УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАВЕДЕНИЯ СПУТНИКОВОЙ АНТЕННЫ ПО УГЛУ МЕСТА (ВАРИАНТЫ)

Группа полезных моделей относится к области связи, а именно, к оборудованию для настройки спутниковых антенн и может быть использована для наведения спутниковой антенны по углу места при ее настройке, в том числе в бытовых условиях.
В настоящее время весьма динамично развивается спутниковое телевидение, неотъемлемым атрибутом которого является спутниковая антенна, принимающая телевизионные сигналы от спутника и передающая их на телевизионные приемники. Качество телевизионного сигнала, а, следовательно, и качество изображения во многом зависит от положения зеркала антенны относительно орбитального спутника.
Для получения качественного сигнала при монтаже антенны проводят настройку ее положения по азимуту (в горизонтальной плоскости) и углу места (в вертикальной плоскости). Как правило, это весьма сложный процесс, требующий определенных навыков и использования специального оборудования в зависимости от конструктивного выполнения устанавливаемой антенны.
Так, например, у офсетной антенны облучатель смещен вниз относительно оси зеркала. Благодаря этому он не препятствует прохождению сигнала от спутника к зеркалу.
Но смещение облучателя приводит к тому, что антенна в целом направлена выше оси зеркала на угол офсета около 20 градусов. Это затрудняет человеку без специальных знаний, опыта и приборов наведение антенны по углу места. Шкалы и указателя угла места на антенне не предусмотрено.
Правильное первоначальное наведения антенны по углу места позволит человеку без опыта существенно сократить время поиска сигнала по изображению на экране телевизора.
Так, при неопределенности 20 градусов по азимуту из-за ошибок компаса и 20 градусов по углу места из-за "непонятного офсета" потребуется 100 поворотов на ширину диаграммы направленности антенны 2 градуса и 100 ожиданий появления изображения на экране телевизора в худшем случае. Если же по углу места антенна наведена верно, то потребуется всего 10 поворотов только по азимуту и 10 ожиданий появления изображения в худшем случае. Что в 10 раз меньше.
Из уровня техники известно, что для проведения такой настройки спутниковые антенны содержат опорно-поворотное устройство, которое и обеспечивает их наведение по азимуту и углу места. Механизмы наведения таких устройств, как правило, весьма сложны конструктивно, пользование ими требует определенных навыков, без наличия которых весьма трудно настроить антенну должным образом с тем, чтобы получить качественное изображение. Характерными примерами таких механизмов являются, в частности, раскрытые в патентах РФ №/№. 13724U, 161587U, 2461926.
Однако довольно большое количество спутниковых антенн монтируется на жилых и хозяйственных постройках, расположенных в городской черте, деревнях, садовых участках и пр. Такие антенны крепятся, как правило, к стенам построек, а механизмы их крепления сконструированы таким образом, что допускают возможность поворота антенны в горизонтальной и вертикальной плоскостях перед ее окончательной фиксацией. Такие антенны не оснащены механизмами настройки их положения по азимуту и углу места, что значительно затрудняет их монтаж с обеспечением получения качественного изображения в бытовых условиях без привлечения специалистов и использования специального оборудования.
Поэтому весьма актуальным является в настоящее время разработка устройств, использование которых позволит легко и точно обеспечить наведение спутниковой антенны по углу места без использования сложного оборудования. Точное первоначальное наведение антенны по углу места позволит существенно повысить качество изображения и сократить время поиска сигнала по изображению на экране телевизионного приемника.
В принципе, автономные устройства для наведения спутниковых антенн по углу места известны из уровня техники.
Так, например, известно устройство для юстировки зеркала антенны по углу места, включающее выполненный в виде рейки Г-образного сечения корпус, на котором закреплен полудиск с угловой градусной шкалой, имеющий по горизонтальному срезу выступ, в центре которого закреплена ось, предназначенная для шарнирной установки на ней прицельной рейки. Прицельная рейка оснащена риской в средней ее части. Корпус оснащен стационарным элементом крепления устройства к зеркалу антенны и подвижным элементом крепления, установленным на корпусе с возможностью перемещения по нему для обеспечения установки на зеркалах антенн различных размеров при наведении их по углу места.
Для настройки антенны по углу места (под углом места подразумевается угловое положение объекта (зеркала антенны) по отношению к истинному горизонту) корпус закрепляют на зеркале антенны таким образом, чтобы устройство находилось в вертикальной плоскости антенны. Вертикальность положения устройства контролируют строительным уровнем. Прицельная рейка подвешивается к полудиску на его ось и выполняет роль отвеса.
