Антенны

На одном конце ходового винта на ОПУ шарнирно закреплена втулка (4), допускающая безлюфтовое вращение в ней винта (3). Гайка (5), через которую проходит винт (3), также выполнена в виде шарнира, установленного на другом элементе конструкции ОПУ, при повороте винта смещающейся (поворачивающейся) относительно элемента с прикрепленной к нему втулкой (4). Шарниры (2) позволяют изменить угловое положение ходового винта (3) при изменении взаимного положения узлов ОПУ (6), на которых шарнирно закреплены гайка (5) и втулка (4) механизма. Механизм наведения приводится в движение с помощью рукоятки (1).

Однако в большинстве случаев спутниковую антенну оснащают автоматической системой наведения на спутник. Устройство, состоящее из электродвигателя и привода для наведения антенны на различные спутники с помощью позиционера, называется актуатором (или актюатором). Позиционер, в данном случае, это специальное устройство для управления актуатором.

В актуаторе используется электродвигатель с редуктором, который представляет собой несколько (обычно 2–3) шестеренчатых передач и одну передачу «винт – гайка» для перемещения выдвижного штока в фиксированных пределах, снаружи шток закрыт герметичным кожухом.

Поскольку актуатор используется в течение небольшого промежутка времени (во время изменения ориентации антенны), то для удешевления конструкции используют электродвигатели малой мощности, работающие в форсированном режиме. Если по какой-то причине мотор сильного перегревается, то чтобы предотвратить поломку, термодатчик (биметаллическая пластина) разрывает цепь питания. Напряжение питания электродвигателя составляет, как правило, не более 36 В.

Актуатор закрепляется на опорно-поворотном устройстве и рефлекторе антенны. При выдвижении штока актуатора происходит поворот рефлектора вокруг полярной оси подвески. Конструкции актуаторов позволяют просматривать сектор геостационарной орбиты до 100 градусов.

Наиболее простые и дешевые устройства обеспечивают вращение антенной системы весом до 360 кг. В таких моделях установлены пластмассовые шестерни, а самосмазывающаяся передача «винт – гайка» изготовлена из сплава алюминия и бронзы. Более дорогие модели позволяют управлять подвеской весом до 700 кг – здесь уже используются стальные шестерни и шариковинтовая передача, обладающая меньшей фрикционной нагрузкой и, следовательно, более высоким КПД, что позволяет при том же прикладываемом усилии, что и в случае передачи «винт – гайка», увеличить полезную нагрузку.

Облучатели

. В качестве облучателей зеркал параболических антенн применяют слабонаправленные антенны, обладающие однонаправленным излучением (в сторону зеркала). Фазовый центр облучателя совмещается с фокусом зеркала. При этом облучатель должен создавать в пределах угла раскрыва зеркала сферическую или близкую к ней волну.

Диаграмма направленности облучателя должна обеспечивать требуемое амплитудное распределение в раскрыве при малом переливании энергии через края зеркала, по возможности обладать осевой симметрией и минимальным уровнем боковых и задних лепестков. Структура излучаемого облучателем поля должна быть такова, чтобы было незначительным поле с поперечной поляризацией. Желательно иметь малые размеры облучателя, чтобы уменьшить его экранирующее действие (теневой эффект) на поле, излучаемое зеркалом; элементы крепления облучателя также не должны существенным образом искажать отраженное зеркалом поле. Диапазонные свойства параболической антенны в основном зависят от облучателя, поэтому от него требуется широкая полоса пропускаемых частот, как по направленным свойствам, так и по входному сопротивлению. Облучатель и его тракт питания следует рассчитывать и конструировать так, чтобы заданная мощность пропускалась без возможности пробоя диэлектрика.

Если необходимо, чтобы антенна обладала большой широкополосностью, то в качестве облучателей могут использоваться логопериодические антенны, плоские и конические спирали.

Вибраторные облучатели, питаемые с помощью коаксиальных линий, применяют обычно в дециметровом диапазоне и в длинноволновой части сантиметрового диапазона. Для создания однонаправленного излучения используют контррефлекторы в виде пассивных вибраторов или металлических дисков диаметром 0,7–0,8λ, (рис. 63). Фазовый центр облучателя находится между вибратором и рефлектором. Диаграмма направленности облучателя с дисковым рефлектором близка к осесимметричной.

Рис. 63