RU2571621C2

RU2571621C2 - Antenna system

Info

Publication number: RU2571621C2
Application number: RU2014115566/08A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Федорович Гончаров; Роман Валентинович Емельянов; Алексей Александрович Косогор; Андрей Анатольевич Строцев
Priority date: 2014-04-17
Filing date: 2014-04-17
Publication date: 2015-12-20
Also published as: RU2014115566A

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.

SUBSTANCE: antenna system comprises an external radioparent protective cover fastened by braces, an antenna reflector with an irradiator, a low-noise amplifier and a frequency converter and a second radioparent protective cover within the external radioparent protective cover, a device for guiding radiation onto an object which is in the form of a permanent magnet mounted on the inner surface of the internal radioparent protective cover, and an electromagnet and an irradiator with a low-noise amplifier and a frequency converter situated on a common radioparent platform which is movable in all directions on the external surface of the external radioparent protective cover, wherein the external and internal radioparent protective covers are in the form of spheres made of radioparent material separated by a lubricant.

EFFECT: simple design of the antenna system and guiding the antenna on the azimuth and elevation angle, high focusing quality of the irradiator.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при создании антенных систем с использованием новых технологических достижений.The invention relates to the field of radio engineering and can be used to create antenna systems using new technological advances.

Современные антенные системы для приема сигналов спутниковых линий связи, особенно большого диаметра зеркала, представляют собой сложные технические сооружения.Modern antenna systems for receiving signals from satellite communication lines, especially large diameter mirrors, are complex technical structures.

Типовая антенная система ([1] - Козырев Н.Д. «Антенны космической связи», учебное пособие для ВУЗов, Москва, Радио и связь, 1990 г.) содержит металлическое зеркало антенны соответствующего диаметра, малошумящий усилитель (МШУ) с преобразователем частоты и сложное устройство наведения на соответствующий объект излучений.A typical antenna system ([1] - Kozyrev ND “Antennas for space communications”, a textbook for universities, Moscow, Radio and Communications, 1990) contains a metal mirror of an antenna of the corresponding diameter, a low-noise amplifier (LNA) with a frequency converter and sophisticated pointing device for the corresponding radiation object.

Недостатком системы является конструктивная и технологическая сложность изготовления, громоздкость, высокая стоимость, жесткие требования к входящим устройствам по влаге, температуре и ветровым нагрузкам.The disadvantage of the system is the structural and technological complexity of manufacturing, cumbersome, high cost, stringent requirements for incoming devices in terms of moisture, temperature and wind loads.

Известна также ([2] - заявка на изобретение №2012141911/08 (067447) «Антенная система с частичной металлизацией радиопрозрачного защитного кожуха» с положительным решением на выдачу патента от 06.12.2013 г.), взятая за прототип и содержащая зеркало антенны, выполненное металлизацией части внутренней поверхности радиопрозрачного защитного кожуха, малошумящий усилитель с преобразователем частоты, установленный на кронштейне, обеспечивающем их перемещение в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также компрессор, обеспечивающий соответствующий тепловой режим. Вся конструкция расположена на вращающейся платформе и закреплена растяжками.Also known ([2] - application for invention No. 2012141911/08 (067447) "Antenna system with partial metallization of a radio-transparent protective casing" with a positive decision to grant a patent dated 12/06/2013), taken as a prototype and containing an antenna mirror, made metallization of a part of the inner surface of the radiotransparent protective casing, a low-noise amplifier with a frequency converter mounted on a bracket that ensures their movement in horizontal and vertical planes, as well as a compressor that provides the corresponding t Heat mode. The whole structure is located on a rotating platform and secured with braces.

