ДВУХСФЕРОВАЯ АНТЕННАЯ СИСТЕМА С ЧАСТИЧНОЙ МЕТАЛЛИЗАЦИЕЙ РАДИОПРОЗРАЧНОГО ЗАЩИТНОГО КОЖУХА
TWO-SPHERE ANTENNA SYSTEM WITH PARTIAL METALLIZATION OF RADIOTRANSPARENT PROTECTION COVER

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при создании антенных систем с использованием новых технологических достижений.
Современные антенные системы для приема сигналов спутниковых линий связи, особенно большого диаметра зеркала, представляют собой сложные технические сооружения.
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 с преобразователем частоты и сложное устройство наведения на соответствующий объект излучений.
Недостатком системы является конструктивная и технологическая сложность изготовления, громоздкость, высокая стоимость, жесткие требования к входящим устройствам по влаге, температуре и ветровым нагрузкам.
Известна также ([2] - Заявка на изобретение №2012141911/08 (067447) «Антенная система с частичной металлизацией радиопрозрачного защитного кожуха» с решением о выдаче 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 (МШПР), установленный на кронштейне, обеспечивающем его перемещение в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также компрессор, обеспечивающий соответствующий тепловой режим. Вся конструкция расположена на вращающейся платформе и закреплена растяжками.
Недостатком системы прототипа является сложность конструктивного исполнения, большое количество механических действий и, соответственно, деталей, неточная фокусировка МШПР при переходе с объекта на объект излучений, а также необходимость нахождения (присутствия) оператора внутри защитного кожуха для выполнения работ по наведению на объект излучений.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание двухсферовой антенной системы с использованием новых технологий, обеспечивающих улучшении конструкции антенной системы, уменьшение механических действий и деталей, упрощение сложного механизма приводов наведения по азимуту и углу места, а также качественную фокусировку МШПР при переходе с объекта на объект излучений.
Для решения указанной задачи предлагается двухсферовая антенная система с частичной металлизацией радиопрозрачного защитного кожуха, содержащая первый радиопрозрачный защитный кожух на растяжках, зеркало антенны, выполненное металлизацией части второго радиопрозрачного защитного кожуха, малошумящий усилитель с преобразователем частоты.
Согласно изобретению, в ее состав дополнительно введены второй радиопрозрачный защитный кожух, расположенный внутри первого радиопрозрачного защитного кожуха, а также устройство наведения на объект излучений, выполненное в составе постоянного магнита, закрепленного на внутренней поверхности второго радиопрозрачного защитного кожуха и электромагнита. Электромагнит и МШПР расположены на общей платформе и перемещаются во всех направлениях по внешней поверхности первого радиопрозрачного защитного кожуха. Первый и второй радиопрозрачные защитные кожухи выполнены в виде сфер из радиопрозрачного материала, разделенных смазкой. Съем сигнала с облучателя осуществляется с помощью кабеля.
Техническим результатом является упрощение конструкции антенной системы, особенно в части устройства наведения по азимуту и углу места, высокая точность фокусировки МШПР, исключение оператора из внутреннего кожуха.
Сочетание отличительных признаков и свойства предлагаемого изобретения, а также такое построение двухсферовой антенной системы в доступной литературе не обнаружено, поэтому она соответствует критериям новизны и изобретательского уровня.
На чертеже приведена схема построения предлагаемой двухсферовой антенной системы.
Двухсферовая антенная система (см. чертеж) содержит первый радиопрозрачный защитный кожух 1, закрепляемый растяжками 2, зеркало антенны 3, выполненное металлизацией внутренней части второго радиопрозрачного защитного кожуха 4, расположенного внутри первого радиопрозрачного защитного кожуха 1 со смазкой между ними, а также устройство наведения на объект излучений, выполненное в составе постоянного магнита 5, закрепленного на внутренней поверхности второго радиопрозрачного защитного кожуха 4, электромагнит 6 и МШПР 7 расположены на общей платформе 8 на внешней поверхности первого радиопрозрачного защитного кожуха 1 и свободно перемещаются во всех направлениях по его внешней поверхности. Съем сигнала с МШПР 7 осуществляется с помощью кабеля 9.
Растяжки 2, располагаемые по периметру первого радиопрозрачного защитного кожуха 1, обеспечивают защиту радиопрозрачного защитного кожуха 1 от ветровых нагрузок.
Двухсферовая антенная система работает следующим образом.
После установки двухсферовой антенной системы на месте ее дислокации зеркало антенны 3 под тяжестью металлизированной части второго радиопрозрачного защитного кожуха 4 будет ориентировано в зенит.
Наведение зеркала антенны 3 на объект излучений осуществляется следующим образом.
Перемещая электромагнит 6 по внешней поверхности первого радиопрозрачного защитного кожуха 1, его устанавливают напротив постоянного магнита 5, закрепленного на внутренней поверхности второго радиопрозрачного защитного кожуха 4. При этом местоположение постоянного магнита 5 на внутренней поверхности второго радиопрозрачного защитного кожуха 4 выбрано так, что при совмещении электромагнита 6 с постоянным магнитом 5 МШПР 7 становится в фокальной плоскости зеркала антенны 3. Затем включают питание электромагнита 6, в результате чего магниты 5 и 6 становятся связанной электромагнитными силами парой. Вращая электромагнит 6 по внешней поверхности первого радиопрозрачного защитного кожуха 1, заставляют синхронно с ним вращаться и постоянный магнит 5 с МШПР 7, а следовательно, и второй радиопрозрачный защитный кожух 4 с жестко закрепленным в нем зеркалом антенны 3. Радиопрозрачные защитные кожуха 1 и 4 выполнены в виде сфер. Смазка между первым и вторым радиопрозрачными защитными кожухами 1 и 4 обеспечивает легкость вращения второго радиопрозрачного защитного кожуха 4 внутри первого радиопрозрачного защитного кожуха 1.
Таким образом, зеркало антенны 3 может быть наведено на объект излучений, расположенный в любой области пространства.
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 максимального диаметра зеркала антенны 3 внутри второго радиопрозрачного защитного кожуха 4, в упрощении приводов наведения по азимуту и углу места, а также исключении из состава обслуживающего персонала оператора внутри защитного кожуха.
Возможность изготовления двухсферовой антенной системы с частичной металлизацией радиопрозрачного защитного кожуха подтверждена моделированием на персональной электронно-вычислительной машине.