Механизм ориентирования антенны Советский патент 1993 года по МПК H01Q3/04 

ционных сигналов и электронный коммутатор /19/ соединены с обмотками магнито- провода V-образной формы. Обмотки возбуждения /14/ соединены с выходом генератора напряжения /20/ прямоугольной формы. Выход генератора напряжения соединен также с синхронизирующим входом

электронного блока /18/, Вращение ходовой гайки /7/ происходит под действием синхронизирующего момента, создаваемого дискретно поворачивающимся магнитным потоком, который образуется при протекании тока по обмоткам магнитопро- вода V-образной формы. 6 ил,

Сущность изобретения: механизм содержит неподвижную колонну /1 /, поворотную часть /2/, ходовой винт /5/, ходовую гайку /7/. Ходовая гайка установлена внутри качающегося корпуса /9/ с.возможностью вращения. На внутренней поверхности качающегося корпуса установ- лены магнитопроводы /11/ V-образной формы с обмотками и магнитопроводы /13/ Ш-образной формы с обмотками возбуждения на центральных стержнях и информационными обмотками на боковых стержнях. Ходовая гайка выполнена из магнитомягко- го материала, а внешняя поверхность зубчатой. Информационные обмотки через электронный блок /18/ обработки информа

Изобретение относится к антенной технике, в частности к устройствам ориентирования антенн.

Цель изобретения - повышение надежности и снижение стоимости.

Заявляемый механизм ориентирования антенны отличается тем, что в него дополнительно введены обойма с магнито про водами V-образной формы с обмотками на стержнях, обойма с магнитопроводами Ш- образной формы с обмотками возбуждения на центральных и информационными обмотками на боковых стержнях, генератор напряжения прямоугольной формы, электронный блок обработки информационных сигналов и электронный коммутатор, а ходовая гайка выполнена из магнитомягкого материала.

Однако при их введении в указанных связях с остальными элементами в заявляемый механизм ориентирования антенны, он приобретает новые качества, а именно, крутящий момент, необходимый для вращения ходовой гайки и тем самым для ориентирования антенны в заданном направлении, возникает в результате взаимодействия дискретно изменяющегося магнитного поля, создаваемого обмотками, расположенными на магнитопроводах U-образной формы, с ходовой гайкой, имеющей зубчатую поверхность и выполненную из магнитомягкого материала. Таким образом необходимость в редукторе и двигателе отпадает, что приводит к повышению надежности и снижение стоимости механизма.

Сущность изобретения заключается в том, что обмотки, расположенные на U-об- разных магнитопроводах и дискретно подключаемые к источнику питания с помощью электронного коммутатора D зависимости от сигналов, снимаемых с информационных обмоток, расположенных на Ш-образных магнитопроводах, создают в воздушном зазоре между торцами U-образных магнито- проводов и зубчатой поверхностью ходовой гайки, дискретно поворачивающееся магнитное поле и, соответственно, синхронизирующий момент, под действием которого вращается ходовая гайка, что приводит к изменению длины ходового винта и тем самым, к ориентированию антенны в заданном направлении.

На фиг,1 представлен механизм ориентирования антенны; на фиг.2 - разрезы А-А и Б-Б на фиг. 1 и-схема электрических соединений; на фиг.З - вариант схемы электронного блока обработки информационных сигналов; на фиг,4 - вариант схемы электронного коммутатора; на фиг.5- диаграммы напрях ений при вращении гайки Вперед ; на фиг.6 - диаграммы напряжений при вращении гайки Назад.

Механизм ориентирования антенны состоит из неподвижной колонны 1, поворотной части 2 с антенной 3, соединенных между собой шарниром 4, и винтовой пары.

Ходовой винт 5 винтовой пары одним концом посредством шарнира 6 закреплен на поворотной части 2, а другой его конец сопряжен с ходовой гайкой 7. Ходовая гайка 7 установлена посредством подшипников 8 в

качающемся корпусе 9. Корпус 9 соединен с неподвижной колонной 1 с помощью оси качания 10, На внутренней поверхности качающегося корпуса 9.установлены обойма 11с магнитопроводами U-образной формы

с обмотками 12 на стержнях и обойма 13с магнитопроводами Ш-образной формы с обмотками возбуждения 14 на центральных стержнях и информационными обмотками 15 на боковых стержнях. Между торцами

стержней U-образных и Ш-образных магни- топроводов и внешней поверхностью ходовой гайки 7 имеется воздушный зазор. Резьбы 16, 17 на концах ходовой гайки 7 расположены по разные стороны оси качания 10. Ходовая гайка 7 имеет зубчатую внешнюю поверхность и выполнена из магнитомягкого материала.

