Устройство ориентации антенны

Полезная модель относится к области радиотехники в частности к устройствам поворота антенны, в направлении максимальной амплитуды принимаемого радиосигнала. В основу полезной модели положена задача создания устройства обеспечивающего автоматизированную ориентацию приемной антенны, которая размещена на антенно-мачтовом устройстве неподвижного объекта-носителя, в направлении, обеспечивающем прием радиосигнала с максимальной амплитудой, независимо, совпадает ли это направление с направлением на первичный источник радиосигнала - радиопередающее устройство или является направлением на отражающий радиосигнал - объект искусственного (здание, сооружение) или естественного (рельеф местности) происхождения создано устройство ориентации антенны. Поставленная задача решается тем, что создано устройство ориентации антенны, состоящее из поворотного устройства, на котором размещены электродвигатель, на приводе которого закреплен датчик управления конечным выключателем, конечные выключатели, приемная антенна, приемник, первый выход которого соединен с первым входом блока памяти, второй выход приемника соединен со вторым входом блока решающего устройства, выход блока памяти соединен с первым входом блока решающего устройства, выход которого соединен с входом блока задающего устройства, выход которого соединен с первым входом блока управления, первый выход которого соединен с электродвигателем, а второй выход соединен со вторым входам блока памяти, выход первого конечного выключателя соединен со вторым входам блока управления, выход второго конечного выключателя соединен с третьим входом блока управления.

Полезная модель относится к области радиотехники в частности к устройствам поворота антенны, в направлении максимальной амплитуды принимаемого радиосигнала.

Известна «Система управления приводом антенны» (Патент RU 2184991, G05D 3/12, дата приоритета 22.11.1999, дата публикации 10.07.2002), содержащая микропроцессор, шаговый двигатель, силовой блок управления двигателем, блок волновой механической передачи, датчик углового положения вала антенны.

Недостатком данной системы управлением антенны является то, что она не обеспечивает настройку антенны в направлении принимаемого радиосигнала с максимальной амплитудой.

Известна «Система преобразования углового перемещения антенны РЛС» (Патент RU 2248092, Н03М 1/12, дата приоритета 03.09.2003, дата публикации 10.03.2005 Бюл. 7), содержащая блок датчиков, кинематически связанный с валом антенны, преобразователь угловой информации, сумматор, датчик кода и блок контроля, причем выход блока датчиков соединен с входом преобразователя угловой информации, датчик кодов соединен с первым выходом сумматора, выход которого соединен с блоком контроля, генератор тактовых импульсов, схема задержки, двоичный счетчик импульсов, первый и второй статистические регистры, линейка цифровых компонентов и оперативное запоминающее устройство, причем первый и второй выходы преобразователя угловой информации соединены соответственно с первым и вторым входами оперативно запоминающего устройства, третий выход - с первыми входами первого и второго статистических регистров и с входом схемы задержки, выходы которой соединен с выходом генератора тактовых импульсов, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов и вторым входом второго статистического регистра, а выход - со вторым входом первого статистического регистра и первым входом линейки цифровых компонентов, второй вход которой соединен с выходом первого статистического регистра, а выход - с третьим входом второго статистического регистра, выход которого соединен с третьим входом оперативно запоминающего устройства, выход которого соединен со вторым входом сумматора.

Недостатком данной системы управлением антенны является то, что она не обеспечивает настройку антенны в направлении принимаемого радиосигнала с максимальной амплитудой.

Устройство ориентации антенны, которое могло бы произвести ориентацию антенны в направлении приема сигнала с максимальной амплитудой, в открытой публикации из всех доступных источников не найдено.

С целью автоматизированной ориентации приемной антенны, размещаемой на антенно-мачтовом устройстве неподвижного объекта-носителя, в направлении, обеспечивающем прием радиосигнала с максимальной амплитудой, независимо, совпадает ли это направление с направлением на первичный источник радиосигнала - радиопередающее устройство или является направлением на отражающий радиосигнал - объект искусственного (здание, сооружение) или естественного (рельеф местности) происхождения создано устройство ориентации антенны, состоящее из поворотного устройства, на котором размещены электродвигатель, на приводе которого закреплен датчик управления конечным выключателем, конечные выключатели, приемная антенна, приемник, первый выход которого соединен с первым входом блока памяти, второй выход приемника соединен со вторым входом блока решающего устройства, выход блока памяти соединен с первым входом блока решающего устройства, выход которого соединен с входом блока задающего устройства, выход которого соединен с первым входом блока управления, первый выход которого соединен с электродвигателем, а второй выход соединен со вторым входам блока памяти, выход первого конечного выключателя соединен со вторым входам блока управления, выход второго конечного выключателя соединен с третьим входом блока управления.

Сущность полезной модели поясняется рисунками.

На фиг.1 показана функциональная схема.

Устройство ориентации антенны состоит из поворотного устройства 1, на котором размещены антенна 2, приемник 3, электродвигатель 5 на приводе которого закреплен датчик управления конечным выключателем (датчик управления) 4, конечные выключатели 6, и 7, блока памяти 11, блока решающего устройства 10, блока задающего устройства 9, блока управления 8.

Конечный выключатель 6 определяет максимальный угол () поворота поворотного устройства 1, конечный выключатель 7 определяет минимальный угол () поворота поворотного устройства 1.

