ОДНОСФЕРОВАЯ АНТЕННАЯ СИСТЕМА С ЧАСТИЧНОЙ МЕТАЛЛИЗАЦИЕЙ РАДИОПРОЗРАЧНОГО ЗАЩИТНОГО КОЖУХА
SINGLE-SPHERE ANTENNA SYSTEM WITH PARTIAL METAL COATING OF RADIOPARENT PROTECTIVE 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 в нее устройствам по влажности, 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 температурный режим. Вся конструкция расположена на вращающейся по кругу 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 оператора внутри защитного кожуха для выполнения работ по наведению на объект излучений.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание односферовой 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 точную фокусировку МШПР при переходе с объекта на объект излучений.
Для решения указанной задачи предлагается односферовая антенная система с частичной металлизацией радиопрозрачного защитного кожуха, содержащая зеркало антенны, выполненное металлизацией внутренней части радиопрозрачного защитного кожуха и МШПР.
Согласно изобретению, в ее состав дополнительно введен постоянный магнит, закрепленный на внутренней поверхности радиопрозрачного защитного кожуха, электромагнит, закрепленный с МШПР на общей платформе, и перемещаемые во всех направлениях по внешней поверхности радиопрозрачного защитного кожуха, а также центрирующий груз из радиопрозрачного материала. Радиопрозрачный защитный кожух выполнен в виде сферы из радиопрозрачного материала.
Радиопрозрачный защитный кожух установлен на фрагменте сферического основания с использованием одношариковых подшипников, устанавливаемых по кругу.
Сочетание отличительных признаков и свойства такого построения односферовой антенной системы в доступной литературе не обнаружено, поэтому она соответствует критериям новизны и изобретательского уровня.
Техническим результатом является упрощение конструкции антенной системы, особенно в части наведения антенны по азимуту и углу места, высокая точность фокусировки МШПР, исключение оператора из радиопрозрачного защитного кожуха.
На чертеже приведена схема построения предлагаемой односферовой антенной системы.
Односферовая антенная система (чертеж) содержит радиопрозрачный защитный кожух 1, зеркало антенны 2, выполненное металлизацией внутренней части радиопрозрачного защитного кожуха 1, МШПР 3, закрепленный с электромагнитом 4 на общей платформе 5, и перемещаемые по внешней поверхности радиопрозрачного защитного кожуха 1 в любых направлениях, а также постоянный магнит 6, закрепленный на внутренней поверхности радиопрозрачного защитного кожуха 1. Радиопрозрачный защитный кожух 1 выполнен в виде сферы и установлен на фрагменте сферического основания 7 с использованием одношариковых подшипников 8. Для улучшения устойчивости радиопрозрачного защитного кожуха 1 в его нижней части расположен центрирующий груз 9 из радиопрозрачного материала, который скользит по внутренней поверхности радиопрозрачного защитного кожуха 1 и, таким образом, всегда находится в основании радиопрозрачного защитного кожуха 1. Съем сигнала с МШПР 3 осуществляется кабелем 10.
Односферовая антенная система работает следующим образом.
После установки односферовой антенной системы на месте ее дислокации зеркало антенны 2 и МШПР 3 могут быть ориентированы по азимуту и углу места в произвольном направлении в зависимости от положения постоянного магнита 6 и электромагнита 4.
Наведение зеркала антенны 2 на объект излучений осуществляется следующим образом.
Перемещая электромагнит 4 по внешней поверхности радиопрозрачного защитного кожуха 1, его устанавливают напротив постоянного магнита 6, закрепленного на внутренней поверхности радиопрозрачного защитного кожуха 1. При этом положение постоянного магнита 6 выбрано так, что при совпадении с ним электромагнита 4 МШПР 3 устанавливается в фокальной плоскости зеркала антенны 2. Затем включают питание электромагнита 4, в результате чего магниты 4 и 6 становятся связанной электромагнитными силами парой. Вращая электромагнит 4, закрепленный с МШПР 3 на общей платформе 5 из радиопрозрачного материала по внешней поверхности радиопрозрачного защитного кожуха 1, заставляют синхронно с ним вращаться и постоянный магнит 6, а следовательно, и радиопрозрачный защитный кожух 1 с зеркалом антенны 2. Одношариковые подшипники 8 обеспечивают легкость вращения радиопрозрачного защитного кожуха 1 в фрагменте сферы основания 7.
Центрирующий груз 9 обеспечивает устойчивость односферовой антенной системы от ветровых нагрузок.
Таким образом, зеркало антенны 2 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, легкости эксплуатации и обслуживания, возможности размещения внутри радиопрозрачного защитного кожуха 1 зеркала любого размера, в пределах диаметра радиопрозрачного защитного кожуха 1, в упрощении приводов наведения по азимуту и углу места, а также исключении из состава обслуживающего персонала оператора внутри радиопрозрачного защитного кожуха 1.
Возможность изготовления односферовой антенной системы с частичной металлизацией радиопрозрачного защитного кожуха и ее параметры проверены моделированием на персональной электронно-вычислительной машине.