ОПОРНО-ПОВОРОТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТАЦИИ АНТЕННЫ

Полезная модель относится к области связи и может быть использована для настройки положения антенн по азимуту и углу места практически во всех областях, где используются спутниковые антенные устройства.
Известно устройство для ориентации антенны, содержащее платформу с П-образным пропилом и приливами, установленную на мачте с возможностью азимутального поворота, механизм наведения по углу места, выполненный в виде тяги, одним концом установленной в подвижных кронштейнах, размещенных на платформе, а вторым - в шарнирном элементе, размещенном в П-образном пропиле. Устройство содержит крепежные элементы, проходящие через приливы пропила и взаимодействующие с шарнирным элементом и тягой, и фиксирующие элементы, размещенные на тяге и контактирующие с поверхностью шарнирного элемента. На мачте установлен хомут, выполненный с П-образным пазом, а регулировочные элементы, проходящие через стенки П-образного паза, взаимодействуют со штангой, закрепленной на платформе.
(см. патент РФ на полезную модель №13724, кл. H01Q 3/08, 2000 г.)
В результате анализа известного опорно-поворотного устройства необходимо отметить, что опора мачты весьма массивна, неустойчива и не позволяет обеспечить заданное положение антенны в период ее эксплуатации, так как не оснащена элементами регулировки.
Известно опорно-поворотное устройство для ориентации антенны, содержащее выполненное в виде рамы приспособление для установки рефлектора, рама соединена со стойкой, размещенной в мачте, закрепленной на опоре. Рама соединена со стойкой с возможностью поворота относительно горизонтальной оси посредством механизма поворота, который выполнен в виде ходового винта с рукояткой, концом соединенного с рамой и ввинченного в резьбовое отверстие оси, установленной на стойке, причем стойка установлена на мачте с возможностью поворота относительно вертикальной оси и фиксации в заданном положении посредством механизма поворота и фиксации, выполненного в виде стягивающих стержней.
(см. патент РФ №2461926, кл. H01Q 3/08, 2012 г.) - наиболее близкий аналог.
В результате анализа известного опорно-поворотного устройства необходимо отметить, что для него характерны значительные масса и габариты, которые обусловлены наличием рамы для установки рефлектора антенны и, в значительно большей степени - опорой мачты, представляющей выполненный из балок каркас, который должен быть тем больше, чем выше требования к устойчивости антенны и чем больше ее размер. Кроме того, для проведения работ по сборке-разборке каркаса требуется довольно много времени, что увеличивает время развертывания (свертывания) устройства.
Техническим результатом заявленной полезной модели является снижение массогабаритных характеристик опорно-поворотного устройства за счет снижения массы опоры и выполнения ее складывающейся в нерабочем положении за счет сведения опорных стоек друг к другу и, в случае выполнения их телескопическими, максимального уменьшения их длины, а также за счет выполнения приспособления для установки антенны съемным с опоры, а его антенных стоек - складывающимися в нерабочем положении за счет сведения их друг к другу. Отсутствие массивной рамы, на которую монтируют антенну, позволяет значительно уменьшить массу приспособления для установки антенны, а, следовательно, и опорно-поворотного устройства в целом.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что в опорно-поворотном устройстве для ориентации антенны, содержащем опору, размещенное на опоре приспособление для установки антенны, а также механизмы настройки положения антенны по азимуту и углу места, новым является то, что опора выполнена в виде базового элемента и опорных стоек, соединенных одним концом с базовым элементом с возможностью их сведения-разведения и фиксации в заданном угловом положении, приспособление для установки антенны выполнено в виде установочного элемента и трех антенных стоек, соединенных с установочным элементом одним концом с возможностью их сведения и разведения и фиксации в заданном угловом положении, а установочный элемент предназначен для размещения с возможностью поворота на базовом элементе опоры, антенна имеет возможность установки с возможностью поворота на первой и второй антенных стойках, механизм настройки положения антенны по углу места размещен на третьей антенной стойке и имеет возможность соединения с антенной, а механизм настройки положения антенны по азимуту установлен на одной из опорных стоек соединен с одной из антенных стоек, при этом опорные стойки могут быть выполнены телескопическими.
Сущность заявленной полезной модели поясняется графическими материалами, на которых представлено опорно-поворотное устройство для ориентации антенны, общий вид.
Опорно-поворотное устройство для ориентации антенны содержит опору и смонтированное на опоре с возможностью поворота относительно вертикальной оси приспособление для установки антенны и настройки ее по углу места.
