Опорно-поворотные устройства, мачты, опоры и стойки для спутниковых антенн

Антенной опорой (АО) называется высотное сооружение, предназначенное для установки антенн различных типов.

Установка АО производится на объектах, имеющих ограниченную свободную площадь. Конструкции используются в ветровых районах с коэффициентом 1−7 по СНиП 2.01.07. —85, при температуре, составляющей от -50 до +50ºC, относительной влажности, равной 100% (когда температура не превышает 25ºC).

Антенные опоры применяют при воздействии таких природных факторов, как влага, песок, пыль, роса, иней, солнечная радиация, снег.

Антенную опору составляют следующие элементы:

● Поднимающий оборудование поворотный кронштейн;

● Площадка для проведения обслуживания конструкции;

● Площадки отдыха и перехода;

● Имеющие корзину ограждения вертикальные лестницы.

Для изготовления подобных конструкций используют различные материалы: алюминиевые сплавы, асбестоцемент, сталь, железобетон, древесину, синтетику, стеклопластик.

Существует три основных типа антенных опор:

Представляют собой пространственные консольные стержни, имеющие цветомаркировку. Они устанавливаются на свайный, монолитный фундамент или крышу сооружения.

Металлическая отдельно стоящая башня не имеет растяжек (дополнительных креплений), оснащена подъемной лестницей, находящейся в центре «ствола». К последней крепится корзина, используемая для обслуживания оборудования.

Металлические конструкции, на которых размещается телекоммуникационное оборудование.

Мачты могут быть установлены несколькими способами:

● С растяжками;

● С пригрузом;

● В виде опор (фермный тип).

Мачты состоят из различного количества секций, количество которых определяется желаемой высотой опоры, а также условиями транспортировки и монтажа.

Выступает комбинированным вариантом конструкции антенной опоры. Блок выполнен в виде плоской башни, где пояса в поперечном направлении раскреплены наклонными растяжками в поперечном направлении. Стволами мачт служат пояса блока, выполненные из сварных секций решетчатого типа.

Опорно-поворотное устройство (ОПУ) — один из основных элементов антенной конструкции, предназначенный для обеспечения необходимого угла поворота тарелки, а также ее наведения на спутник.

В основе конструкции современных ОПУ лежит стальная червячная пара, а для продления срока службы механизма используется антикоррозийное покрытие.

ОПУ предназначены для спутниковых антенн различных типов:

● Тяжелых (с использованием оснований-амортизаторов);

● Облегченных;

● Универсальных (комплектуются блоками управления, специальными кабелями, требуют специализированного ПО).

Опорно-поворотное устройство составляют:

● Электропривод;

● Блоки управления;

● Датчики.

Расположение зеркала делит ОПУ на приборы:

● С азимутально-угломестной подвеской;

● С полярной подвеской.

Используется для приема сигнала только с одного выбранного спутника, обеспечивает прочную фиксацию.

Позволяет просматривать любой незатененный Землей спутник, находящийся на геостационарной орбите, при помощи поворота в одной плоскости.

Обеспечивает исполнение алгоритмов позиционирования и вращения антенны, представлен двумя типами:

● Линейный (актуатор)

Работает при помощи электродвигателя, снабженного редуктором, который состоит из нескольких шестеренчатых передач и одной передачи типа «винт-гайка», обеспечивающей перемещения выдвигающегося штока в фиксированных пределах. При выходе стержня рефлектор вращается вокруг полярной оси подвески. Герметичный кожух закрывает шток, предохраняя его от влияния неблагоприятных внешних факторов.

● «Горизонт-горизонт» (супермаунт)

ОПУ подобного типа снабжены шестеренчатым механизмом, способный осуществлять вращение тарелки от горизонта до горизонта вокруг полярной оси по всему сектору геостационарной орбиты.

