ОПОРНО-ПОВОРОТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТАЦИИ АНТЕННЫ

Полезная модель относится к области связи и может быть использована для установки и настройки положения спутниковых антенн по азимуту и углу места практически во всех областях, где используются носимые спутниковые антенные устройства.
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.).
В результате анализа известного опорно-поворотного устройства необходимо отметить, что наличие мачты, имеющей значительную длину, существенно снижает жесткость конструкции, что не позволяет сохранять заданное положение антенны при ее эксплуатации, особенно при неблагоприятных погодных условиях.
Известно опорно-поворотное устройство для ориентации антенны, содержащее опору, размещенное на опоре приспособление для установки антенны, а также механизмы настройки положения антенны по азимуту и углу месту. Опора выполнена в виде базового элемента - втулки и телескопических 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 - оси и трех 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 и соединен с одной из антенных стоек (см. патент РФ на полезную модель №161587, МПК H01Q 3/08, 2016 г.) - наиболее близкий аналог.
В результате анализа известного устройства необходимо отметить, что раздвижная штанга фиксации угла места и соединенная с ней антенная стойка оказываются не нагруженными тяжестью антенны, в результате люфты в осях и втулках их соединений не позволяют жестко фиксировать угол места антенны с большой парусностью при порывах ветра.
Кроме этого, антенная и опорная стойки, с которыми соединена раздвижная рейка фиксации азимута, могут прогибаться при воздействиях порывов ветра на зеркало с большой парусностью, что может приводить к скручиванию конструкции опорно-поворотного устройства.
Антенная стойка, с которой соединена раздвижная рейка фиксации азимута, не имеет жестких связей с местами крепления зеркала снизу, что также может приводить к скручиванию конструкции при воздействиях порывов ветра на зеркало с большой парусностью.
Таким образом, известное устройство не позволяет обеспечить достаточную жесткость фиксации антенны по азимуту и углу места при порывах ветра.
Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение жесткости фиксации антенны с большой парусностью по азимуту и углу места для сохранения ее работоспособности при порывистом ветре.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что в опорно-поворотном устройстве для ориентации антенны, содержащем опору в виде первой треноги, на которой с возможностью поворота относительно вертикальной геометрической оси стойками вверх установлена вторая тренога, каждая из стоек которой оснащена элементом для установки антенны, новым является то, что одна из стоек второй треноги выполнена раздвижной, а две других имеют постоянную длину, при этом устройство оснащено двумя раздвижными штангами, один конец каждой из которых шарнирно соединен с верхней частью одной из стоек постоянной длины, а другой их конец шарнирно соединен с нижней частью ножки первой треноги, находящейся между стойками, с которыми соединены штанги.
Сущность заявленной полезной модели поясняется графическими материалами, на которых:
на фиг. 1 - опорно-поворотное устройство для ориентации антенны в развернутом положении, вид сбоку;
на фиг. 2 - опорно-поворотное устройство для ориентации антенны в развернутом положении, вид сверху.
Опорно-поворотное устройство состоит из опорной треноги и размещенного на ней приспособления для установки антенны и настройки ее положения по азимуту и углу места в виде второй треноги, обращенной стойками вверх.
Опорная тренога (первая тренога) состоит из трех ножек 1, 2 и 3, каждая из которых одним концом шарнирно соединена с крестовиной 4 с возможностью поворота и фиксации в заданном угловом положении. Ножки 1, 2 и 3 целесообразно выполнять раздвижными, то есть, регулируемыми по длине, как это имеет место в решении - наиболее близком аналоге. На свободных (нижних) концах ножек 1, 2, 3 могут быть шарнирно установлены опорные площадки, которые на фигурах показаны, но позициями не обозначены.