Недостатком системы прототипа является сложность конструктивного исполнения, большое количество механических действий и соответственно деталей, а также некачественная фокусировка облучателя при переходе с объекта на объект излучений.The disadvantage of the prototype system is the complexity of the design, a large number of mechanical actions and, accordingly, parts, as well as poor focus of the irradiator when switching from an object to an object of radiation.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание антенной системы с использованием новых технологий, обеспечивающих улучшение конструкции антенной системы, уменьшение механических действий и деталей, упрощение сложного механизма приводов наведения по азимуту и углу места, а также качественную фокусировку облучателя при переходе с объекта на объект излучений.The problem to which the claimed invention is directed is to create an antenna system using new technologies that improve the design of the antenna system, reduce mechanical actions and details, simplify the complex mechanism of guidance drives in azimuth and elevation, as well as high-quality focusing of the irradiator when moving from an object on the radiation object.

Для решения указанной задачи предлагается антенная система, содержащая внешний радиопрозрачный защитный кожух на растяжках, зеркало, облучатель с малошумящим усилителем и преобразователем частоты.To solve this problem, an antenna system is proposed that contains an external radio-transparent protective casing with extensions, a mirror, an irradiator with a low-noise amplifier and a frequency converter.

Согласно изобретению в ее состав дополнительно введен второй защитный радиопрозрачный кожух, расположенный внутри первого радиопрозрачного защитного кожуха, а также устройство наведения на объект излучений, выполненное в виде постоянного магнита, закрепленного на внутренней поверхности второго радиопрозрачного защитного кожуха, и электромагнита и облучателя с малошумящим усилителем и преобразователем частоты, расположенных на общей радиопрозрачной платформе, перемещаемой во всех направлениях по внешней поверхности первого радиопрозрачного защитного кожуха. Первый и второй защитные кожухи выполнены в виде сфер из радиопрозрачного материала, разделенных смазкой.According to the invention, a second radio-transparent protective casing located inside the first radio-transparent protective casing, as well as a radiation guidance device made in the form of a permanent magnet mounted on the inner surface of the second radio-transparent protective casing, and an electromagnet and irradiator with a low-noise amplifier and a frequency converter located on a common radio-transparent platform, moved in all directions along the outer surface of the first radio rozrachnogo guard. The first and second protective casings are made in the form of spheres of radiolucent material, separated by grease.

Техническим результатом является упрощенная конструкция антенной системы, уменьшение механических действий и деталей, упрощение механизма приводов наведения антенны по азимуту и углу места и качественная фокусировка облучателя при переходе от одного объекта излучений на другой.The technical result is a simplified design of the antenna system, a decrease in mechanical actions and parts, a simplification of the drive mechanism for guiding the antenna in azimuth and elevation, and high-quality focusing of the irradiator when moving from one radiation object to another.

Такое построение антенной системы в доступной литературе не обнаружено, поэтому она соответствует критериям новизны и изобретательского уровня.Such a construction of the antenna system is not found in the available literature, therefore, it meets the criteria of novelty and inventive step.

На чертеже приведена схема построения предлагаемой антенной системы.The drawing shows a diagram of the construction of the proposed antenna system.

Антенная система содержит внешний радиопрозрачный защитный кожух 1, закрепляемый растяжками 2, зеркало антенны 3, облучатель 4 с МШУ и преобразователем частоты, второй радиопрозрачный защитный кожух 5, расположенный внутри первого радиопрозрачного защитного кожуха 1 со смазкой между ними, а также постоянный магнит 6, закрепленный на внутренней поверхности второго радиопрозрачного защитного кожуха 5, и электромагнит 7, расположенный вместе с облучателем 4 на общей радиопрозрачной платформе 8, перемещаемой по внешней поверхности первого радиопрозрачного защитного кожуха 1.The antenna system contains an external radiotransparent protective casing 1, secured by braces 2, an antenna 3 mirror, an irradiator 4 with LNA and a frequency converter, a second radiotransparent protective casing 5 located inside the first radiotransparent protective casing 1 with grease between them, and a permanent magnet 6 fixed on the inner surface of the second radiotransparent protective casing 5, and an electromagnet 7 located together with the irradiator 4 on a common radiotransparent platform 8, moved along the outer surface of the first radi opaque protective cover 1.

Растяжки 2, располагаемые по периметру защитного кожуха 1, обеспечивают защиту кожуха 1 от ветровых нагрузок.Stretch marks 2, located around the perimeter of the protective casing 1, protect the casing 1 from wind loads.