Информационные обмотки 15 через электронный блок 18 обработки информационных сигналов и электронный коммутатор 19 соединен с обмотками 12, расположенными на мягнитопроводах U-образной формы, а обмотки возбуждения 14 соединены с выходом генератора напряжения 20 прямоугольной формы. Выход генератора напряжения 20 прямоугольной формы соединен также с синхронизирую- щим входом электронного блока 18 обработки информационных сигналов. Электронный блок 18 обработки информационных сигналов может быть выполнен, например, в соответствии со схемой, пред- ставленной на фиг.З. Он содержит логический элемент 21 НЕ, первый 22 и второй 23 формирователи длительности импульсов, логический элемент 24 2-2 И-ИЛИ-Н Ей три формирующих каскада 25, включающих в себя триггер 26 Шмидта и D-триггер 27. Вход логического элемента 21 НЕ и вход первого 22 формирователя длительности импульсов объединены между собой и являются синхронизирующим входом элект- ронного блока 18 обработки информационных сигналов. Выход первого 22 формирователя длительности импульсов соединен с первым входом логического элемента 24 2-2И-ИЛИ-НЕ, второй вход кото- рого соединен с шиной Вперед . Третий вход логического элемента 24 соединен с выходом формироваеля длительности импульсов, вход которого соединен с выходом логического элемента 21 НЕ, а четвертый вход-с шиной Назад. Выход логического элемента 24 соединен с таковыми входами D-триггеров 27 формирующих каскадов 25. Входы триггеров 26 Шмидта формирующих каскадов 25 являются информационными входами электронного блока 18, которые соединены с соответствующими информационными обмотками 15, расположенными на магнйтопроводах Ш-образной формы. Выход триггера 26 Шмидта соединен с инфор- мацион ным входом D-триггера 27. Выходы D-триггеров 27 являются соответствующими выходами электронного блока 18 обработки информационных сигналов.

Электронный коммутатор 19 может быть выполнен, например, в соответствии со схемой, представленной на фиг.4. Электронный коммутатор 19 содержит электронные ключи 28, каждый из которых состоит из транзистора 29, база которого соединена с соответствующим выходом формирующего каскада 25, электронного блока 18 обработки сигналов, эмиттер - с общей шиной, а коллектор - с обмоткой 12, расположенной на соответствующем магнитопроводе U-об- разной формы, и через последовательно со- единенные резистор 30 и диод 31 - с шиной питания +Un.

Механизм ориентирования антенны работает следующим образом. Ориентирование антенны в заданном направлении осуществляется поворотом подвижной части 2 вокруг шарнира 4 путем изменения длины ходового винта 5, закрепленного одним концом на поворотной части 2 с помощью шарнира 6, а другим концом сопряженной с ходовой гайкой 7. Изменение длины ходового вина 5 производится вращением ходовой гайки 7, установленной в качающемся корпусе 9. Вращение ходовой гайки 7 происходит под действием синхронизирующего момента, создаваемого дискретно поворачивающимся магнитным потоком, который образуется при протекании тока по обмоткам 12, расположенным на магнйтопроводах U-образной формы. Электронный коммутатор 19 коммутирует обмотки 12, расположенные на магнйтопроводах .U-образной формы в соответствии с сигналами, поступающими с электронного блока 18 обработки информационных сигналов.

Электронный блок 18 обработки информационных сигналов обрабатывает сигналы, поступающие с информационных: обмоток 15, и формирует сигналы, управляющие электронным коммутатором 19, а также обеспечивает изменение направления вращения ходовой гайки 7 в соответствии с командами, поступающими по шинам Вперед и Назад.

Генератор напряжения 20 прямоугольной формы генерирует напряжение возбуждения UB частотой до 3 кГц /фиг.5, б/, поступающее на обмотки возбуждения 14, расположенные на магнитолроводах Ш-образной формы. При этом на информационных обмотках 15, расположенных на этих магнйтопроводах, формируются сигналы Ui, U2, Us /фиг.5, 6/, характеризующие положения зубцов, находящихся на поверхности ходовой гайки 7, относительно магнитолроводов Ш-образной формы и маг- нитопроводов U-образной формы. Напряжения Ui, IJ2, U3 поступают на триггеры Шмидта 26, формирующих каскадов 25, а . затем на информационный вход D-триггеров 27..

