - La Fig.l, une vue extérieure d'un dispositif selon l'invention
- - La Fig.2, une coupe de la Fig.l, par un plan vertical axial;
- - La Fig.3, une vue par dessus, partiellement arrachée du dispositif;
- - La Fig.4, une vue par dessous coupée selon la ligne IV-IV de la Fig.2.
- - Fig.l, an external view of a device according to the invention
- - Fig.2, a section of Fig.l, by an axial vertical plane;
- - Fig.3, a top view, partially cut away of the device;
- - Fig.4, a bottom view cut along line IV-IV of Fig.2.
Sur la Fig.l, l'embase 1 est de forme générale cylindrique et fixée sur le mât par boulonnage dans des crapaudines 2. Un passage de câble 3 permet l'acheminement des conducteurs à l'intérieur du dispositif. L'embase 1 est close à sa partie supérieure par un couvercle 4 qui constitue la plateforme tournante. A l'extérieur de cette plateforme apparaissent une poignée 5, une chape 6 à l'intérieur de laquelle est monté pivotant un axe 7, en bout sur la Fig.l, un support 8 étant solidaire de..l'axe 7 demanière à ce que le pivot de montage de l'antenne 9 puisse être incliné par rapport à la verticale par pivotement du support 8 autour de l'axe 7 sous l'action d'un dispositif de commande 10 dont seule la partie supérieure émerge du support 8, l'étanchéité de ce dispositif 10 par rapport à la plateforme 4 étant assurée par un joint à soufflet 11.In Fig.l, the base 1 is of generally cylindrical shape and fixed to the mast by bolting in the
On retrouve sur la Fig.2 les éléments qui viennent d'être mentionnés et en particulier l'embase 1, la plateforme 4 qui se prolonge à l'intérieur de l'embase par une jupe 41. La jupe 41 est mobile en rotation à l'intérieur d'un fourreau 12 solidaire de l'embase, par l'intermédiaire de deux paliers à roulements coniques 13 et 14 . Le fond de l'embase 1 est amovible et maintenu par des vis non référencées. Sur le fourreau 12 est fixée une couronne dentée 15 qui est fixe et avec laquelle vient engrèner une vis d'Archimède 16 représentée en traits mixtes sur la figure 2. C'est-le mouvement en rotation de cette vis qui entraîne la plateforme 4 en rotation, le mouvement de la vis provenant de sa liaison mécanique avec l'arbre de sortie d'un motoréducteur 17. La rotation de la plateforme 4 permet une orientation en azimut, alors que le pivotement du support 8 donne l'orientation en site. Le cable d'alimentation des deux motoréducteurs 17 et 10 après passage dans le passe-câble 3 est enroulé en une spirale 18 qui donne aux conducteurs la longueur et l'élasticité nécessaire pour suivre, sans déformations permanentes les déplacements de la plateforme 4.We find in Fig.2 the elements which have just been mentioned and in particular the base 1, the platform 4 which extends inside the base by a
Une tige filetée 19, perpendiculaire à la plateforme et passant à travers celle-ci engrène avec une vis sans fin elle-même entraînée par le motoréducteur 10. Le mouvement en rotation de cette vis provoque la montée ou la descente de la tige filetée 19 qui est articulée par une chape 20 autour d'un axe 21. Ainsi, le mouvement de montée ou de descente de la tige 19 provoque le pivotement du support 8 autour de l'axe 7 et par suite l'orientation en site du support d'antenne 9 et par suite de l'antenne. Des contacts de fin de course (non représentés) limitent le pivotement à plus ou moins 10° d'angle autour de la position horizontale, ce qui s'est avéré suffisant dans la pratique. L'axe 21 présente à ses extrémités des méplats pouvant coulisser dans des guides 23 formés dans les pièces 22. Le mouvement de translation dû à la rotation est ainsi absorbé par coulissement dans les guides 23 (Voir Fig.3). La tige 19 peut également être lisse et solidaire de l'intérieur d'une roue dentée évidée dont la denture coopère avec une vis sans fin. Comme celà apparaît sur le Fig.4, le groupe moteur 24 associé à un train d'engrenages epicycloldaux entraîne la vis sans fin (non représentée).A threaded