Угол места зеркала антенны отсчитывают по угловой градусной шкале полудиска, при этом значение угла указывает конец прицельной рейки. Если необходимо выставить антенну под отрицательный угол места, то значение необходимого угла будет отсчитываться при помощи риски, нанесенной в средней части прицельной рейки.
(см патент РФ на полезную модель №112757, кл. G01C 15/00, 2012 г.) - наиболее близкий аналог.
В результате анализа известного устройства необходимо отметить, что его установка на зеркале антенны неудобна, требует значительного пространства и времени, причем установка устройства на антенне в строго вертикальном положении не может быть обеспечена использованием строительного уровня, а выставление угла места по прицельной планке, которая не зафиксирована на оси жестко, не позволяет точно отсчитать угол настройки, на который необходимо повернуть зеркало антенны, особенно при неблагоприятных погодных условиях. Все это снижает точность наведения спутниковой антенны по углу места и не позволяет получить качественное изображение на телевизионных приемниках в бытовых условиях.
Техническим результатом настоящей полезной модели является повышение точности наведения спутниковой антенны по углу места за счет обеспечения возможности более точного и удобного отсчета требуемого угла поворота антенны, а также более точной установки и фиксации ее в заданном положении.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что в устройстве для наведения спутниковой антенны по углу места, включающем корпус с элементом его крепления на антенне, а также установленную на корпусе угловую градусную шкалу, предназначенную для отсчета заданного угла поворота антенны при ее наведении по углу места, новым является то, что угловая градусная шкала установлена на корпусе с возможностью поворота относительно него и фиксации в заданном угловом положении, причем устройство оснащено пузырьковым уровнем, установленным на угловой градусной шкале.
Во втором варианте устройства новым является то, что угловая градусная шкала выполнена на корпусе, имеющем возможность установки на антенне посредством элементов крепления, выполненных в виде петель из эластичного материала, с возможностью поворота относительно нее и фиксации в заданном угловом положении относительно антенны, причем устройство оснащено пузырьковым уровнем, установленным на корпусе.
В третьем варианте устройства новым является то, что корпус выполнен в виде пластины, на одной из сторон которой нанесена угловая градусная шкала, корпус имеет возможность фиксации на антенне посредством элемента крепления в заданном угловом положении относительно антенны, причем устройство оснащено пузырьковым уровнем, установленным на одной из сторон корпуса, а элемент крепления корпуса на антенне размещен на противоположной стороне корпуса.
В заявленной группе полезных моделей устройства для наведения относятся к объектам одного вида, одинакового назначения и обеспечивают при использовании достижение одного и того же технического результата, то есть, являются вариантами, следовательно, требование единства полезной модели в данной заявке соблюдено.
Сущность заявленной группы полезных моделей поясняется графическими материалами, на которых:
- на фиг. 1 - устройство для наведения спутниковой антенны по углу места, вид сверху;
- на фиг. 2 - вид А по фиг. 1;
- на фиг. 3 - устройство в рабочем положении на антенне;
- на фиг. 4 - устройство для наведения спутниковой антенны по углу места (второй вариант) вид сверху;
- на фиг. 5 - вид А по фиг. 4;
- на фиг. 6 - устройство (второй вариант) в рабочем положении на антенне;
- на фиг. 7 - устройство для наведения спутниковой антенны по углу места (третий вариант) вид сверху;
- на фиг. 8 - вид А по фиг. 7;
- на фиг. 9 - устройство (третий вариант) в рабочем положении на антенне;
Устройство для наведения спутниковой антенны по углу места содержит корпус 1, оснащенный, как минимум, одним элементом 2, предназначенным для крепления устройства на объекте (спутниковой антенне) для проведения его (объекта) наведения по углу места. В качестве настроечных элементов устройства использованы угловая градусная шкала 3, размещенная на корпусе 1 с возможностью поворота относительно его и фиксации в заданном угловом положении, и закрепленный на шкале пузырьковый уровень 5.
Корпус 1 выполнен Г-образным в поперечном сечении. На лицевой поверхности корпуса может быть нанесена метка 6 для отсчета заданного угла поворота шкалы 3 при наведении антенны по углу места.
