Drsni obroč za anteno
Antena je pretvornik, ki pretvarja vodene valove, ki se širijo po daljnovodu, v elektromagnetne valove, ki se širijo v neomejenem mediju (običajno v prostem prostoru) ali obratno. Z vidika sprejemne antene pretvarja elektromagnetne valove iz vesolja v električne signale in jih prenaša na sprejemno napravo (kot je radio, televizija, radar itd.). Z vidika oddajne antene pretvarja električne signale, ki jih generira oddajna naprava (kot so radijske postaje, komunikacijske bazne postaje itd.), v elektromagnetne valove in jih seva v prostor.
V mnogih scenarijih uporabe se morajo antene nenehno vrteti, da dosežejo sprejem ali prenos signala v celotnem obsegu. Če je prenosni vod, ki povezuje anteno, neposredno pritrjen, se bo med vrtenjem zapletel ali celo poškodoval. Drsni obroči omogočajo, da prenosni vod vzdržuje neprekinjeno električno povezavo, ko se antena vrti, in se lahko prilagodijo gibanju z več stopnjami svobode, da se prepreči poškodba opreme.
Posebna vloga drsnih obročev v antenskih sistemih
Oddajna moč
Drsni obroč zagotavlja moč za pogonski motor antene in ojačevalnik signala. Pri satelitskih komunikacijskih antenah prenaša moč iz zemeljskega elektroenergetskega sistema v stalno vrtečo se strukturo antene, ki poganja anteno, da sledi satelitskim signalom.
Oddajanje signalov
Drsni obroč je lahko vključen v prenos več vrst signalov, vključno z RF signali in krmilnimi signali. V avtomobilskem antenskem sistemu za mobilno komunikacijo oddaja satelitski signal, ki ga sprejme antena, do komunikacijske naprave v vozilu. Svoj nadzorni signal prenaša tudi na anteno, da prilagodi njihov kot in sledilni signal.
Zahteve za drsne obroče za antenske sisteme
Stopnja bitnih napak
Pri oddajanju različnih vrst signalov antenski sistem zahteva, da ima drsni obroč zelo majhno stopnjo bitnih napak. Na primer, ko uporabljamo standarde digitalnega televizijskega prenosa, kot je DVB-T, mora biti stopnja bitnih napak drsnega obroča stabilna pod 1×10⁻⁶. Na ta način lahko ostane TV-slika jasna in stabilna, tudi če njegov antenski sistem dolgo časa neprekinjeno deluje.
01
Slabljenje signala
Pri visokofrekvenčnem prenosu signala, kot sta pas C (4GHz - 8GHz) in pas Ku (12GHz - 18GHz), ki se običajno uporabljata v satelitskih komunikacijah, mora biti vnesena izguba drsnega obroča v signal nadzorovati znotraj 0.5dB. To lahko prenese šibek satelitski signal, ki ga prejme antena, na nadaljnjo opremo za obdelavo signala brez izgube.
02
Sposobnost proti motnjam
V urbanih okoljih je veliko elektronskih naprav in virov brezžičnega signala. Drsni obroč mora ščititi odvečne elektromagnetne signale z učinkovitostjo več kot 60 dB, kar lahko znatno zmanjša moč zunanjih signalov. Zato lahko stabilno prenaša komunikacijske signale med baznimi postajami in mobilnimi terminali.
03
Prilagodljivost temperature
Antenske sisteme je mogoče namestiti v različnih okoljih, od hladnih polarnih regij do vročih puščavskih območij. Drsni obroči morajo normalno delovati v območju od vsaj -40 stopinj do 70 stopinj. To dosežemo z uporabo bolj temperaturno odpornih kovin, izboljšanjem tesnilnih struktur in optimizacijo zasnov odvajanja toplote.
04
Odporen na vodo in prah
Pri antenskih sistemih, nameščenih na prostem, mora drsni obroč imeti stopnjo zaščite IP67 ali več. V tem primeru lahko drsni obroč ob močnem dežju popolnoma prepreči vdor dežja v notranje vezje in prepreči slab električni stik, ki ga povzroči erozija vodne pare.
05
Zmogljivost vrtenja
V nekaterih sistemih satelitske sledilne antene mora drsni obroč podpirati anteno, da se neprekinjeno vrti za 360 stopinj pri hitrosti od 10 do 60 vrtljajev na minuto, da pomaga pri sledenju satelitom. Med postopkom vrtenja je treba njen torni moment nadzorovati pod 0,05 N·m, tako da lahko vrtenje antene ostane prožno in gladko.
06
Odpornost na udarce
Antenske sisteme je včasih treba namestiti na mobilne nosilce, kot so vozila in ladje. Drsni obroč mora biti sposoben prenesti določeno stopnjo vibracij in udarcev ter biti preizkušen v skladu z vojaškim standardom MIL-STD-810G, da prenese sunke pospeška od 5g do 20g, ne da bi poškodoval notranjo strukturo in električne povezave.
07
Komunikacijski protokol
Drsni obroč mora biti združljiv z različnimi komunikacijskimi protokoli, ki jih uporablja antenski sistem, vključno s TCP/IP, RS-485, vodilom CAN itd. Če vzamemo vodilo CAN kot primer, mora imeti hitrost prenosa 1 Mbps za prenos komunikacija v realnem času in navodila za nadzor med notranjimi komponentami antenskega sistema.
08
