Как работает поворотное устройство для антенны?

Дата публикации: 21 апреля 2025

45

Время чтения:  5 мин. 15 сек.

Что такое поворотное устройство для антенн?

Опорно-поворотное устройство (или ОПУ) — это механизм, предназначенный для вращения и позиционирования антенны. Он позволяет точно направить ее на источник сигнала. Поворотные устройства используются в различных областях, включая:

• Радиосвязь. Для точного наведения антенн на источник сигнала.
• Спутниковую связь. Для отслеживания спутников на орбите.
• Мониторинг и наблюдение. В системах видеонаблюдения и телеметрии.

Основные функции и задачи

Функции:

• Наведение антенны на какой-либо подвижный объект, его отслеживание.
• Удержание приёмного луча антенны с высокой точностью в заданном направлении.

Задачи поворотного устройства:

• Разворот антенны в необходимое положение.
• Если это автоматическое устройство, плавный старт и остановка антенны.

Виды ОПУ для спутниковых тарелок

Эти устройства могут быть механическими или электрическими и различаются по принципу действия, точности настройки, диапазону движения, скорости поворота, надёжности и стоимости. Поворотные устройства для спутниковых антенн можно классифицировать по следующим параметрам.

По типу управления:

• Механические используют механические приводы для поворота самой антенны ( еще называют «тарелки» или «отражателя сигнала») вручную.
• Автоматические (мотоподвесы) оснащены электрическими двигателями, позволяющими автоматически изменять положение антенны. Для автоматического отслеживания спутников и корректировки положения тарелки в зависимости от местоположения и времени суток используют GPS и программное обеспечение. Есть модели с датчиками положения для корректировки направления в реальном времени.
• Системы с комбинированным управлением. Объединяют механические и электрические элементы для достижения оптимальной точности.
• Гидравлические и пневматические поворотные системы. Используются для тяжелых антенных систем или в сложных условиях эксплуатации.
• Программно-управляемые поворотные системы. Позволяют удаленно контролировать и настраивать положение антенны через интернет, а также быстро переключаться между несколькими спутниками, используя предварительно запрограммированные координаты.

По типу поворота:

• Азимутальные. Регулируют антенну только по азимуту.
• Угломестные (элевационные). По углу места в вертикальной плоскости.
• Полярные. Регулируются вокруг полярной оси.
• Двухкоординатные. С поворотом по азимуту и углу места.
• Трехосные. Регулировка азимутально-угломестная с осью наклона.

По грузоподъемности:

• Для легких антенн.
• Для средних.
• Для тяжелых.

По точности позиционирования:

• Стандартная (до 1°).
• Высокая (до 0.1°).
• Прецизионная (до 0.03°).

По скорости поворота:

• Медленные (несколько минут на 360°).
• Средние (около 1 минуты на 360°).
• Быстрые (менее 30 секунд на 360°).

По диапазону поворота:

• Ограниченный (например, ±90°).
• Полный (360° и более).

По конструктивному исполнению:

• Интегрированные (мотоподвесы).
• С отдельными приводами.

Применение поворотных механизмов в высокоскоростном спутниковом интернете

Поворотные устройства играют решающую роль в обеспечении стабильного и эффективного приёма сигнала в высокоскоростном спутниковом интернете. Эти механизмы позволяют точно направлять тарелки на спутники, что особенно важно для систем, требующих высокой точности и скорости передачи данных.

Преимущества использования поворотных устройств:

• Точное позиционирование. ОПУ обеспечивают точное позиционирование антенны на спутнике, что критически важно для высокоскоростных систем, где даже небольшие отклонения могут привести к потере сигнала.
• Автоматическое отслеживание. Многие современные поворотные механизмы оснащены автоматическими системами отслеживания, которые используют GPS и программное обеспечение для непрерывного контроля положения спутника и корректировки положения антенны.
• Повышение качества сигнала, которое достигается благодаря точному позиционированию антенны.
• Высокая скорость передачи. В высокоскоростных спутниковых системах поворотные устройства позволяют поддерживать стабильную связь, необходимую для передачи больших объемов данных.
• Удаленное управление. Многие системы позволяют удаленно контролировать положение антенны и переключаться между разными спутниками, что упрощает эксплуатацию и обслуживание.
• Снижение затрат на обслуживание. Автоматические системы снижают потребность в ручной настройке и обслуживании.

Как работает поворотный механизм?

Одно из самых востребованных поворотных устройств ― мотоподвес. В нем электромеханический привод (актуатор) и подвес выполнены в виде единого блока. Популярность механизма связана с простотой установки, настройки. Однако такие устройства используют лишь с тарелками не более 1,3 м в диаметре.

Устройство включает электродвигатель и блок управления, который получает команды и питание по кабелю от ресивера. Последний дает команду, после чего мотоподвес поворачивает антенну на необходимый угол.

Принцип работы мотоподвеса:

1. Сигналы управления от спутникового ресивера поступают на электронную плату позиционера мотоподвеса.
2. Позиционер подает напряжение определенной полярности на электродвигатель редуктора.
3. Редуктор двигателя напрямую взаимодействует с пластиковой шестеренкой.
4. Шестеренка передает крутящий момент на металлическую трубку («хобот»).
5. Трубка поворачивает закрепленную на ней спутниковую тарелку в нужном направлении.

Мотоподвес имеет встроенный блок памяти, который хранит информацию о положении спутников, что позволяет ему работать без дополнительного позиционера. Управление мотоподвесом может осуществляться двумя способами:

• Автоматически через спутниковый ресивер, поддерживающий протокол DiSEqC 1.2
• Вручную с помощью кнопок на корпусе мотоподвеса.