UA82353C2 - Collapsible antenna - Google Patents

Abstract

A collapsible antenna device relates to antenna technique and may be used in radar stations for folding and lowering antenna in stowed (nonworking) position, unfolding and lifting in working position. The collapsible antenna device consists of a power carcass jointed at a rotary bearing. The carcass has a center and line beams with radiators installed on them, a drive and a lifting-lowering mechanism. One end of line beams is jointed to the center beam from both sides and jointed one with another by means of a rigid rod so that form two systems of four-chain slide and tilt mechanisms. Systems are located symmetrically as to the center beam. At least, one pair of opposite one to another beams is equipped with a crank jointed with connecting rods, which are connected one with another and with the drive. The technical result is enhancing mobility of radars.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід належить до антенної техніки і може бути використаний у радіолокаційних станціях (РЛС) для 2 згортання та опускання антени в похідне (неробоче) положення і розгортання її та підйом в робоче положення.The invention belongs to antenna technology and can be used in radar stations (radar) for 2 folding and lowering the antenna to the derivative (non-working) position and unfolding it and raising it to the working position.

Відомим є пристрій для відхилення дзеркала антени навколо двох осей |Ззаявка ФРН Мо2204448 від 31.01.1972р.), призначений для мобільних радіотехнічних систем, який містить установлений на осі поворотний диск, на торці якого, за допомогою кронштейну, шарнірно закріплено дзеркало антени так, що вісь цього шарніру є перпендикулярною осі диску, крім того, дзеркало з'єднане з торцем диску за допомогою тяги з лінійним 710 приводом, яка одним кінцем шарнірно з'єднана з центром дзеркала, другим - шарнірно з'єднана з торцем диску.There is a known device for deflecting the antenna mirror around two axes (Federal Federal Application No. Mo2204448 dated 31.01.1972), intended for mobile radio engineering systems, which contains a rotary disk mounted on an axis, on the end of which, with the help of a bracket, the antenna mirror is hinged so that the axis of this hinge is perpendicular to the axis of the disk, in addition, the mirror is connected to the end of the disk by means of a rod with a linear 710 drive, which is hinged at one end to the center of the mirror, and at the other - hinged to the end of the disk.

За допомогою лінійного приводу антена може повертатися навколо осі шарніру, що зчленовує її з кронштейном на торці диску. Цей лінійний привід, шляхом повороту антени навколо осі шарніру, забезпечує укладання антени в обладнану кришкою нішу на торці диску (укладання в похідне положення). Цей пристрій прийнятний для антен обмежених розмірів, зі збільшенням розмірів антени пристрій вироджується в неприйнятну конструкцію - це 72 недолік аналога.With the help of a linear drive, the antenna can rotate around the axis of the hinge, which articulates it with the bracket on the end of the disk. This linear drive, by turning the antenna around the axis of the hinge, ensures that the antenna is placed in a niche equipped with a cover on the end of the disk (placed in the derivative position). This device is acceptable for antennas of limited sizes, with an increase in the size of the antenna, the device degenerates into an unacceptable design - this is a drawback of the analogue.

У великорозмірних антенах сучасних РЛС, особливо метрового діапазону, несучою основою є плоский силовий каркас з вертикальними (стовпцевими) або однією вертикальною (хребтовою) балками і горизонтальними строковими балками.In large-sized antennas of modern radars, especially of the meter range, the supporting base is a flat power frame with vertical (columnar) or one vertical (spinal) beams and horizontal string beams.

Відомі конструкції великорозмірних антенних пристроїв для РЛС метрового діапазону типу "Небо", "Небо СВ" інші, розроблені Нижегородським НДІ радіотехніки (ННДІРТ), що містять каркас з системою вертикальних (стовпцевих) балок, з закріпленими на них випромінювачами, шарнірно зв'язаних з системою шарнірних багатоланкових механізмів, закріплених на хребтовій (вертикальній) балці, стисливих у горизонтальному напрямку при згортанні антени в похідне положення і, що розсовуються при розгортанні антени в робоче положення таким чином, що стовпцеві балки з випромінювачами наближаються одна до одної при згортанні і с 29 віддаляються одна від одної на задані відстані при розгортанні антени. ге)Known designs of large-sized antenna devices for meter-range radars of the Nebo, Nebo SV type, developed by the Nizhny Novgorod Scientific Research Institute of Radio Engineering (NNDIRT), containing a frame with a system of vertical (columnar) beams, with emitters attached to them, hinged with by a system of hinged multi-link mechanisms fixed on a spinal (vertical) beam, compressible in the horizontal direction when the antenna is folded into the derived position and pushed apart when the antenna is unfolded into the working position in such a way that the column beams with the emitters approach each other when folded and p 29 move away from each other at a given distance when the antenna is deployed. heh)