В отверстие крестовины 4 опорной треноги вставлена вертикальная ось 5 с возможностью поворота, на верхнем конце которой закреплен корпус 6, который опирается своей нижней поверхностью на верхнюю поверхность крестовины 4. На оси 5 под крестовиной 4 закреплена гильза 7. Под ней на ось 5 снизу надета втулка 8, на нижнем конце втулки закреплен зажимной элемент 9, который представляет собой два жестко скрепленных параллельно расположенных хомута. Зажимной элемент 9 на втулке 8 закреплен своим верхним хомутом, а нижним хомутом он закреплен на оси 5 с возможностью раскрепления при сворачивании устройства. Верхний хомут стянут обычным винтом, а нижний винтом с ручкой. На втулку 8, над зажимным элементом 9, надета с возможностью поворота втулка 10, которая своей нижней поверхностью опирается на верхнюю поверхность зажимного элемента 9. С втулкой 10 концами соединены с возможностью поворота стяжки 12, 13 и 14, другие концы которых соединены с возможностью поворота с ножками 1, 2 и 3 опорной треноги. Над втулкой 10 на втулке 8 закреплена крестовина 11, с которой соединены с возможностью поворота нижние концы антенных стоек 15, 16 и 17 второй треноги, верхние концы которых снабжены элементами крепления антенны 18, 19 и 20, выполненными в виде винтовых соединений с шайбами и гайками-барашками.
Антенные стойки 16 и 17 имеют постоянную длину, а антенная стойка 15 выполнена раздвижной, например, в виде двух трубок одна из которых вставлена в другую, имеющих возможность осевого перемещения. На более толстой трубке жестко закреплен зажимной элемент 21 своим верхним хомутом, который стянут, например, винтом и гайкой. Нижний хомут зажимного элемента 21 фиксирует более тонкую трубку в заданном положении, определяющем длину антенной стойки 15. Нижний хомут зажимного элемента стянут натянутым тросом (позицией не обозначен) и его сжатой оплеткой 22. Натяжение троса и сжатие оплетки 22 обеспечивает пружина, разжимающая ручки зажима 23 в первую ручку которого упирается оплетка троса, а вторая ручка натягивает закрепленный на ней трос.
С корпусом 6 осями соединены с возможностью поворота концы стяжек 24 и 25. Другие их концы соединены осями с возможностью поворота с антенными стойками 16 и 17. В верхней трубке антенной стойки 15 со стороны оси имеется отверстие. В него вдет трос и изнутри трубки в стенку упирается закрепленный на конце троса наконечник. Другой конец троса вдет в отверстие корпуса 6. Со стороны стойки 15 изнутри корпуса на тросе установлен зажим в виде болта с диаметральным отверстием в резьбовой части, гайки и шайбы.
Опорно-поворотное устройство оснащено двумя раздвижными штангами 26 и 27, каждая из которых может быть выполнена из двух трубок (одна вставлена в другую), имеющих возможность осевого перемещения и относительного поворота. Штанги 26 и 27 снабжены зажимными элементами 28 и 29. Каждый из них может быть выполнен в виде двух жестко связанных хомутов. Нижний хомут закреплен на более толстой трубке, а верхний на более тонкой. Винт хомута стягивающего более тонкую трубку снабжен ручкой. Он фиксирует более тонкую трубку в заданном положении, определяющем длину штанги. Для стягивания хомутов могут быть использованы зажимы с эксцентриками или цанги, подобные тем которые используются в штативах.
Одним концом каждая из штанг 26 и 27 осью, с возможностью поворота, соединена с П-образной скобой 30 или 31, которая осью с возможностью поворота соединена с антенной стойкой 16 или 17 в верхней ее части. Другим концом каждая из штанг, осью, с возможностью поворота, соединена со скобой 32 или 33, которая, осью, с возможностью поворота, соединена с нижней частью ножки 3, расположенной между антенными стойками 16 и 17. У верхнего конца ножки 3 с внутренней стороны опорной треноги имеется петля (не показана) из троса для прижатия устройства к поверхности земли с помощью груза или грунтового анкера.
Антенна 34 с закрепленными на ней верхними створками петель 35, 36 и 37, имеющими вертикальные прорези на нижних створках, может быть установлена на опору и закреплена на ней путем надевания нижних створок петель прорезями на винты под их головки и прижатия нижних створок петель 35, 36 и 37 головками винтов 18, 19 и 20.
Опорно-поворотное устройство для ориентации антенны работает следующим образом.
Развернутое в рабочее положение устройство, с установленной на нем антенной поворачивают по азимуту в направлении спутника с точностью +-40 градусов. Притягивают талрепом или стяжкой к грунтовому анкеру за петлю из троса у верхнего конца ножки 3.