Bien entendu, l'orientation en azimut doit être de débattement plus important et, selon l'une des caractéristiques de l'invention, ce débattement est supérieur à 180° d'angle et, par exemple de plus ou moins 210 0 d'angle. L'entraînement en rotation de la plateforme 4 apparaît plus clairement sur les Figs 2 et 4. Le groupe motoréducteur 17 est suspendu au-dessous de la plateforme 4 par des vis 26, alors que le support 27 fixé sur la plateforme par des vis 28 soutient la vis sans fin 16 par l'intermédiaire de paliers comme représenté sur la Fig.4. Le mouvement de rotation de la vis 16 est donné par un pignon 30 qui coopère avec l'arbre de sortie du motoréducteur 25. La couronne dentée 15 avec laquelle engrène la roue dentée 16 étant fixe, la rotation de la vis 16 provoque la rotation de la plateforme 4 autour de son axe.Of course, the orientation in azimuth must be of greater deflection and, according to one of the characteristics of the invention, this deflection is greater than 180 ° of angle and, for example more or less 210 ° of angle . The rotary drive of the platform 4 appears more clearly in FIGS. 2 and 4. The
Afin de ménager les connexions électriques, la rotation de la plateforme 4 doit être limitée. Deux contacteurs de fin de course 31 et 32 sont montés sur la plateforme 4 sur un support 33 . Des doigts 34 sont solidaires du fourreau 12. Toutefois ces doigts ne sont pas d'une longueur suffisante pour venir en contact avec les palpeurs des contacteurs 31 et 32. Leur seul rôle est de servir de butées à un téton 35 solidaire d'une couronne 36 pouvant tourner librement autour du fourreau 12. Ainsi, c'est le téton 35 qui, en étant déplacé par les doigts 34 va venir, par portée sur les palpeurs interrompre l'alimentation du motoréducteur 17 et par suite limiter la course de la plateforme en rotation.In order to protect the electrical connections, the rotation of the platform 4 must be limited. Two
Alors que si les palpeurs venaient directement porter sur les doigts 34 la course serait de 180° moins l'angle entre les deux palpeurs, elle est dans le dispositif selon l'invention égale à sensiblement 180° plus la moitié de l'angle de déplacement du téton 35, c'est à dire, dans l'exemple représente de plus 30° soit une rotation possible de 210° environ dans chaque sens de rotation. Dans ces conditions, l'antenne peut être aisément orientée dans n'importe quelle direction, les fils d'alimentation enroulés en spirale ne subissant que des déformations élastiques.Whereas if the feelers came directly to bear on the
Bien entendu, le dispositif d'orientation télécommandé selon la présente invention peut être utilisé dans toutes les applications où il est nécessaire d'obtenir un alignement en site et en azimut. Bien que la télécommande ait été conçue pour être commandée à la main depuis le bas du pylône, il est bien évident qu'il est possible d'asservir cette télécommande au signal reçu à l'aide de circuits électroniques classiques.Of course, the remote-controlled orientation device according to the present invention can be used in all applications where it is necessary to obtain an alignment in elevation and in azimuth. Although the remote control was designed to be controlled by hand from the bottom of the pylon, it is obvious that it is possible to control this remote control to the signal received using conventional electronic circuits.
Il va de soi que la présente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation qui a été décrit et représenté et que de nombreuses variantes peuvent être introduites, sans sortir pour celà du domaine de protection tel que défini par les revendications annexées.It goes without saying that the present invention is in no way limited to the embodiment which has been described and shown and that numerous variants can be introduced, without thereby departing from the field of protection as defined by the appended claims.
Claims (7)
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Country Status (2)
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PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
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AK | Designated contracting states |
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STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
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18D | Application deemed to be withdrawn |
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