ПОВОРОТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМОПЕРЕДАЮЩЕЙ АНТЕННЫ Российский патент 2005 года по МПК H01Q3/08 

Изобретение относится к антенной технике и может использоваться в системах радиолокации, пеленгации, навигации и в системах связи для поворота луча антенны во взаимно перпендикулярных плоскостях.

Конструкция предназначена для управляемого вращения антенной по курсовому углу и углу места соответствующими приводами, двигатели которых расположены на неподвижном основании.

Известно устройство для ориентации антенны, где передача движения от кольца каретки, перемещаемого по валу азимута на ось наведения по углу места, осуществляется качающейся тягой (1).

Недостатком устройства является то, что взаимосвязь между элементами механизма ведет к люфту между валом двигателя и выходным валом.

Известно опорно-поворотное устройство, устанавливаемое на подвижных средствах, имеющее в своем составе неподвижное основание, вращающуюся платформу, механизм вращения платформы вокруг вертикальной оси и средства подъема относительно горизонтальной оси с помощью электропривода и ручных приводов (2).

Недостатком устройства является необходимость подачи электрической связи на вращающуюся часть.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому устройству является устройство, состоящее из полого азимутального вала и установленной на нем поворотной платформы. Внутри азимутального вала установлена коммуникационная труба, на которой подвижно установлена каретка. Через каретку привод качания соединен с платформой (3).

Недостатком устройства является сложность конструкции.

Технический результат изобретения состоит в исключении необходимости подачи электрической энергии на вращающуюся часть, в упрощении устройства и использовании его в поворотных электронных системах, требующих высокой точности наведения луча антенны.

Поставленный технический результат достигается тем, что на неподвижном основании установлены привод вращения антенны по углу места и привод вращения антенны по курсовому углу, причем привод вращения по углу места содержит первый полый вал, внутри которого расположен неподвижный волновод, соединенный с излучателем антенны, привод вращения антенны по курсовому углу содержит второй полый вал, расположенный соосно с первым полым валом, и являющийся внешним по отношению к первому полому валу, причем полые валы имеют возможность вращения в противоположные стороны, верхний конец первого полого вала взаимодействует посредством первой и второй шестеренок с сектором, закрепленным на оси вращения антенны по углу места, установленной на стойках, расположенных на столе, жестко соединенном со вторым полым валом, торцевая часть стола выполнена в виде шестеренки, на нижней стороне неподвижного основания установлены двигатель привода угла места и двигатель привода курсового угла, вал привода курсового угла пропущен сквозь неподвижное основание, и посредством третьей шестеренки соединен с торцевой частью стола, вал двигателя привода угла места жестко связан с осью шестеренчатого дифференциала и посредством четвертой и пятой шестеренок и оси, пропущенной сквозь неподвижное основание, взаимодействуют с нижним концом первого полого вала, причем вал двигателя привода вращения по курсовому углу, вал двигателя привода вращения по углу места и нижний конец первого полого вала соединены между собой кинематически посредством шестеренчатого дифференциала. Соединение неподвижного волновода с излучателем осуществляется посредством волноводных шарниров.

Дополнительно устройство снабжено защитным радиопрозрачным колпаком, расположенным на верхней части неподвижного основания, на внутренней поверхности защитного колпака расположен параболический рефлектор, на оси вращения антенны по углу места расположен контррефлектор, образуя совместно с рефлектором зеркальную антенну перископического типа.

На фиг.1 дана структурная схема поворотного устройства приемопередающей антенны, на фиг.2 - структурная схема поворотного устройства антенны перископического типа.

Устройство содержит неподвижное основание 1, первый и второй полые валы 2, 3, первую шестеренку 4, шестеренку 5, вторую шестеренку 6, шестеренку 7, сектор 8, ось вращения антенны по углу места 9, стойки 10, стол 11, жестко соединенный со вторым полым валом 3, двигатель привода курсового угла (КУ) 12, двигатель привода угла места (УМ) 13, шестеренчатый дифференциал 14, неподвижный волновод 15 (средство коммуникации), пятую шестеренку 16, излучатель 17, волноводные шарниры по курсовому углу - 18 и по углу места - 19, параболический рефлектор антенны 20, шестеренку 21, третью шестеренку 22, ось 23, четвертую шестеренку 24, шестеренку 25, входную шестеренку 26, волноводный вход антенны 27, защитный радиопрозрачный колпак 28, параболический рефлектор на внутренней поверхности защитного колпака 29, контррефлектор 30.