Количество элементов 2 крепления устройства на антенне, которыми оснащено устройство, может быть различным, но, что вполне естественно, не менее одного. Так, на фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3 показано устройство, оснащенное двумя элементами крепления, расположенными по концам корпуса 1. Каждый из элементов крепления может быть выполнен в виде петли или кольца из эластичного материала (резины, широкой гаммы полимеров и пр.), надетой на закрепленный на корпусе 1 свой винт 4 и зафиксированной на винте зажимной гайкой 7 с использованием прижимных шайб (на фиг 2 прижимные шайбы позициями не обозначены).
Элемент 2 крепления (каждый элемент, если их несколько), может быть выполнен и иным образом, например, в виде зажимной струбцины, в виде упругого зажима, в виде магнита, в виде двухсторонней клеящей ленты и пр. В любом случае, выбор используемого элемента 2 крепления устройства на антенне и их количество не является сложной задачей для специалиста.
Нетрудно заметить, что в данном варианте устройства шкала 3 является отдельным конструктивным элементом, в частности пластиной различной формы (круг, сектор круга, прямоугольник и пр.), на которой имеется угловая градусная шкала (на фиг градусные деления, по которым отсчитывается угол поворота, не показаны). Пластина может быть выполнена из прозрачного материала, а ее угловая градусная шкала может быть нанесена на любой ее стороне
Угловая градусная шкала 3 имеет отверстие (не показано), которым она надета с возможностью поворота на ось (не показана), установленную на корпусе 1. На оси имеется резьба для зажимной гайки, фиксирующей шкалу 3 в заданном угловом положении. При выполнении элементов крепления, как это показано на фиг. 1, в качестве такой оси наиболее целесообразно использовать один из винтов 4, а в качестве зажимной гайки - гайку 7.
Во втором варианте устройства угловая градусная шкала 3 не является отдельным конструктивным элементом устройства, а нанесена непосредственно на корпусе 1. Корпус 1 может быть выполнен в виде пластины или в виде тела Г-образной формы, как это показано на фиг. 4.
Пузырьковый уровень 5 при этом закреплен непосредственно на корпусе 1. Элементы крепления 2 выполнены в данном варианте устройства в виде петель из эластичного материала. Петли могут быть надеты на винты 4, размещенные на корпусе и, если это необходимо, закреплены на винте посредством зажимных гаек (не показаны). На фиг. 4 показано устройство, оснащенное двумя элементами крепления 2, выполненными в виде петель из эластичного материала, одна из которых размещена на винте 4, а вторая - на корпусе в области шкалы.
Метка (на фиг. 4, фиг. 5, фиг. 6 не показана) может быть нанесена на одном из элементов конструкции спутниковой антенны. В качестве такой метки также может быть использовано ребро элемента конструкции, например, балки 11 держателя облучателя, или виток петли 2, охватывающий балку 11 и корпус 1.
В третьем варианте устройства корпус 1 выполнен в виде пластины, Пластина может иметь самую разную форму - прямоугольную, квадратную, в виде круга и пр. Так, на фиг. 7, фиг. 8, фиг. 9 показан частный случай выполнения формы корпуса в виде сектора круга, что, естественно, не означает, что корпус не может иметь иную форму. Пластина может быть выполнена из прозрачного материала. На одной из сторон корпуса имеется угловая градусная шкала 3. Место расположения шкалы 3 диктуется формой пластины. Так, при выполнении формы корпуса в виде круга или сектора круга она может быть расположена эквидистантно его радиусной поверхности. При выполнении корпуса квадратной или прямоугольной формы шкала 3 может быть расположена по краю одной из его сторон или в центральной части пластины. На одной из сторон корпуса 1 закреплен пузырьковый уровень 5.
На корпусе 1 имеется метка (не показана) для облегчения точной установки корпуса в заданное угловое положение перед его фиксацией на балке 11. Конструктивно метка может быть реализована самым разным
образом: в виде риски, виде отверстия. При выполнении корпуса 1 в виде сектора круга, меткой может являться вершина угла схождения радиусов.
Элемент крепления 2 (каждый элемент крепления, если их несколько) выполнен в данном варианте устройства в виде слоя клеящего материала или слоя магнитного материала, размещенного на корпусе 1 на противоположной, по отношению к стороне, на которой размещен пузырьковый уровень 5 стороне. С точки зрения технологичности изготовления всей гаммы устройств, весьма предпочтительно, чтобы корпус 1 в данном варианте устройства был выполнен по форме и размерам аналогично угловой градусной шкале 3 первого варианта устройства. В таком исполнении метка может быть выполнена в виде отверстия.
