Устройство управления поворотным приводом антенны наземной станции спутниковой связи

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 4
СПИСОК ТЕРМИНОВ 5
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБЗОРНО-АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Назначение
1.2 Обзор существующих аналогов
1.3
1.4 Условия эксплуатации устройства
РАСЧЁТНО-ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Анализ технического задания и разработка технических требований на устройство
2.2 Выбор драйвера привода
2.3 Выбор микросхемы супервизора
2.4 Выбор стабилизатора напряжения
3 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТРОВАНИЯ МОДУЛЯ
3.1 Выбор и обоснование компоновочного решения
3.2 Конструирование электронного модуля. Выбор конструктивного исполнения

Весь текст будет доступен после покупки

В современном мире для эффективного проведения связей на УКВ-диапазонах используют многоэлементные направленные антенны, требующие систем для изменения их направления в сторону местонахождения корреспондента, так называемые поворотные устройства. Использование таких устройств стало необходимостью с развитием спутниковых ретрансляторов, предназначенных для проведения дальних радиосвязей на УКВ. В силу специфики, прохождения спутника-ретранслятора над теми или иными широтами земной поверхности, потребовались поворотные устройства, обеспечивающие изменение не только азимутального, но и угломестного угла антенны. Поворотное устройство должно постоянно корректировать направление антенн, в зависимости от положения спутника на небосклоне. Осуществлять эту операцию, управляя поворотным устройством вручную довольно сложно и не эффективно, поэтому в настоящее время она автоматизируется с помощью ЭВМ.
Ввиду всего вышеизложенного становится ясно, что для управления таким поворотным устройством необходима система, позволяющая эффективно и точно направлять антенны.
Как правило система позиционирования состоит из двух частей: 1 – устройство управления поворотными приводами антенны, позволяющее непосредственно производить позиционирование антенны; 2 – управляющее устройство или же контроллер управления поворотным устройством, позволяющее манипулировать антенной посредством устройства управления поворотным приводом антенны и команд оператора или программы.
Сегодня, в качестве контроллера управления поворотным устройством может выступать микроконтроллер, поэтому разработка компактного устройства управления поворотными приводами антенны является актуальной.
Перед разработчиками встает множество различных задач в зависимости от специфики применения антенны, с которой работает УУППА. В том числе для малых спутниковых земных станций остаются актуальными проблемы массогабаритного характера, так как каждый год количество задач, коммутаций и количество сопутствующего оборудования лишь растет, что неизбежно ведет к отказу от привычных мест монтирования и удлинению каналов связи. Кроме того, для стационарные VSAT наземного типа важна надежность, так как они подвергаются жестким внешним воздействиям, которые сокращают срок службы устройства в несколько раз.

Весь текст будет доступен после покупки

1 ОБЗОРНО-АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Назначение
Проектируемое устройство управления в соответствии с заданием имеет следующие назначения:
• управление электродвигателями для позиционирования антенны по азимутту и углу места;
• Обработка аналоговых сигналов, полученных с ДУП ОПУ, ДО ОПУ и их обработка;
• защита электродвигателя от поломки в запрещенной зоне с помощью КВ ОПУ;
• обеспечение автоматического режима работы приводов по заданному алгоритму;
• выполнение функций в режиме ручного управления дистанционно (через блок управления наземной станцией).

1.2 Обзор существующих аналогов
1.3
1.4 Условия эксплуатации устройства
Разрабатываемое изделие относится к классу стационарной аппаратуры.
Для печатного узла, входящего в состав УУППА, установим группу жесткости в соответствие с перечнем воздействующих факторов, приведенных в таблице 1.3, согласно ГОСТ 23752-79, ГОСТ 23088-80, ГОСТ 5237-83.
Печатный узел устройства управления поворотными приводами антенны будет относится к 2 группе жесткости.
Таблица 1.3. - Факторы воздействующие на печатный узел устройства управления поворотными приводами антенны во время эксплуатации и хранения
Наименование воздействующего фактора Допускаемые значения воздействующего фактора
Температура окружающей среды, °С Верхнее значение 60
Нижнее значение -40
Относительная влажность воздуха (при температуре до 35 °С), % 98
Атмосферное давление, Па (мм рт.ст.) 53600 (400)
Механические воздействия (при транспортировке)
Пиковое ударное ускорение, g 10
Длительность действия ударного ускорения, мс 5-10
Невзвешенное (действующее) значение напряжения пульсации, не более 0,01
1.4 Разработка структурно-функциональной модели объекта проектирования
При проектировании нам необходимо решить следующие задачи:
- Снижение массогабаритных характеристик;
- Повышение показателей надежности и повышение стойкости устройства к климатическим воздействиям;
- Повышение технологичности изделия.
Для выполнения поставленных задач, определимся с набором необходимых компонентов и составим структурно-функциональную модель изделия.
Однако, перед началом построения модели изделия необходимо определить все входные и выходные параметры. Для решения этой задачи построим модель системы.
Система спутниковой связи упрощенно состоит из следующих объектов:
1) пользователь;
2) устройство управления антенной;
3) приемопередатчик;
4) устройство управления приводами антенны
5) опорно-поворотное устройство
6) антенна
7) радиоволны
Точкой входа в систему является пользователь или программа, которые обращается непосредственно с устройством управления антенной. Устройством управления антенной является промышленный компьютер, подключенный к сети RS-485 и снабженный специальным программным обеспечением. Посредством программного обеспечения пользователь может осуществлять радиосвязь, а также управлять устройством управления поворотными приводами антенны в ручной режиме. Если у пользователя нет необходимости использовать ручной режим управления УУППА и необходимости вручную генерировать исходящий сигнал, то он может запустить программу “Автосопровождение”, которая позволит ему поддерживать наведение на антенну посредством работы УУППА и приемопередатчика. Приемопередатчик может входить в состав ОПУ, но в нашем случае представляет из себя блок, состоящий из двух частей:
- приемопередатчик полезного сигнала необходимы для обработки, оцифровки и подготовки входящего сигнала к передаче по RS-485 на УУА. А также необходим для подготовки исходящего сигнала к передаче посредством антенны.

Весь текст будет доступен после покупки

-

Весь текст будет доступен после покупки