RU2006110C1 - Antenna swivel and bearing device - Google Patents
Antenna swivel and bearing device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2006110C1 RU2006110C1 SU5029117A RU2006110C1 RU 2006110 C1 RU2006110 C1 RU 2006110C1 SU 5029117 A SU5029117 A SU 5029117A RU 2006110 C1 RU2006110 C1 RU 2006110C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- elevation
- arc
- shaped
- axis
- orbital
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к антенной технике, в частности к опорно-поворотным устройствам для ориентации антенны с полярной подвеской на спутники телевизионного вещания, расположенные на геостационарной орбите. The invention relates to antenna technology, in particular to slewing devices for orienting an antenna with polar suspension to television broadcasting satellites located in geostationary orbit.
Известно устройство для ориентации антенны, содержащее карданный подвес, на осях которого установлены стопоры, соединяющие антенну с корпусом винтового механизма, соединенного с корпусом и антенной сферическими шарнирами, при этом винтовой механизм смещен относительно осей карданного подвеса (а. с. N 1022243, кл. H 01 Q 3/08). A device for orienting an antenna is known, comprising a gimbal suspension, on the axes of which there are stoppers connecting the antenna to the housing of the screw mechanism connected to the housing and the antenna by spherical hinges, while the screw mechanism is offset relative to the axes of the universal joint suspension (A.S. N 1022243, cl. H 01
Однако данное устройство не позволяет использовать его на прием передач всего ряда спутников геостационарной орбиты, так как вообще отсутствует полярная ось, вокруг которой должна поворачиваться антенна для скольжения своей осью диаграммы направленности по геостационарной орбите, следовательно, настройка возможна только по ориентации рядом стоящей антенны с полярной подвеской. Вращение антенны вокруг оси корпуса (одна из осей кардана) сразу же собьет настройку. Для возврата (ориентации) антенны на геостационарную орбиту придется использовать часть длины винтового стержня, то есть длина стержня должна позволять перемещать антенну от 0 до 90о в вертикальной плоскости и от 0 до 180о в горизонтальной, что данная конструкция не позволяет. Кроме того, использование такой схемы закрепления винтового механизма приводит к уменьшению плеча поворота антенны при отходе от среднего положения, что снижает жесткость установки антенны, к этому же ведет и применение сферических шарниров.However, this device does not allow using it to receive transmissions of the entire number of satellites in the geostationary orbit, since there is no polar axis around which the antenna must rotate to slide its axis in the geostationary orbit, therefore, tuning is possible only by the orientation of the adjacent antenna with the polar suspension. The rotation of the antenna around the axis of the housing (one of the axles of the cardan) immediately knocks the setting. To return (orientation) the antenna to the geostationary orbit, it is necessary to use a part of the length of the screw rod, that is, the length of the rod should allow the antenna to move from 0 to 90 about in the vertical plane and from 0 to 180 about in the horizontal, which this design does not allow. In addition, the use of such a fastening mechanism of the screw mechanism leads to a decrease in the shoulder of rotation of the antenna when moving away from the middle position, which reduces the rigidity of the antenna installation, and the use of spherical joints leads to the same.
Прототипом данного изобретения является опорно-поворотное устройство, содержащее поворотную стойку, которая служит для поворота антенны вокруг оси, параллельной земной, угломестный механизм, механизм орбитальных установок, выполненный в виде направляющей, имеющей форму дуги окружности, центр которой расположен на оси вращения стойки. На внешнем периметре направляющей установлен зубчатый приводной ремень, концы которого закреплены также как и концы дуги на поперечине, закрепленной на стойке. Зубчатая поверхность ремня взаимодействует с шестерней, установленной на элементе, подвижном относительно направляющей дуги вокруг оси вращения поворотной стойки. The prototype of this invention is a rotary support device containing a rotary stand, which serves to rotate the antenna around an axis parallel to the earth, elevation mechanism, the mechanism of orbital installations, made in the form of a guide having the shape of an arc of a circle, the center of which is located on the axis of rotation of the rack. A gear drive belt is installed on the outer perimeter of the guide, the ends of which are fixed as well as the ends of the arc on a cross-member mounted on a rack. The toothed surface of the belt interacts with the gear mounted on the element movable relative to the guide arc around the axis of rotation of the rotary rack.