Опора выполнена в виде опорных стоек, преимущественно, в количестве трех 1, 2, 3, каждая из которых одним концом посредством оси (не показана) соединена с базовым элементом 4. Опорные стойки целесообразно выполнять телескопическими, то есть, регулируемыми по длине. При таком их исполнении каждая из опорных стоек состоит из двух частей: части «А», соединенной с базовым элементом 4 и вставленной в нее с возможностью перемещения и фиксации в заданном положении части «Б». Механизм фиксации части «Б» относительно части «А» может быть выполнен различным известным образом, например, цанговым или в виде фиксирующего винта. Опорные стойки имеют возможность поворота на осях (не показаны) относительно базового элемента 4 (сведения и разведения). Для фиксации опорных стоек в заданном угловом положении предусмотрены растяжки 5, каждая из которых одним концом соединена с базовым элементом 4, а другим - с одной из опорных стоек. Растяжки могут быть выполнены в виде жестких распорок, регулируемых по длине. Конструкции таких растяжек известны и не нуждаются в дополнительных пояснениях. Одно из наиболее предпочтительных конструктивных реализаций опоры - трипод.
На опоре смонтировано приспособление для установки антенны. Данное приспособление содержит установочный элемент 6, имеющий возможность монтажа на базовый элемент 4 опоры с возможностью вращения (поворота) относительно него. На установочном элементе посредством осей (не показаны) с возможностью поворота установлены первая 8, вторая 9 и третья 10 антенные стойки. Антенные стойки имеют возможность сведения и разведения друг относительно друга и фиксации в заданном угловом положении, например, посредством растяжек 11, один конец каждой из которых соединен с установочным элементом 6, а другой - с одной из антенных стоек. Выполнение растяжек 11 аналогично выполнению растяжек 5. Одно из наиболее предпочтительных конструктивных реализаций приспособления для установки антенны - трипод, смонтированный на опоре в рабочем положении опорно-поворотного устройства антенными стойками вверх.
Антенна 12 монтируется на приспособлении для установки антенны на первой 8 и второй 9 антенных стойках посредством осей (не показаны) с возможностью поворота на данных осях относительно горизонтальной оси. Механизм настройки положения антенны по углу места размещен на третьей антенной стойке 10 и может быть выполнен различным известным образом, в частности - реечным или винтовым. При выполнении механизма реечным, то есть, в виде передачи «рейка-шестерня», концы рейки 14 шарнирами 15 связаны с антенной 12 и с третьей антенной стойкой 10. Шарнир 15, связывающий рейку с третьей антенной стойкой, имеет отверстие, через которое пропущена рейка 14.
Рейка находится в зацеплении с шестерней (не показана), размещенной с возможностью вращения на третьей антенной стойке и оснащенной рукояткой 16 для ее вращения. Механизм настройки положения антенны по углу места оснащен фиксатором 17 реечного механизма, который может быть выполнен известным образом, например, в виде стопорного винта, фиксирующей защелки и пр. В принципе, механизм настройки положения антенны по углу места - это стандартный механизм, который довольно часто используется при настройке положения антенн.
Опорно-поворотное устройство оснащено механизмом настройки положения антенны относительно вертикальной оси (по азимуту). Данный механизм может быть выполнен различным известным образом, например, аналогично механизму настройки положения антенны по углу места, то есть, в виде передачи «рейка-шестерня». Концы рейки 18 данного механизма шарнирами 19 связаны с одной из антенных стоек (например, со стойкой 9) и с одной из опорных стоек (например, со стойкой 3). Шарнир 19, связывающий рейку с опорной стойкой, имеет отверстие, через которое пропущена рейка 18. Рейка 18 находится в зацеплении с шестерней (не показана), размещенной с возможностью вращения на опорной стойке 3 и оснащенной рукояткой 20 для ее вращения. Механизм настройки положения антенны по азимуту оснащен фиксатором 21 реечного механизма, который может быть выполнен известным образом, например, аналогично его выполнению в механизме настройки положения антенны по углу места.