Антенная система работает следующим образом.The antenna system works as follows.

После установки антенной системы на месте ее дислокации зеркало антенны 3 может быть ориентировано по азимуту и углу места в произвольном направлении в зависимости от положения постоянного магнита 6 и электромагнита 7.After installing the antenna system at the place of its deployment, the mirror of the antenna 3 can be oriented in azimuth and elevation in an arbitrary direction, depending on the position of the permanent magnet 6 and electromagnet 7.

Наведение зеркала антенны 3 на объект излучений осуществляется следующим образом.Aiming the mirror antenna 3 on the radiation object is as follows.

Перемещая электромагнит 7 вместе с облучателем 4, которые расположены на общей радиопрозрачной платформе 8 по внешней поверхности внешнего радиопрозрачного защитного кожуха 1, устанавливают его напротив постоянного магнита 6, закрепленного на внутренней поверхности второго радиопрозрачного защитного кожуха 5. Затем включают питание электромагнита 7, в результате чего магниты 6 и 7 становятся связанной электромагнитными силами парой. Вращая электромагнит 7 по внешней поверхности радиопрозрачного защитного кожуха 1, заставляют синхронно с ним вращаться и постоянный магнит 6, а следовательно, и 2-й радиопрозрачный защитный кожух 5 с жестко закрепленным в нем зеркалом антенны 3. Смазка между кожухами 1 и 5 обеспечивает легкость вращения кожуха 5 внутри кожуха 1. Выходной сигнал снимается с облучателя 4 с помощью кабеля 9.Moving the electromagnet 7 together with the irradiator 4, which are located on a common radiolucent platform 8 along the outer surface of the outer radiolucent protective casing 1, place it opposite the permanent magnet 6, mounted on the inner surface of the second radiolucent protective casing 5. Then, the electromagnet 7 is turned on, as a result of which magnets 6 and 7 become coupled by electromagnetic forces. Rotating the electromagnet 7 on the outer surface of the radiolucent protective casing 1, the permanent magnet 6, and therefore the 2nd radiotransparent protective casing 5 with the antenna mirror 3 rigidly fixed in it, is also forced to rotate synchronously with it. The lubrication between the casings 1 and 5 provides ease of rotation casing 5 inside the casing 1. The output signal is removed from the irradiator 4 using cable 9.

Таким образом, зеркало антенны 3 может быть наведено на объект излучений, расположенный в любой области пространства.Thus, the mirror of the antenna 3 can be aimed at the radiation object located in any area of space.

Эффект, который может быть получен в результате использования изобретения, заключается в упрощении конструкции антенной системы, уменьшении механических действий и деталей, ослаблении механических требований к составным частям антенной системы, легкости эксплуатации и обслуживания, возможности размещения зеркала антенны 3 любой конфигурации и размера в пределах диаметра радиопрозрачного защитного кожуха 5, а также в упрощении приводов наведения по азимуту и углу места.The effect that can be obtained by using the invention is to simplify the design of the antenna system, reduce mechanical actions and parts, weaken the mechanical requirements for the components of the antenna system, ease of operation and maintenance, the ability to place the antenna mirror 3 of any configuration and size within the diameter radiotransparent protective casing 5, as well as in the simplification of guidance drives in azimuth and elevation.

Claims

An antenna system comprising an antenna mirror, an irradiator with a low-noise amplifier and a frequency converter, as well as external and internal protective casings and a radiation targeting device, characterized in that the external and internal protective casings are made of radio-transparent material, the radiation targeting device is made in in the form of a permanent magnet mounted on the inner surface of the inner radiopaque protective casing, as well as an electromagnet and an irradiator with a low-noise amplifier and a transform The frequency spreader located on a common radiolucent platform, moved in all directions along the outer surface of the external radiolucent protective casing, while the external and internal radiolucent protective casing is made in the form of spheres separated by grease, the external radiotransparent protective casing is fixed by extensions.