К недостаткам этого устройства относится невысокая точность отслеживания геостационарной орбиты за счет отсутствия полярной оси и оси коррекции антенны, которая должна располагаться на геометрической оси рефлектора, совпадающей с осью диаграммы направленности рефлектора. The disadvantages of this device include the low tracking accuracy of the geostationary orbit due to the absence of a polar axis and an antenna correction axis, which should be located on the geometric axis of the reflector, which coincides with the axis of the reflector pattern.
Таким образом, из анализа уровня техники в области опорно-поворотных устройств антенн формулируется задача настоящего изобретения, которая заключается в разработке конструкции опорно-поворотного устройства антенны с углом разворота близким к 180о при постоянном плече поворота рамы с рефлектором вокруг полярной оси, с возможностью коррекции положения рамы рефлектора относительно полярной оси при минимальных габарито-весовых характеристиках.Thus, from the analysis of the prior art in the field of slewing devices of antennas, the problem of the present invention is formulated, which consists in developing a design of slewing gear of the antenna with a turning angle of about 180 about with a constant arm of rotation of the frame with a reflector around the polar axis, with the possibility of correction the position of the reflector frame relative to the polar axis with minimal overall weight characteristics.
Существо предлагаемого решения заключается в следующем. The essence of the proposed solution is as follows.
В опорно-поворотном устройстве, содержащем стойку, раму с установленным на ней рефлектором, угломестный механизм, механизм орбитальных установок, направляющая тяга которого выполнена в форме дуги, согласно изобретению направляющая тяга угломестного механизма также имеет дугообразную форму и пропущена через стойку с возможностью перемещения-стопорения в ней, а концы тяги закреплены на корпусе полярной оси, шарнирно взаимодействующем по торцам с механизмом коррекции угла места, связанным с рамой, которая при этом соединена с направляющей тягой механизма орбитальных установок перпендикулярной к направляющей тяге угломестного механизма и обе тяги соединены между собой в средних точках стопорным элементом с возможностью перемещения-стопорения относительно друг друга, причем центры дугообразных тяг совпадают с осью шарнира, соединяющего стойку с полярной осью. In the rotary support device comprising a rack, a frame with a reflector mounted on it, an elevation mechanism, an orbital installation mechanism, the guide rod of which is made in the form of an arc, according to the invention, the guide rod of the elevation mechanism also has an arcuate shape and is passed through the rack with the possibility of movement-locking in it, and the ends of the rod are mounted on the housing of the polar axis, pivotally interacting at the ends with a mechanism for correcting the elevation angle associated with the frame, which is connected to the guide nd traction mechanism orbital units perpendicular to the guide rod approach elevation mechanism and the two rods interconnected at the midpoints of the locking member movably-locking relative to each other, the centers of the arcuate rods coincide with the hinge axis connecting the rack to the polar axis.
Кроме того, для расширения технологических возможностей конструкции, стойка с нижнего конца снабжена фланцем, установленным под углом 45о к ее оси, плоскость которого параллельна шарнирной оси. Это позволяет расширить диапазон угломестных установок до 90о.Furthermore, to enhance the technological design features rack with the lower end provided with a flange arranged at an angle of 45 ° to its axis, which is parallel to the pivot axis plane. This allows you to expand the range of elevation installations to 90 about .
Механизм коррекции угла места выполнен в виде опорно-поворотных шарниров, взаимодействующих с направляющими дугообразными тягами, концентричными направляющей тяге угломестного механизма и пропущенных сквозь втулки аналогичной конфигурации с возможностью перемещения-стопорения в них. При этом тяги механизма коррекции угла места консольно закреплены на раме рефлектора. Это позволяет корректировать положение рамы рефлектора относительно полярной оси при смене географического положения антенны. The elevation angle correction mechanism is made in the form of slewing joints interacting with guiding arcuate rods, concentric to the traction rod of the elevation mechanism and passed through bushings of a similar configuration with the possibility of movement-locking in them. In this case, the rods of the elevation angle correction mechanism are cantilevered to the reflector frame. This allows you to adjust the position of the reflector frame relative to the polar axis when changing the geographical position of the antenna.
Одним из вариантов осуществления стопорения является использование пары винт-гайка, для чего направляющие тяги механизмов установки угла места и орбитального выполнены с винтовой нарезкой. One embodiment of locking is the use of a screw-nut pair, for which the guide rods of the mechanisms for setting the elevation angle and orbital are screw-threaded.