Антенна 2 соединена с приемником 3. Первый выход приемника 3 соединен с первым входом блока памяти 11. Второй выход приемника соединен со вторым входом блока решающего устройства 10. Выход блока памяти 11 соединен с первым входом блока решающего устройства 10. Выход блока решающего устройства 10 соединен с входом блоком задающего устройства 9. Выход блока задающего устройства 9 соединен с первым входом блока управления 8. Выход конечного выключателя 7, соединен со вторым входом блока управления 8. Выход конечного выключателя 6 соединен с третьим входом блока управления 8. Первый выход блока управления 8 соединен с входом электродвигателя 5, второй выход - со вторым входом блока памяти 11.

Устройство ориентации антенны работает следующим образом. Первоначально производится сканирование - изменение азимутального угла поворота поворотного устройства 1 в секторе от до - При включении устройства ориентации антенны, с первого выхода блока управления 8 поступает команда на электродвигатель 5. Электродвигатель 5 начинает вращать поворотное устройство 1 до тех пор, пока датчик управления 4 начнет воздействовать на конечный выключатель 7, который вырабатывает и выдает на второй вход блока управления 8 команду о том, что поворотное устройство 1 находится в крайнем положении, характеризуемом углом . Блок управления 8 вырабатывает и передает с первого выхода команду на включение электродвигателя 5 для вращения поворотного устройства 1 в обратном направлении в сторону конечного выключателя 6, со второго выхода передает второй вход блока памяти 11 команду на включение записи данных, состоящих из значений амплитуды принимаемого радиосигнала, поступающего с первого выхода приемника 3 и угла поворота поворотного устройства 1 , поступающего со второго выхода блока управления 8, формируя функцию , где , n=1,, N+1, , , - ширина главного лепестка диаграммы направленности приемной антенны 2 азимутальной плоскости. Электродвигатель 5, вращая поворотное устройство 1, перемещает датчик управления 4, в секторе от до . Датчик управления 4, дойдя до конечного выключателя 6, воздействует на него. Конечный выключатель 6 вырабатывает и выдает на третий вход блока управления 8 команду о том, что поворотное устройство 1 находится в крайнем положении, характеризуемом углом .

Блок управления 8 с первого выхода выдает команду электродвигателю 5 на остановку, а со второго выхода на второй вход блока памяти 11 - команду о том, цикл сканирования завершен.

Блок памяти 11 передает с выхода на первый вход блока решающего устройства 10 данные о значениях амплитуды принятого сигнала с привязкой к углу поворота в секторе от до . Блок решающего устройства 10 отрабатывает полученные данные и определяет угол положения поворотного устройства 1, соответствующий максимальной амплитуде принимаемого сигнала, и выдает на вход блока задающего устройства 9 полученное значение

Блок задающего устройства 9, получив значение формирует команду, соответствующую заданному углу поворота поворотного устройства 1, и передает ее на вход блока управления 8.

Блок управления 8 отрабатывает команду, полученную от блока задающего устройства 9, и с первого выхода выдает команду электродвигателю 5 на поворот поворотного устройства 1 на угол обеспечивающий прием радиосигнала с максимальной амплитудой.

После установки поворотного устройства 1 в заданное положение со второго выхода приемника 3 амплитуда принимаемого радиосигнала передается на второй вход блока решающего устройства 10, где происходит постоянный контроль величины амплитуды принимаемого радиосигнала. При падении амплитуды принимаемого радиосигнала ниже минимально допустимого уровня блок решающего устройство 10 формирует и передает блоку задающего устройства 9 команду о необходимости проведения повторного сканирования. Блок задающего устройства 9 формирует и передает блоку управления 8 серию команд, обеспечивающих выполнение очередного цикла сканирования.

Цикл сканирования и установки поворотного устройства на угол, обеспечивающий максимальную амплитуду принимаемого радиосигнала, выполняется в соответствии с вышеописанным алгоритмом.

Если в результате выполнения заданного количества циклов сканирования амплитуда принимаемого радиосигнала окажется ниже минимально допустимой, процесс сканирования прекращается, а на информационное табло блока решающего устройства 10 выводится сообщение «Отсутствие сигнала». Это сообщение является основанием для выполнения действий по корректировке пространственного положения объекта-носителя антенно-мачтового устройства, на которое крепиться предлагаемое устройство ориентации антенны.

Предлагаемое устройство ориентации антенны используется в аппаратуре, обеспечивающей информационный обмен между работающими на стоянке наземными мобильными средствами комплекса специального назначения в пределах прямой радиовидимости в ультракоротковолновом диапазоне длин волн.

Устройство ориентации антенны, состоящее из поворотного устройства, на котором размещены электродвигатель, на приводе которого закреплен датчик управления конечным выключателем, конечные выключатели, приемная антенна, приемник, первый выход которого соединен с первым входом блока памяти, второй выход приемника соединен со вторым входом блока решающего устройства, выход блока памяти соединен с первым входом блока решающего устройства, выход которого соединен с входом блока задающего устройства, выход которого соединен с первым входом блока управления, первый выход которого соединен с электродвигателем, а второй выход соединен со вторым входом блока памяти, выход первого конечного выключателя соединен со вторым входом блока управления, выход второго конечного выключателя соединен с третьим входом блока управления.