Недоліком такої конструкції є те, що вона забезпечує згортання в похідне положення тільки антен з вертикальною поляризацією випромінювачів. У випадку з горизонтальною поляризацією при згортанні і розгортанні антени доводиться розвертати кожен випромінювач вручну на 902 і закріплювати його в новому положенні, що різко знижує мобільність РЛС, а при відсутності видимості в умовах світломаскування со необхідність названих слюсарно-монтажних робіт з розвороту випромінювачів обумовлює неприйнятність такої МЮУ конструкції для мобільних РЛС. Енергетично ж більш вигідною для РЛС є саме горизонтальна поляризація антени. Крім того, наявність у силовому каркасі антени безлічі шарнірних багатоланкових механізмів, що ше, містять при цьому гнучкі ланки, обумовлює низьку механічну жорсткість антени, що знижує точність РЛС. сThe disadvantage of this design is that it ensures folding into the derived position only antennas with vertical polarization of the emitters. In the case of horizontal polarization, when folding and unfolding the antenna, it is necessary to unfold each emitter manually by 902 and fix it in a new position, which sharply reduces the mobility of the radar, and in the absence of visibility in light-masking conditions, the necessity of the above-mentioned metalwork and installation work to turn the emitters causes the unacceptability of such MYU designs for mobile radars. In terms of energy, the horizontal polarization of the antenna is more advantageous for the radar. In addition, the presence of many hinged multi-link mechanisms in the power frame of the antenna, which at the same time contain flexible links, causes low mechanical rigidity of the antenna, which reduces the accuracy of the radar. with

Найбільш близьким по технічній сутності до запропонованого є складаний антенний пристрій за |заявкоюThe closest in terms of technical essence to the proposed one is the folding antenna device according to the application

Зо України Мо20040907300 від 11.10.2004р.), який містить основу з кронштейном, антену, шарнірно скріплену з со кронштейном і тягу, одним кінцем з'єднану з основою, на антені закріплений привід підйому і напрямні, у яких установлена рухома каретка, що шарнірно з'єднана з другим кінцем тяги і переміщується уздовж напрямних під дією приводу підйому. «From Ukraine Mo20040907300 dated 11.10.2004), which includes a base with a bracket, an antenna hinged to the bracket and a rod connected to the base at one end, a lifting drive and guides are fixed on the antenna, in which a movable carriage is installed, which is hinged connected to the second end of the thrust and moves along the guides under the action of the lift drive. "

Недоліком прототипу є те, що цей пристрій не забезпечує укладання антени в похідне положення, якщо Її 70 ширина перевищує допустимі розміри транспортного габариту. в) с В основу винаходу поставлено задачу підвищення мобільності РЛС за рахунок оперативного згортання іThe disadvantage of the prototype is that this device does not ensure that the antenna is placed in the original position, if its 70 width exceeds the permissible dimensions of the transport dimensions. c) c The basis of the invention is the task of increasing the mobility of the radar due to operational folding and

Із» розгортання антени з горизонтальною поляризацією і розмірами по ширині в робочому положенні, що істотно перевищують розміри транспортного габариту, при будь-яких погодних умовах, у тому числі при відсутності видимості в умовах світломаскування. 75 Поставлена задача вирішується тим, що складаний антенний пристрій, який містить закріплений шарнірно на со поворотній основі силовий каркас, що має хребтову і строкові балки, з установленими на них випромінювачами, ко привід і механізм підйому-опускання, який відрізняється тим, що строкові балки одним кінцем закріплені шарнірно до хребтової балки з двох її сторін і з'єднані між собою шарнірно тягами так, що утворюють дві, о симетричні щодо хребтової балки, системи взаємозалежних шарнірних чотирьохланкових механізмів, при цьому, с 50 принаймні, одна пара протилежних одна одній строкових балок обладнана кривошипами, з'єднаними шарнірно з шатунами, що з'єднані між собою і з приводом. бо» Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак винаходу і технічним результатом полягає в такому.From" deployment of an antenna with horizontal polarization and dimensions in width in the working position, which significantly exceed the dimensions of the transport dimensions, in any weather conditions, including in the absence of visibility in conditions of light masking. 75 The task is solved by the fact that a folding antenna device, which contains a power frame fixed hinged on a rotating base, having spinal and string beams, with emitters installed on them, a drive and a lifting-lowering mechanism, which differs in that the string beams one end is hingedly attached to the spinal beam on its two sides and connected to each other by hinged rods in such a way that they form two systems of interdependent hinged four-link mechanisms, which are symmetrical with respect to the spinal beam, and at the same time, with 50, at least one pair of opposite to each other string the beam is equipped with cranks, hingedly connected to connecting rods, which are connected to each other and to the drive. because" The cause-and-effect relationship between the set of features of the invention and the technical result is as follows.