Стопорный элемент, соединяющий средние точки направляющих тяг механизмов выполнен в виде планки с взаимоперпендикулярными отверстиями на концах с пропущенными с возможностью перемещения-стопорения через одно из них тяги угломестного механизма, а через другое - тяги механизма орбитальных установок. Это позволяет, во-первых, настраивать опорно-поворотное устройство на сигналы спутников геостационарной орбиты плавно и точно, во-вторых, стопорный элемент является замыкающим звеном в конструкции всего устройства, предающим ей жесткость в установленном положении. The locking element connecting the midpoints of the guide rods of the mechanisms is made in the form of a bar with mutually perpendicular holes at the ends with which traction of the elevation mechanism is passed through one of them and traction of the mechanism of orbital installations through the other. This allows, firstly, to adjust the slewing ring to the signals of satellites of the geostationary orbit smoothly and accurately, and secondly, the locking element is the closing link in the design of the entire device, betraying its rigidity in the installed position.
Стопорный элемент может быть выполнен также в виде редуктора, например, червячного с электроприводом, установленного корпусом с возможностью перемещения-стопорения на направляющей тяге угломестного механизма, а тяга механизма орбитальных установок с винтовой нарезкой пропущена сквозь резьбовое отверстие в ведомом колесе, например, червячном. Такое выполнение стопорного элемента позволяет дистанционно управлять опорно-поворотным устройством при переходе на прием сигналов следующего спутника геостационарной орбиты. The locking element can also be made in the form of a gearbox, for example, a worm gear with an electric drive, mounted by the housing with the ability to move-lock on the guide rod of the elevation mechanism, and the thrust of the mechanism of orbital installations with screw thread is passed through a threaded hole in the driven wheel, for example, a worm gear. This embodiment of the locking element allows you to remotely control the slewing ring during the transition to receiving signals from the next satellite of the geostationary orbit.
Кроме того, стопорный элемент может быть выполнен в виде электродвигателя, например, с плоским ротором, корпус которого закреплен с возможностью перемещения-стопорения на направляющей тяге угломестного механизма, а тяга механизма орбитальных установок с винтовой нарезкой пропущена сквозь резьбовое отверстие в валу ротора электродвигателя, что позволяет упростить конструкцию за счет исключения редуктора. In addition, the locking element can be made in the form of an electric motor, for example, with a flat rotor, the housing of which is fixed with the possibility of movement-locking on the guide rod of the elevation mechanism, and the thrust of the mechanism of orbital installations with screw thread is passed through a threaded hole in the shaft of the electric motor rotor, which allows to simplify the design by eliminating the gearbox.
Предложенное опорно-поворотное устройство имеет полусферическую конструкцию, которая жестко закрепляется на стойке и стопорным элементом, что придает жесткость всей конструкции, а ее элементы могут быть выполнены трубчатыми, что приводит к минимизации габаритно-весовых характеристик. The proposed rotary support device has a hemispherical structure, which is rigidly fixed to the stand and the locking element, which gives rigidity to the entire structure, and its elements can be made tubular, which minimizes the overall weight characteristics.
На фиг. 1 изображено опорно-поворотное устройство антенны, общий вид; на фиг. 2 - вид по стрелке А на опорно-поворотное устройство; на фиг. 3 - узел механизма коррекции угла места. In FIG. 1 shows a rotary support device of the antenna, a general view; in FIG. 2 is a view along arrow A of a slewing ring; in FIG. 3 - node of the elevation angle correction mechanism.