Первый 22 и второй 23 формирователи длительности импульсов формируют узкие

ИМПУЛЬСЫ ПРЯМОУГОЛЬНОЙ формы ПФ22, иф23

по переднему фронту сигналов, поступающих на их вход /фиг.5, б/. На выходе логического элемента 24 2-2И-ИЛИ-НЕ формируются :гимпульсы , начало паузы которых совпадает с передним фронтом напряжения возбуждения Ue при наличии единичного входного сигнала на шине Вперед /фиг.5/ и с задним фронтом - при наличии единичного входного сигнала на шине Назад /фиг.б/. Импульсы напряжения . поступая на тактовый вход О-тригге- ров 27, устанавливают на их входах тот сигнал Us, Ue, Uy /фиг.6/, который имелся в данный момент на информационном D-вхо- де. При наличии единичного входного сигнала на шине Вперед на выходе первого формирующего каскада 25 возникает напряжение Us /фиг.5/, которое поступает на первый электронный ключ 28 электронного коммутатора 19 и открывает транзистор 29. Транзистор 29 подключает обмотку 12 первого магнитопровода U-образной формы к шине питания +Un /фиг.4/. Ток, протекая по обмотке 12, создает магнитный поток, который проходя через зубчатую поверхность, ходовой гайки 7 приводит к возникновению синхронизирующего момента, поворачивающего ходовую гайку на фиксированный угол. При повороте гайки 7 на выходе второго формирующего каскада 26 возникает на- пряжение UG /фиг.5/, которое через электронный коммутатор 19 подключает обмотку 12 второго U-образного магнитопровода к шине питания +Un. Ток, протекая по обмотке 12 второго U-образного магнитопровода, создает магнитный поток и, соответственно, синхронизирующий момент, который увлекает ходовую гайку 7 и поворачивает ее далее. Затем на выходе третьего формирующего каскада 26 возникает напряжение U, которое приводит к возникно- вению тока в обмотке 12 третьего U-образного магнитопровода и соответствующего ему синхронизирующего момента. Таким образом, переключения обмоток 12, расположенных на магнитопроводах U-образной формы, производится последовательно в соответствии с сигналами, поступающими с информационных обмоток 15 магнитопроводов Ш-образной формы, и ходовая гайка 7 вращается ступенчатыми движениями в направлении, соответствующем команде Вперед. Скорость движения регулируется величиной напряжения -HJn.

Резистор 30 и диод 31 служат для защиты транзистора 29 от перенапряжений при его закрывании.

На фиг.6 представлены диаграммы напряжений при вращении ходовой гайки 7 в соответствии с командой Назад.

При отсутствии команд на шинах Вперед и Назад ходовая гайка не вращается.

Таким образом, для ориентирования антенны в заданном направлении приводной двигатель и редуктор не требуются, что приводит к повышению надежности и снижению стоимости антенного устройства. Формула изобретения

Механизм ориентирования антенны, содержащий неподвижную колонну, шарнир- но соединенную с ней поворотную часть, на которой закреплена антенна, привод наведения по углу места типа винт-гайка, ходовой винт которого одним концом шарнирно закреплен на поворотной части, а другой его конец сопряжен с ходовой гайкой, установленной с возможностью вращения внутри качающегося корпуса, расположенного на

неподвижной колонне, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе и снижения стоимости, на внутренней поверхности качающегося корпуса уста- новлены магнитопроводы U-образной

формы с обмотками и магнитопроводы Ш- образной формы с последовательно соединенными обмотками возбуждения на центральных стержнях и информационными обмотками на боковых стержнях, ходовая гайка выполнена с зубчатой внешней поверхностью и изготовлена из магнитно- мягкого материала, причем между внешней поверхностью ходовой гайки и торцами стержней магнитопроводов U-образной и

Ш-образной форм образован зазор, вновь введены генератор напряжения прямоугольной формы, электронный блок обработки сигналов с информационных обмоток электронный коммутатор, соединенные последовательно, причем выход генератора напряжения прямоугольной формы соединен с синхронизирующим входом электронного блока обработки сигналов с информационных обмоток и с последовательно соединенными обмотками возбуждения, а информационные обмотки через последовательно соединенные электронный блок обработки сигналов с информационных обмоток и электронный коммутатор

соединены с обмотками магнитопроводов U-образной формы.

.ELajiLnj::. n гь

| V«

I. П П Л П.Л......П -ППП ППППо.

-toi

..П П П П П ft .П -П ГЫ

и,

ПППП1-I П П П П П П П «

а

U

П П П П П П П

I--I П П П П П П П П П П Г-«

А

ПГ 1Г 1ГПГП1 1ГПГП1-1Г

s

и в

; K/S95172.5

; I п п п п п n п n п п п п п«

п п п п п. п п п п п л п п

ий

ФП

П IT П П П П П

е.

i-г п п п п п-.п ГУСТ п п ы

П П П П П П П П

Ј

«

п п п п г-1 п п п п п п г

,

пппппппппппппи

П П П Г

II II-1П

ш

U)t

fl и П П. 1И

п п п