Для наведения антенны на спутник по углу места сжимают ручки зажима 23, это ослабляет трос и его оплетку 22, а также и хомут 21. Он отпускает внутреннюю трубу антенной стойки 15 и позволяет изменять ее длину. Рукой за верхний край зеркала поворачивают антенну 34 относительно горизонтальных осей петель 36 и 37 установленных на ней на заданный угол места спутника, ориентируясь, например, по уровню инклинометра. Телескопические части антенной стойки 15 при этом свободно перемещаются друг относительно друга. Отпускают ручки устройства фиксации, фиксируя внутреннюю трубку и антенную стойку 15 по ее длине. Антенна по углу места наведена.
Для наведения антенны на спутник отпускают винты с ручками зажимных элементов 28 и 29 раздвижных штанг 26 и 27. Поворачивают антенну по азимуту вокруг геометрической оси проходящей через физическую ось 5 в диапазоне около +- 50 градусов. После обнаружения сигнала спутника и подстройки по максимуму его мощности фиксируют антенну по азимуту путем затягивания винтов с ручками на зажимных элементах 28 и 29. Обычно после этого вновь подстраивают антенну по углу места, по максимуму мощности сигнала спутника. Таким образом, после нескольких итераций антенна наведена.
Сворачивание опорно-поворотного устройства в положение для транспортировки и хранения выполняют следующим образом.
Ослабляют барашки на трех винтах элементов крепления антенны 18, 19 и 20. Затем снимают с ослабленных винтов нижние створки петель 35, 36 и 37 через прорези вместе с антенной путем ее сдвига вверх.
Ослабляют винты с ручками на зажимных элементах 9, 28 и 29.
Поворачивают приспособление для крепления антенны относительно опорной треноги так, чтобы углы между ножками 1, 2 и 3 и антенными стойками 15, 16 и 17 были примерно по 60 градусов. Стойку 15 рукой прижимают к оси 5.
Гильзу 7 тянут вверх, а зажимной элемент 9 вниз. В результате они раздвигаются, а ножки 1, 2 и 3 со стяжками 12, 13 и 14 антенные стойки 16 и 17 со стяжками 24 и 25, штанги 26 и 27 сводятся к оси 5. Устройство складывается почти как зонтик. Вынимают одну из ручек зажима 23 вместе с тросом и его оплеткой 22 из антенной стойки 17, оборачивают тросом с оплеткой и зажимом. Свернутое устройство вставляют в сумку. Устройство готово к транспортировке.
Развертывание и перевод в рабочее состояние осуществляется в обратной последовательности.
Заявленное устройство обеспечивает жесткую фиксацию антенны с большой парусностью по углу места благодаря:
1. Равномерному распределению веса антенны между стойками, который прижимает оси устройства к краям втулок и этим уменьшает люфты в них, а так же прижимает пятки к поверхности земли и замыкает через ее поверхность треугольники жесткости опорной треноги.
2. Треугольникам жесткости, включающим фиксируемую по длине раздвижную антенную стойку 15, опирающуюся через крестовину 11, втулку 8 и втулку 10, стяжки 12, 13 и 14 на ножки опорной треноги 1, 2 и 3, твердо стоящие на земле.
3. Конструкции устройства, которое использует жесткость конструкции установленной на него антенны.
Заявленное устройство обеспечивает жесткую фиксацию антенны с большой парусностью по азимуту благодаря:
1. Треугольникам жесткости, включающим раздвижные штанги 26 и 27, жестко связывающие зеркало антенны с нижними концами ножек опорной треноги твердо стоящей на земле.
2. Антенным стойкам 15, 16 и 17 приспособления, опирающимся через крестовину 11, втулку 8 и втулку 10 на ножки 1, 2 и 3 опорной треноги.
3. Конструкции устройства, которое используют жесткость конструкции установленной антенны.
4. Равномерному распределению веса антенны между стойками, который прижимает оси устройства к краям втулок и этим уменьшает люфты в них, а так же прижимает пятки к поверхности земли и замыкает через ее поверхность треугольники жесткости опорной треноги.
Жесткость конструкции позволяет использовать нежесткие ее элементы, что позволяет существенно снизить ее вес и габариты в свернутом состоянии и этим сделать удобной ее в использовании.
Конструкция позволяет ее быстро сворачивать из рабочего положения в походное (почти как зонтик) и разворачивать обратно, а также позволяет быстро устанавливать на устройство антенну и снимать ее.
Конструкция устройства обеспечивает плавность и легкость поворотов при настройке антенны по азимуту и углу места за счет того, что центр тяжести антенны находится над осью, а вес приемо-передатчика на штанге антенны может быть компенсирован газовой пружиной, установленной в раздвижной антенной стойке.