Завдяки тому, що строкові балки одним кінцем закріплені шарнірно до хребтової балки з двох її сторін і з'єднані між собою шарнірно тягами так, що утворюють дві, симетричні щодо хребтової балки, системи 99 взаємозалежних шарнірних чотирьохланкових механізмів, при цьому, принаймні, одна пара протилежних однаDue to the fact that the string beams are hinged at one end to the backbone beam on its two sides and are connected to each other by hinged rods in such a way that they form two systems of 99 interdependent hinged four-link mechanisms, symmetrical with respect to the backbone beam, while at least one pair one of the opposites

ГФ! одній строкових балок обладнана кривошипами, з'єднаними шарнірно з шатунами, які з'єднані між собою і з приводом, відбувається підвищення мобільності РЛС за рахунок оперативного згортання і розгортання де великорозмірної антени, у тому числі метрового діапазону з горизонтальною поляризацією, при будь-яких погодних умовах і відсутності видимості, при цьому вся операція проводиться без застосування 60 слюсарно-монтажних робіт, наприклад, для розвороту випромінювачів на 905.GF! one string beam is equipped with cranks, hingedly connected to connecting rods, which are connected to each other and to the drive, the mobility of the radar is increased due to the operational folding and unfolding of the large-sized antenna, including the meter range with horizontal polarization, at any weather conditions and lack of visibility, while the entire operation is carried out without the use of 60 metalwork and installation work, for example, to turn the emitters to 905.

Сутність винаходу пояснюється кресленнями.The essence of the invention is explained by drawings.

На фіг.1 зображений складаний антенний пристрій у робочому положенні.Figure 1 shows a folding antenna device in the working position.

На фіг.2 зображений складаний антенний пристрій згорнутий і опущений в похідне положення.Fig. 2 shows the folding antenna device folded and lowered into the derived position.

На фіг.3З показаний вид А на фіг.1. бо На фіг.4 показаний вид В на фіг.2.Fig. 3C shows view A in Fig. 1. because Fig. 4 shows view B in Fig. 2.

На фіг.5 показаний переріз Б-Б на фіг.3.Fig. 5 shows a cross-section B-B in Fig. 3.

Складаний антенний пристрій містить поворотну основу 1, на якій встановлена антена, що містить хребтову балку 2 і строкові балки 3, на яких закріплені випромінювачі 4, що утворюють антенну решітку. Хребтова балка 2 закріплена на поворотній основі 1 за допомогою шарніра 5. На тильній стороні хребтової балки 2 закріплений механізм підйому-опускання, що містить направляючі 6, у яких установлена рухома каретка 7 лінійного приводу 8. Рухома каретка 7 з'єднана з поворотною основою 1 тягою 9. Строкові балки З зчленовані з хребтовою балкою 2 шарнірами 10 і, крім того, зчленовані одна з одною жорсткими тягами 11, що своїми кінцями шарнірно закріплені до строкових балок 3. Обидві верхні, протилежні одна одній, строкові балки З постачені кривошипами 70.12, що шарнірами 13 з'єднані із шатунами 14. Обидва шатуни 14 з'єднані між собою і з тягою 15 шарніром 16.The folding antenna device contains a rotating base 1, on which an antenna is installed, containing a backbone beam 2 and string beams 3, on which the emitters 4 forming an antenna array are fixed. The spinal beam 2 is fixed on the rotary base 1 with the help of a hinge 5. On the back side of the spinal beam 2, a lifting-lowering mechanism is fixed, containing guides 6, in which the movable carriage 7 of the linear drive 8 is installed. The movable carriage 7 is connected to the rotary base 1 string 9. String beams Z are articulated with the backbone beam 2 by hinges 10 and, in addition, are articulated with each other by rigid rods 11, which are hinged at their ends to string beams 3. Both upper, opposite to each other, string beams Z are supplied with cranks 70.12, which are connected to connecting rods 14 by hinges 13. Both connecting rods 14 are connected to each other and to the rod 15 by hinge 16.