Опорно-поворотное устройство содержит стойку 1 с фланцем 2 на нижнем конце, плоскость которого расположена под углом 45о к ее оси для расширения диапазона регулирования, стопорные винты 3, служащие для закрепления опорно-поворотного устройства на штырьевой опоре, втулку 4, повторяющую конфигурацию пропущенной сквозь нее дугообразной направляющей тяги 5 угломестного механизма и лимб 6 для контроля угломестных установок. Стойка 1 соединена шарниром 7 в середине длины корпуса 8 полярной оси 9, при этом геометрическая ось шарнира 7 пересекает и перпендикулярна полярной оси 9. Изменение угломестного координирования осуществляется гайками 10, а отсчет ведется по лимбу 6 стрелкой 11. На концах корпуса 8 закреплены концы тяги 5 угломестного механизма, так что центр изгиба ее совпадает с геометрической осью шарнира 7. В торцах корпуса 8 установлены опорно-поворотные шарниры 12 с изогнутыми втулками 13, в которых закреплены гайками 14 дугообразные тяги 15 механизма коррекции угла места, концентричные тяге угломестного механизма и консольно закрепленные на раме 16, на которой установлен рефлектор 17. На свободном конце верхней тяги 15 закреплена стрелка 18, а на верхнем конце тяги 5 механизма угломестных установок выполнена лыска, на которой нанесен лимб 19 для отсчета угла коррекции рамы 16 с рефлектором 17, оснащенной дугообразной тягой 20 механизма орбитальных установок, закрепленной на ней в плоскости перпендикулярной плоскости рамы, а также плоскости, в которой расположена тяга 5 механизма угломестных установок, при этом центр изгиба тяги 20 совпадает с центром изгиба тяги 5 и расположен на полярной оси 9. Средние точки тяг 5 и 20 соединены стопорным элементом 21 с возможностью перемещения-стопорения относительно друг друга посредством гаек 22 и 23, имеющих 3-5 витков. Стопорный элемент 21 является замыкающим элементом металлоконструкции опорно-поворотного устройства и может быть выполнен в виде бруска, полой прямоугольной или круглой трубы с двумя взаимоперпендикулярными отверстиями на концах, в которые пропущены тяги 5 и 20.Rotary support device comprises a rack 1 with a flange 2 at its lower end, the plane which is angled 45 ° to its axis to expand the control range, the
Функцию стопорного элемента 21 может выполнять корпус редуктора, например, червячного, который закрепляется с возможностью перемещения-стопорения на тяге 5 угломестного механизма, а сквозь червячное колесо с резьбовым отверстием в центре пропущена тяга 20 механизма орбитальных установок. О положении редуктора на тяге 20 судят по сигналам датчика, например, индукционного. The function of the
Функцию стопорного элемента 21 может выполнять также корпус электродвигателя, преимущественно с плоским якорем (ротором), например, ПЯ-250, ПДПР и подобные им, который закрепляется непосредственно, либо через кронштейн с возможностью перемещения-стопорения на тяге 5, а сквозь резьбовое отверстие в валу электродвигателя пропущена тяга 20. The function of the
Опорно-поворотное устройство антенны работает следующим образом. The slewing device of the antenna operates as follows.
Установка опорно-поворотного устройства возможна на штырьевой или фланцевой опоре, закрепленной на крыше строения, балконе либо непосредственно на земле. В случае использования штырьевой опоры, стойка 1 насаживается на нее и фиксируется стопорными винтами 3, при этом диапазон угломестного регулирования может быть от 40 до 45о относительно горизонта.The installation of the rotary support is possible on a pin or flange support mounted on the roof of the building, balcony or directly on the ground. In the case of using a pin support, the rack 1 is mounted on it and fixed with
В случае использования фланцевой опоры, она крепится к фланцу 2, при этом диапазон угломестного регулирования может быть от 45 до 90о относительно горизонта.In the case of using a flange support, it is attached to the flange 2, while the range of elevation control can be from 45 to 90 about the horizon.
В обоих случаях установки опорно-поворотного устройства необходимо соблюдать условие направления оси перпендикулярной плоскости рамы 16 на юг, что достигается разворотом стойки 1 вокруг своей оси на опоре. In both cases, the installation of the slewing ring device must comply with the condition of the direction of the axis of the perpendicular plane of the
Следующим этапом настройки опорно-поворотного устройства является установка корпуса 8 полярной оси 9 на угол места, равный значению географической широты данного места установки устройства. Это осуществляется вращением гаек 10 на тяге 5 угломестных установок, скользящей при этом в изогнутой втулке 4, а закрепленными на корпусе 8 полярной оси 9 концами поворачивает последнюю вокруг оси шарнира 7 на необходимый угол. Отсчет производится по лимбу 6 стрелкой 11. После установки полярной оси 9 на необходимый угол, гайки 10 затягивают. The next step in setting up the slewing gear is to install the