Конструктивно базовый элемент 4 и установочный элемент 6 могут быть реализованы различным образом. Так, например, базовый элемент может быть выполнен в виде вертикальной оси, с которой с возможностью поворота и фиксации в заданном угловом положении соединены опорные стойки 1, 2, 3. В данном случае установочный элемент 6 выполняют в виде втулки, с которой с возможностью поворота и фиксации в заданном угловом положении посредством осей соединены антенные стойки 8, 9, 10. При сборке устройства установочный элемент 6 (втулку) надевают на базовый элемент (ось) 4. Наружный диаметр оси и внутренний диаметр втулки подобраны таким образом, что в собранном положении устройства втулка имеет возможность поворота на оси (то есть, установлена на оси с небольшим зазором). Это дает возможность осуществлять настройку положения антенны по азимуту. Базовый элемент 4 может быть конструктивно реализован в виде втулки, а установочный 6 - в виде вертикальной оси. При данном исполнении устройства опорные стойки с возможностью поворота и фиксации в заданном угловом положении соединены с втулкой, а антенные стойки - с осью. При сборке устройства установочный элемент (ось) вставляют в отверстие базового элемента (втулки). Ось имеет возможность поворота во втулке. Данные модификации устройства обеспечивают получение одного и того же технического результата.
Устройство работает аналогично и в одной, и в другой модификации. Ниже будет рассмотрена работа устройства, у которого базовым элементом является ось, а установочным - втулка.
Опорно-поворотное устройство для ориентации антенны работает следующим образом.
Для проведения ориентации антенны производят сборку устройства. Перед этим опора и приспособление для установки антенны и сама антенна находятся в разукомплектованном состоянии. Стойки опоры и приспособления сведены друг к другу, механизмы настройки положения антенны сняты. При таком положении устройство имеет минимальные габариты и может быть без проблем доставлено в пункт назначения на транспортном средстве (автомобиле или самолете). Кроме того, в таком положении оно удобно и для переноски без использования транспортных средств.
При монтаже устройства опорные стойки 1, 2, 3 разводят на заданный угол, обеспечивающий устойчивость антенны и ее расположение на заданный высоте, после чего растяжками 5 фиксируют их угловое положение. В случае необходимости (например, при установке устройства на неровную поверхность) осуществляют регулирование длины одной или нескольких опорных стоек.
Далее на ось 4 опоры надевают втулку 6 приспособления для установки антенны и настройки ее по углу места, монтируя приспособление на опоре. Разводят антенные стойки 8, 9, 10 на заданный угол и фиксируют в таком угловом положении растяжками 11.
Монтируют антенну 12 на первой 8 и второй 9 антенных стойках приспособления с возможностью поворота на осях.
Устанавливают на антенной стойке 10 механизм настройки положения антенны по углу места и шарнирно соединяют его рейку 14 с антенной.
Устанавливают на одной из опорных стоек механизм настройки положения антенны по азимуту и соединяют его с антенной стойкой 9. Нетрудно заметить, что для установки механизмов настройки положения антенны не используются дополнительные конструктивные элементы - площадки, опоры и пр., что позволяет снизить массу устройства.
Устройство собрано и готово к проведению настройки по углу места и азимуту.
Для настройки антенны по углу места рукояткой 16 вращают шестерню механизма, в результате чего находящаяся с ней в зацеплении рейка 14 совершает осевое перемещение, что приводит к повороту антенны 12 на осях. Отсчет угла поворота осуществляется известным образом, например, по отсчетной шкале. После поворота антенны на заданный угол фиксатором 17 блокируют механизм настройки положения антенны по углу места.
Для настройки положения антенны по азимуту вращают за рукоятку 20 шестерню механизма, в результате чего находящаяся с ней в зацеплении рейка 18 совершает осевое перемещение и поворачивает связанное с ней приспособление для установки антенны вместе с антенной 12 относительно оси 4 на заданный угол, величина которого контролируется известным образом, например, по отсчетной шкале. После поворота приспособления для установки антенны вместе с антенной на заданный угол фиксатором 21 блокируют механизм настройки положения антенны по углу места.
Антенна выставлена в заданное положение и готова к работе.
Необходимо отметить, и это весьма важно, что при малых массе и габаритах в сложенном состоянии опорно-поворотное устройство в рабочем положении обладает высокой жесткостью и устойчивостью за счет трубчатых конструкций опоры и поворотного устройства и большого размаха опорных стоек.
При выполнении опорных стоек телескопическими легко обеспечивается выставка устройства в строго вертикальное положение. Это существенно ускоряет процесс наведения антенны на спутник.
Заявленное устройство также удобно при проведении монтажно-демонтажных работ и существенно сокращает их время по сравнению с приведенными аналогами.