Зчленований із шарніром 16 кінець тяги 15 виконаний у формі вилки, що охоплює цапфи 17 осі шарніра 16. Одна з цапф 17 знаходиться в зачепленні з подовжніми направляючими 18, виконаними на хребтовій балці 2. ІншИЙ кінець тяги 15 шарніром 19 зчленований з рухомою кареткою 7.The end of the rod 15 articulated with the hinge 16 is made in the form of a fork, covering the pins 17 of the axis of the hinge 16. One of the pins 17 is engaged with the longitudinal guides 18 made on the spinal beam 2. The other end of the rod 15 is articulated with the movable carriage 7 by the hinge 19.

Складаний антенний пристрій працює таким чином.A folding antenna device works like this.

Підйом і опускання антени здійснюється лінійним приводом 8 шляхом переміщення рухомої каретки 7 уздовж направляючих 6. При переміщенні рухомої каретки 7 із крайнього верхнього положення в крайнє нижнє положення антена з робочого положення, показаного на фіг.1 і З, повертається навколо осі шарніра 5 у похідне положення, зображене на фіг.2 і 4. При цьому переміщенні рухома каретка 7 через шарнір 19 переміщує за собою тягу 15. При переміщенні вниз тяга 15 через шарнір 16 тягне за собою шатуни 14, що через шарніри 13 діють на кривошипи 12, виконані на верхніх строкових балках З і розвертають їх навколо шарнірів 10, що зчленовують строкові балки З із хребтовою балкою 2. При цьому верхні строкові балки З захоплюють за собою через тяги 11, будучи зчленованими з ними шарнірно, інші строкові балки З таким чином, що до моменту опускання антени в нижнє положення вона виявляється згорнутою в похідне положення, зображене на фіг.2 і 4.The antenna is raised and lowered by a linear drive 8 by moving the movable carriage 7 along the guides 6. When moving the movable carriage 7 from the uppermost position to the lowermost position, the antenna from the working position shown in Fig. 1 and C turns around the axis of the hinge 5 in the derivative the position depicted in Fig. 2 and 4. During this movement, the movable carriage 7 through the hinge 19 moves the rod 15 behind it. When moving down, the rod 15 through the hinge 16 pulls the connecting rods 14, which through the hinges 13 act on the cranks 12, made on upper term beams Z and unfold them around the hinges 10, which articulate term beams Z with the backbone beam 2. At the same time, the upper term beams Z capture behind them through the rods 11, being hinged with them, other term beams Z in such a way that until the moment lowering the antenna to the lower position, it turns out to be folded into the derived position, shown in Fig. 2 and 4.

При переміщенні рухомою кареткою 7 тяги 15 нагору тяга 15, діє через шарніри 16, штовхає шатуни 14, які с ов розвертають кривошипи 12 верхніх строкових балок З навколо шарнірів 10 таким чином, що до моменту, коли рухома каретка 7 займає крайнє верхнє положення, антена встановлюється при цьому тягою 9 у робоче о положення, а верхні строкові балки З з випромінювачами 4 установлюються горизонтально в робоче положення.When the movable carriage 7 moves the thrust 15 up, the thrust 15, acting through the hinges 16, pushes the connecting rods 14, which in turn turn the cranks 12 of the upper string beams Z around the hinges 10 in such a way that by the time the movable carriage 7 occupies the uppermost position, the antenna at the same time, it is set by the thrust 9 in the working position, and the upper term beams З with radiators 4 are set horizontally in the working position.