На неподвижном основании 1 закреплен неподвижный волновод 15, имеющий волноводный вход антенны 27 для подведения энергии к излучателю 17. Вокруг волновода 15 на подшипниках вращается полый вал 2, на торцах которого закреплены шестеренки 5, 7. Посредством шестеренок 4, 5, 6 приводится во вращение сектор 8, закрепленный на оси 9 вращения антенны по УМ. Шестеренка 7 посредством шестеренок 16, 24 и оси 23, пропущенной через неподвижное основание 1, кинематически связана с входной шестеренкой 26 шестеренчатого дифференциала 14. Соосно с полым валом 2 в противоположную сторону вращается полый вал 3, жестко соединенный со столом 11, торцевая часть которого выполнена в виде шестеренки. На столе закреплены стойки 10 с осью вращения антенны по углу места УМ 9. Стол вращается посредством двигателя 12 привода курсового угла через шестеренку 22. Двигатели 12, 13 расположены на нижней части неподвижного основания 1 и соединены между собой кинематически шестеренчатым дифференциалом 14. Соединение неподвижного волновода 15 с излучателем антенны 17 осуществляется посредством волноводных шарниров по курсовому углу 18 и по углу места 19. Устройство дополнительно снабжено защитным радиопрозрачным колпаком 28, расположенным на верхней части неподвижного основания 1. Такая схема позволяет при вращении стола двигателем курсового угла КУ и вращением привода угла места УМ в обратном направлении держать ось 9 угла места антенны в неподвижном состоянии или, меняя скорость вращения двигателя 13 угла места, в ту или другую сторону поворачивать антенну по углу места при вращении стола по курсовому углу.

Дополнительно на внутренней поверхности в верхней части защитного радиопрозрачного колпака 28 расположен параболический рефлектор 29, а на оси 9 вместо параболического рефлектора антенны расположен контррефлектор 30, образующие антенну перископического типа, при этом излучатель антенны 17 расположен неподвижно соосно с осью рефлектора и жестко соединен с неподвижным волноводом 15 без волноводных шарниров 18 и 19. Излучение от излучателя 17 попадает на параболический рефлектор, расположенный в верхней части к защитного колпака 28, параллельными лучами отражается на контррефлектор и излучается в пространство через боковую часть защитного радиопрозрачного колпака 28. При этом происходит изменение направления излучения.

Литература

1. Патент США 2544433, кл. H 01 Q 3/08, 1946 г.

2. Патент РФ 2134003, кл. H 01 Q 3/08, 27.07.1999 г.

3. Патент РФ 2020666, кл. H 01 Q 3/09, 30.09.1994 г.

Изобретение относится к антенной технике и может использоваться в средствах локации, пеленгации, системах связи, предназначено для управляемого вращения антенной по курсовому углу и углу места, соответствующими приводами, двигатели которых расположены на неподвижном основании. Технический результат состоит в исключении необходимости подачи электрической энергии на вращающуюся часть устройства и в повышении точности наведения луча антенны в пространстве. Устройство содержит неподвижное основание, полые валы, конические шестеренки, сектор, ось вращения антенны, стойки, стол, двигатели, дифференциальную систему, редукторы, волновод, излучатель, шестеренки, защитный колпак, рефлектор, контррефлектор. Схема позволяет при вращении стола двигателем курсового угла, вращением привода угла места в обратном направлении держать ось угла места антенны в неподвижном состоянии или, меняя скорость вращения двигателя угла места в ту или другую сторону, поворачивать антенну по углу места при постоянном вращении стола с антенной по курсовому углу. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Поворотное устройство приемопередающей антенны, содержащее установленные на неподвижном основании привод вращения антенны по углу места и привод вращения антенны по курсовому углу, причем привод вращения антенны по углу места содержит первый полый вал внутри которого расположен неподвижный волновод, соединенный с излучателем антенны, привод вращения антенны по курсовому углу содержит второй полый вал, расположенный соосно с первым полым валом, и являющийся внешним по отношению к первому полому валу, отличающееся тем, что полые валы имеют возможность вращения в противоположные стороны, верхний конец первого полого вала взаимодействует посредством первой и второй шестеренок с сектором, закрепленным на оси вращения антенны по углу места, установленной на стойках, расположенных на столе, жестко соединенном со вторым полым валом, торцевая часть стола выполнена в виде шестеренки, на нижней стороне неподвижного основания установлены двигатель привода угла места и двигатель привода курсового угла, вал двигателя привода курсового угла пропущен сквозь неподвижное основание и посредством третьей шестеренки соединен с торцевой частью стола, вал двигателя привода угла места жестко связан с осью шестеренчатого дифференциала и посредством четвертой и пятой шестеренок и оси, пропущенной сквозь неподвижное основание, взаимодействует с нижним концом первого полого вала, причем вал двигателя привода курсового угла, вал двигателя привода угла места и нижний конец первого полого вала соединены между собой кинематически посредством шестеренчатого дифференциала.2. Поворотное устройство по п.1, отличающееся тем, что соединение неподвижного волновода с излучателем осуществляется посредством волноводных шарниров.3. Поворотное устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно снабжено защитным радиопрозрачным колпаком, расположенным на верхней части неподвижного основания.4. Поворотное устройство по п.3, отличающееся тем, что на внутренней поверхности защитного радиопрозрачного колпака расположен параболический рефлектор, на оси вращения антенны по углу места расположен контррефлектор, образуя совместно с рефлектором приемопередающую антенну перископического типа.