Коррекция (0-10о) угломестной установки рамы 16 с рефлектором 17 производится тягами 15 в изогнутых втулках 13 шарниров 12 относительно полярной оси 9, для чего отпускают гайки 23 на тяге 5, фиксирующей стопорный элемент 21 в отверстии, и, манипулируя гайками 14 на тягах 15, выводят плоскость рамы 16 рефлектора 17 на необходимый угол коррекции, контролируя его стрелкой 18 на лимбе 19. Вращение плоскости рамы 16 вместе с тягой 20 механизма орбитальных установок будет происходить вокруг оси шарнира 7 (до 10о) при неподвижных: стойке 1, полярной оси 9, тяге 5 механизма угломестных установок. Установив угол коррекции рамы 16 с рефлектором 17, затягивают гайки 14 и 23, тем самым фиксируют опорно-поворотное устройство в установленном положении для начала поиска сигналов со спутников, расположенных на геостационарной орбите.Correction (0-10 about ) installation of the
Ручной поиск сигналов осуществляется при полностью установленной и подключенной электронной аппаратуре медленным вращением рамы 16 с рефлектором 17 вокруг полярной оси 9 гайками 22 по тяге 20 механизма орбитальных установок относительно стопорного элемента 21. Manual search for signals is carried out with fully installed and connected electronic equipment by slow rotation of the
Применение редукторного электропривода позволяет осуществлять дистанционный поиск сигналов, для чего дистанционно управляют реверсивным приводом червячного редуктора, который посредством выполненной в червячном колесе резьбы протягивает тягу 20 механизма орбитальных установок, при этом сигналы с датчика поступают в электронную систему управления на обработку для получения информации о положении рамы 16 с рефлектором 17. The use of a gear electric drive allows you to remotely search for signals, for which the reverse drive of the worm gear is remotely controlled, which, through the thread made in the worm wheel, extends the
Применение электродвигателя в качестве привода, закрепляемого непосредственно, либо через кронштейн на тяге 5 механизма угломестных установок, не вносит изменений в процесс настройки антенны на сигналы спутников геостационарной орбиты, но его применение увеличивает точность настройки и снижает стоимость антенны по сравнению с использованием для дистанционной настройки редукторной пары. (56) Патент ФРГ N 3704345, кл. H 01 Q 1/18. The use of an electric motor as a drive, mounted either directly or through an arm on a link 5 of the elevation mechanism, does not change the process of tuning the antenna to signals from satellites in the geostationary orbit, but its use increases the accuracy of tuning and reduces the cost of the antenna compared to using a gear for remote tuning couples. (56) German Patent N 3704345, class H 01 Q 1/18.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5029117 RU2006110C1 (en) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | Antenna swivel and bearing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5029117 RU2006110C1 (en) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | Antenna swivel and bearing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006110C1 true RU2006110C1 (en) | 1994-01-15 |
Family
ID=21597782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5029117 RU2006110C1 (en) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | Antenna swivel and bearing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2006110C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2461926C1 (en) * | 2011-05-04 | 2012-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Rotary support for antenna orientation |
-
1992
- 1992-02-24 RU SU5029117 patent/RU2006110C1/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2461926C1 (en) * | 2011-05-04 | 2012-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Rotary support for antenna orientation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4626864A (en) | Motorized antenna mount for satellite dish | |
| US4691207A (en) | Antenna positioning apparatus | |
| US4644365A (en) | Adjustable antenna mount for parabolic antennas | |
| US4617572A (en) | Television dish antenna mounting structure | |
| US3945015A (en) | Satellite tracking antenna having a dish moveably supported at three points | |
| US5576722A (en) | Mobile satellite antenna base and alignment apparatus | |
| US5075682A (en) | Antenna mount and method for tracking a satellite moving in an inclined orbit | |
| US4602259A (en) | Polar mount antenna satellite tracking apparatus and method of alignment thereof | |
| US4799064A (en) | Gyratory parabolic antenna driving device | |
| US5469182A (en) | Antenna drive assembly | |
| US4475110A (en) | Bearing structure for antenna | |
| US3546704A (en) | Satellite tracking dish antenna with course and fine driving mechanism | |
| US4654670A (en) | Tracker mount assembly for microwave dishes | |
| JPH0532921B2 (en) | ||
| EP0038788A1 (en) | A mounting structure | |
| US6160521A (en) | Alignment control device | |
| RU2006110C1 (en) | Antenna swivel and bearing device | |
| JP2002299941A (en) | Self-directional antenna and method for self-ranging point of main beam axis | |
| US4689635A (en) | Apparatus for orientating TV antennas for satellite reception | |
| US4739337A (en) | Mobile mechanically steerable satellite tracking antenna | |
| JPH08506224A (en) | Image receiving antenna mount with multiple satellites | |
| US5103236A (en) | Antenna mount | |
| US4491847A (en) | Device for rotating an element about two orthogonal axes, application to the orientation of a radar antenna | |
| US2605417A (en) | Transmission tower | |
| US4821047A (en) | Mount for satellite tracking devices |