Одночасно з верхніми строковими балками З розвертаються й інші строкові балки 3, завдяки тому, що зв'язані між собою жорсткими тягами 11, які зчленовані з ними шарнірно. со зо З метою компенсації технологічних неточностей розмірів, неминучих при виготовленні пристрою, отвір на тязі 15, що охоплює цапфи 17 шарніра 16, може бути виконано не круглим, а у формі паза. Точність положення іо) строкових балок З при цьому забезпечується не положенням рухомої каретки 7, а сумарною довжиною шатунів с 14, що з'єднують кривошипи 12, виконані на верхніх строкових балках 3. Виникаючі в робочому положенні антени розтяжні зусилля в шатунах 14, врівноважують навантаження від ваги строкових балок З з випромінювачами 4. сAt the same time as the upper string beams Z, other string beams 3 are turned around, due to the fact that they are connected to each other by rigid rods 11, which are hinged with them. со со In order to compensate for the technological inaccuracies of the dimensions, which are inevitable during the manufacture of the device, the hole on the rod 15, covering the pins 17 of the hinge 16, can be made not round, but in the form of a groove. The accuracy of the position io) of the string beams Z is ensured not by the position of the moving carriage 7, but by the total length of the connecting rods c 14 connecting the cranks 12, made on the upper string beams 3. The tensile forces in the connecting rods 14 arising in the working position of the antenna balance the load from the weight of string beams Z with radiators 4. p

При цьому група строкових балок 3, розташована ліворуч від хребтової балки 2, врівноважує групу строкових со балок 3, розташовану праворуч.At the same time, the group of string beams 3, located to the left of the spine beam 2, balances the group of string beams 3, located to the right.

Направляючі 18, розташовані уздовж хребтової балки 2, знаходяться в зачепленні з цапфами 17 і забезпечують однозначність і симетричність траєкторій руху лівої і правої груп строкових балок З при можливих різницях навантажень, наприклад, від вітру, від тертя й інших факторів. «The guides 18, located along the spinal beam 2, are engaged with the trunnions 17 and ensure the unambiguity and symmetry of the trajectories of the movement of the left and right groups of string beams З with possible differences in loads, for example, from wind, from friction and other factors. "

У випадку використання не електромеханічного, а електрогідравлічного приводу 8 наявність рухомої каретки з с 7 не є обов'язковою, при цьому одночасність підйому-опускання і розгортання-згортання антени може бути забезпечена зчленуванням тяги 15 з окремим гідроциліндром електрогідравлічного приводу 8, при цьому з мобільність РЛС підвищується як при сполученні процесів підйому-опускання з розгортанням-згортанням антени, так і при їхньому послідовному виконанні за рахунок того, що в пропонованому пристрої дляIn the case of using not an electromechanical, but an electrohydraulic drive 8, the presence of a moving carriage with c 7 is not mandatory, while the simultaneity of raising-lowering and unfolding-folding the antenna can be ensured by the articulation of the thrust 15 with a separate hydraulic cylinder of the electrohydraulic drive 8, while with mobility The radar is increased both when the lifting-lowering processes are combined with the deployment-collapse of the antenna, and when they are performed sequentially due to the fact that in the proposed device for

Згортання-розгортання антени відпадає необхідність розвороту на 90 2 горизонтально поляризованихCollapsing-unfolding of the antenna eliminates the need to turn 90 2 horizontally polarized

Го! випромінювачів 4 відносно строкових балок 3. коGo! emitters 4 relative to the term beams 3. ko

Claims (1)

Формула винаходу зThe formula of the invention with 1 Складаний антенний пристрій, що містить закріплений шарнірно на поворотній основі силовий каркас, що має с» хребтову і строкові балки, з установленими на них випромінювачами, привід і механізм підйому-опускання, який відрізняється тим, що строкові балки одним кінцем закріплені шарнірно до хребтової балки з двох Її сторін і з'єднані між собою шарнірно жорсткими тягами так, що утворюють дві, симетричні відносно хребтової балки, системи взаємозалежних шарнірних чотириланкових механізмів, при цьому принаймні одна пара протилежних одна одній строкових балок обладнана кривошипами, з'єднаними шарнірно з шатунами, що з'єднані ГФ) між собою і з приводом. ко 60 б51 A collapsible antenna device containing a power frame hinged on a rotating base, which has backbone and string beams, with emitters installed on them, a drive and a lifting-lowering mechanism, which is characterized by the fact that the string beams are hinged at one end to the backbone beams on its two sides and are connected to each other by hinged rigid rods so that they form two systems of interdependent hinged four-link mechanisms, symmetrical with respect to the backbone beam, while at least one pair of opposite string beams is equipped with cranks, hingedly connected to connecting rods , which are connected by HF) to each other and to the drive. ko 60 b5