Механизм ориентирования антенны

 

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 установлены 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 магнитомягкого материала, а внешняя поверхность зубчатой . Информационные обмотки через электронный блок /18/ обработки информа

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 01 0 3/04

°, ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4946495/09 (22) 17.06.91 (46) 23.04,93. Бюл, N 15 (71) Львовский научно-исследовательский . радиотехнический институт и Львовский политехнический институт (72) P.È.×àéêoíñêèé, Э.З.Тимощук, З.M.Ëèтинский, t0.Â.Осидач, В.И.Ткачук, В.И.параил и В.Ф.Землянский (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1022243, кл. Н 01 Q 3/08.

Авторское свидетельство СССР

N. 1532984, кл. Н 01 Q 3/04, 1987. (54) МЕХАНИЗМ ОРИЕНТИРОВАНИЯ АНТЕННЫ

„„5U „„1810940 А1 (57) 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 установлены магнитопроводы /11/ Ч-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 иэ магнитомягкого материала, а внешняя поверхность зубчатой. Информационные обмотки через электронный блок /18/ обработки информа1810940

15

30

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

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 магнитопроводами V-образной формы с обмотками на стержнях, обойма с магнитопроводами Шобразной 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 s 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-образных магнитопроводах и дискретно подключаемые к источнику питания с помощью электронного коммутатора в зависимости от сигналов, снимаемых с информационных обмоток, расположенных на Ш-образных магнитопроводах, создают в воздушном зазоре между торцами U-образных магнитопроводов и зубчатой поверхностью ходовой гайки, дискретно поворачивающееся магнитное поле и, соответственно, синхронизиэлектронного блока /18/, Вращение ходоВоА гайки /7/ происходит под действием синхронизирующего момента, создаваемоfo дискретно поворачивающимся магнитным потоком, который образуется при протекании тока по обмоткам магнитопровода V-образной формы, 6 ил, рующий 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.3 — вариант схемы электронного блока обработки информационных сигналов; на фиг.4 — вариант схемы электронного коммутатора; на фиг.5 — диаграммы напряжений 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

11 с магнитопроводами U-образной формы с обмотками 12 на стержнях и обойма 13 с магнитопроводами Ш-образной формы с обмотками возбуждения 14 на центральных стержнях и информационными обмотками

15 на боковых стержнях. Между торцами стержней U-образных и LLl-образных магнитопроводов 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 магнитопроводах U-об- .

1810940 разной формы, а обмотки возбуждения 14 ние антенны в заданном направлении осусоединены с выходом генератора напряже- ществляется поворотом подвижной части 2 ния 20 прямоугольной формы. Выход гене- вокруг шарнира 4 путем изменения длины ратора напряжения 20 прямоугольной ходового винта 5, закрепленного одним конформы соединен также с синхронизирую- 5 цом на поворотной части 2 с помощью шарщим входом электронного блока 18 обра- нира 6, а другим концом сопряженной с ботки информационных сигналов, ходовой гайкой7.ИзменениедлиныходовоЭлектронный блок 18 обработки информа- го вина 5 производится вращением ходовой ционных сигналов может быть выполнен, гайки 7, установленной в качающемся корнапример, в соответствии со схемой, пред- 10 пусе 9. Вращение ходовой гайки 7 праисхоставленной на фиг.3. Он содержит логиче- дит под действием синхронизирующего ский элемент 21 НЕ, первый 22 и второй 23 момента, создаваемого дискретно повораформирователи длительности импульсов, чивающимся магнитным потоком, который логический элемент242 — 2И вЂ” ИЛИ вЂ” НЕ итри образуется при протекании тока по обмотформирующих каскада 25, включающих в 15 кам 12, расположенным на магнитопровосебя триггер 26 Шмидта и D-триггер 27, дах U-образной формы. Электронный