Устройство работает следующим образом.
Для наведения спутниковой антенны по углу места устройство посредством элемента крепления (элементов крепления, если их несколько) 2 фиксируют шкалой вниз в вертикальном положении на балке 11 (фиг. 3) держателя облучателя антенны, соединенного с зеркалом 12 через опорно-поворотное устройство 13. Г-образная форма сечения корпуса 1 при этом наиболее предпочтительна, так как упрощает установку и фиксацию устройства на балке 11, имеющей, как правило, квадратное или прямоугольное сечение.
Угловую градусную шкалу 3 поворачивают на заданный угол, значение которого заранее определено для каждой территориальной географической зоны. Отсчет заданного значения угла поворота ведут по угловой градусной шкале 3 и метке 6. В качестве метки может быть использовано ребро элемента конструкции, например, балки 11 держателя облучателя. После установки заданного угла поворота (угла места) фиксируют в таком положении шкалу 3 зажимной гайкой 7 и осуществляют поворот антенны в опорно-поворотном устройстве 13 в вертикальной плоскости на данный угол. Поворот ведут до тех пор, пока пузырьковый уровень 5 не покажет горизонтального положения. Спутниковая антенна наведена по углу места. Фиксируют антенну в наведенном по углу места положении затягиванием опорно-поворотного устройства 13. Процесс наведения спутниковой антенны по углу места закончен. В случае, если доступ к балке 11 затруднен, то порядок установки устройства меняют. Сначала выставляют на шкале 3 напротив метки 6 заданный угол места и фиксируют шкалу гайкой 7, а затем устанавливают устройство на балку 11 с помощью элемента крепления 2, после чего поворачивают антенну по углу места до тех пор, пока пузырьковый уровень 5 не покажет горизонтального положения.
Во втором варианте выполнения устройства для его установки на антенну один из элементов крепления 2 оборачивают вокруг балки 11 и фиксируют на конце винта 4. Второй элемент крепления 2 надевают на корпус в области шкалы 3. При установке этот элемент оборачивают вокруг балки и надевают на свободный конец корпуса (см. фиг. 6). Устройство зафиксировано на балке 11 антенны. При этом винт 4 за счет упругости установленного на нем элемента крепления 2 плотно прижат к балке 11.
Для наведения антенны по угла места в области шкалы 3 выбирают (или наносят) метку, после чего, преодолевая силы упругости элемента (элементов) 2 крепления, поворачивают корпус 1 на заданный угол, значение которого отсчитывают по шкале 3 и метке. Такой поворот обеспечивается за счет эластичных свойств элементов крепления 2. Поджатый к балке 11 винт 4 при этом является осью поворота. В выставленном заданном угловом положении корпус 1 надежно удерживается элементами крепления 2 за счет их сил упругости. После поворота на заданный угол корпуса 1, аналогично описанному выше для первого варианта, осуществляют поворот антенны в вертикальной плоскости до тех пор, пока пузырьковый уровень 5 не покажет горизонтального положения. Спутниковая антенна 12 наведена по углу места. Фиксируют антенну в наведенном по углу места положении затягиванием опорно-поворотного устройства 13.
В третьем варианте выполнения устройства для его установки на антенну корпус 1 посредством элемента крепления 2 (слоя клеевого или магнитного материала) крепят на балке 11 держателя опорно-поворотного устройства 13 таким образом, чтобы ребро балки 11 оказалось совмещено с меткой и значением заданного угла места на шкале 3, после чего осуществляют поворот антенны в вертикальной плоскости до тех пор, пока пузырьковый уровень 5 не покажет горизонтального положения. Спутниковая антенна 12 наведена по углу места. Фиксируют антенну в наведенном по углу места положении затягиванием гаек опорно-поворотного устройства 13.
В заявленной группе полезных моделей повышение точности наведения угла места, по сравнению с наиболее близким аналогом, обеспечивается за счет задания точного значения угла поворота зеркала антенны в вертикальной плоскости по стационарно установленной на антенне шкале, и точного его отсчета при повороте антенны по пузырьковому уровню.
Каждый из объектов заявленной группы полезных моделей весьма прост в изготовлении и использовании, позволяет осуществлять точное наведение на угол места спутниковой антенны без специальной подготовки в бытовых условиях без использования какого-либо дополнительного оборудования.