Вход логического элемента 21 НЕ и вход коммутатор 19 коммутирует обмотки 12, первого 22 формирователя длительности расположенные на магнитопроводах .0-обимпульсов объединены между собой и явля- разной формы в соответствии с сигналами, ются синхронизирующим входом элект- 20 поступающими с электронного блока 18 обронного блока 18 обработки работки информационных сигналов. информац ионн ых сигналов. В ыход первого Электронный блок 1.8 обработки инфор22 формирователя длительности импульсов мационных сигналов обрабатывает сигнасоединен с первым входом логического эле- л ы, .поступающие с информационных мента 24 2 — 2И вЂ” ИЛИ вЂ” НЕ, второй вход кото- 25 обмоток 15, и формирует сигналы, управля- рого соединен с шиной "Вперед - . Третий . ющие электронным коммутатором 19, а таквход логического элемента 24 соединен с же обеспечивает изменение направления выходом формироваеля длительности им- вращения ходовой гайки 7 в соответствии с пульсов, вход которого соединен с выходом командами, поступающими по шинам "Впелогического элемента 21 НЕ, а четвертый 30 ред" и "Назад", вход — с шиной "Назад". Выход логического Генератор напряжения 20 прямоугольэлемента 24 соединен с таковыми входами ной формы генерирует напряжение возбуж0-триггеров 27 формирующих каскадов 25. дения U> частотой до 3 кГц /фиг.5, 6/, Входы триггеров 26 Шмидта формирующих поступающее на обмотки возбуждения f4, каскадов 25 являются информационными 35 расположенные на магнитопроводах Ш-обвходами электронногоблока18, которыесо- разной формы. При этом на информационединены с соответствующими информаци- ных обмотках 15, расположенных на этих онными обмотками 15, расположенными на магнитопроводах, формируются сигналы магнитопроводах Ш-образной формы. Вы- U>, Uz, 0з /фиг.5, 6/, характеризующие поход триггера 26 Шмидта соединен с инфор- 40 ложения зубцов, находящихся на поверхномациойным входом 0-триггера 27, Выходы,. сти ходовой гайки 7, относительно

0-триггеров 27 являются соответствующи- магнитопроводов Ш-образной формы и мая- ми выходами электронного блока 18 абра- нитопроводов 0-образной формы. Напряботки ин форма цион н ых сигналов. жения U>, 0г, Уз поступают на триггеры

Электронный коммутатор 19 может Шмидта 26, формирующих каскадов 25, а . быть выполнен, например, в соответствии 45 затем на информационный вход О-триггесо схемой, представленной на фиг,4. Элект- ров 27. ронный коммутатор 19 содержит электрон- Первый 22 и второй 23 формирователи ныеключи28, каждый изкоторыхсостоитиз длительности импульсов формируют узкие транзистора 29, база которого соединена с импульсы прямоугольной формы Офтпэ, 0ф23 соответствующим выходом формирующего 50 по переднему фронту сигналов, поступаюкаскада 25, электронного блока 18 обработ- щих на их вход /фиг.5, 6/. На выходе логики сигналов, эмиттер — с общей шиной, а ческого элемента 24 2-2И-ИЛИ вЂ” НЕ коллектор — с обмоткой 12, расположенной формируются; импульсы 04, начало паузы на соответствующем магнитопроводе U-об- которых совпадает с передним фронтом наразной формы, и через последовательно со- 55 пряжения возбуждения U> при наличии едиединенныерезистор30идиод31-сшиной ничного входного сигнала на шине питания +U<. "Вперед" /фиг.5/ и с задним фронтом — при

Механизм ориентирования антенны ра- наличии единичного входного сигнала на ботает следующим образом. Ориентирова- шине "Назад" /фиг.6/. Импульсы напряже1810940 ния U4, поступая на тактовый вход D-триггеров 27, устанавливают на их входах тот сигнал Us, Ое, U7 /фиг.б/, который имелся в данный момент на информационном D-еходе, 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+0 /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 напряжение Ое /фиг.5/, которое через электронный коммутатор 19 подключает обмотку 12 второго U-образного магнитопровода к шине питания +U>, Ток, протекая по обмотке 12 второго U-образного магнитопровода, создает магнитный поток и, соот ветственно, синхронизирующий момент, который увлекает ходовую гайку 7 и поворачивает ее далее. Затем на выходе третьего формирующего каскада 26 возникает напряжение U7, которое приводит к возникновению 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 +U>.

Резистор 30 и диод 31 служат для защи. ты 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, шарнирно 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 установлены магнитопроводы U-образной формы с обмотками и магнитопроводы Шобразной 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 магнитномягкого 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.

1810940

1810940

1810940 4

I гш п.пл п Г!.шз и г1 и и, Ро г. 5

ЦР2 й

Rug. 6

Корректор; Н.Кешеля 4" г

Тех ред М.Моргентал

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1449 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5