Принцип действия состоит в использовании обратной связи. Подача напряжения питания на электродвигатель обеспечивается встроенным компаратором одновременно с передачей элементом обратной связи сигнала рассогласования на один из входов компаратора. Характер такого сигнала зависит от положения антенны, типа элемента обратной связи. Электродвигатель будет вращаться до тех пор, пока тарелка не займет положение, которое соответствует сигналу управления.

Элемент обратной связи представляет собой один из компонентов, составляющих конструкцию электропривода и предназначенных для получения сигнала рассогласования.

Подобные датчики делятся на несколько типов:

Потенциометры, у которых величина выходного напряжения зависит от расположения механически связанного с электродвигателем движка.

Основаны на работе управляемых магнитами герметичных контактов — герконов.

Предполагают использование фототранзистора и светодиода в качестве элемента обратной связи.

Принцип их работы заключается в воздействии магнитного поля на электрические характеристики полупроводника, пропускающего электрический ток.

Такие опоры используются, когда невозможен монтаж антенны на крышу или фасад сооружения (наличие в непосредственной близости высотных зданий, деревьев, заборов и других препятствий для прохождения сигнала). Опора устанавливается там, где бесперебойный прием возможен, а на нее крепится спутниковая тарелка. Идущие от опоры антенные кабели подключаются к приемной аппаратуре.

Установка мобильных VSAT-станций предполагает несколько вариантов размещения.

Применяется для установки тарелки на плоскую кровлю, бетонный фундамент, редко — асфальт. Монтаж осуществляется с использованием специальной быстросборной конструкции NPRM, состоящей из уголков и труб, включающей трубостойку и основание. Последнее укладывается на кровлю, сверху помещается балласт (шлакобетонные блоки). Вес балласта зависит от размеров тарелки и силы ветра в месте установки. Достоинством метода выступает отсутствие повреждений элементов сооружений, недостатками — громоздкая опорная конструкция, тяжелый балласт.

Предполагает наличие стенового кронштейна (быстросборная конструкция, состоящая из труб и уголков, представленная укосинами и трубостойкой), который крепится к стене в зависимости от материала, из которого она выполнена, дюбелями, шурупами, анкерами. Главное достоинство способа — компактность, легкость конструкции, низкая ее стоимость, недостатки — необходимость привлечения спецтехники при монтаже на большой высоте, сверление наружных стен, возникновение «мостиков холода».

Метод применяется для монтажа тарелок на наружной стене сооружения, если его высота недостаточна для сохранности оборудования или обеспечения прямой видимости спутника. Установка над стеной происходит с использованием специализированного кронштейна, который подбирается по конструкции и размерам после оценки объекта.

Существует 2 типа подобных кронштейнов:

● С нулевым вылетом (для стен без козырьков, полное прилегание трубостойки к стене);

● С ненулевым вылетом (для монтажа над козырьком крыши, трубостока находится на расстоянии).

Достоинства:

● Предотвращение несанкционированного доступа к антенне за счет особенностей монтажа;

● Возможность обслуживать тарелку с крыши без использования спецтехники.

Недостатки:

● Сложности при перевозке неразборного кронштейна;

● Повышенный риск опрокидывания конструкции;

● Сверление наружных стен.

Принцип монтажа заключается в выемке грунта, установке трубы нужной длины и диаметра и последующей заливке бетоном без опалубки. Заливаемая часть должна иметь просверленные отверстия, куда вставляются металлические стержни для предотвращения проворачивания конструкции в бетоне.

Достоинства:

● Надежность крепления;

● Легкий доступ к антенне, необходимый для обслуживания;

● Отсутствие повреждений сооружений.

Недостатки:

● Необходимо проведение строительных работ (заливка бетоном, выемка грунта);

● Требуется выделение землеотвода;

● Низкое расположение антенны, что ведет к повышенному риску посторонних воздействий и ухудшению качества приема сигнала.

Способ применяется при отсутствии капитальных строений или невозможности произвести на них монтаж. Конструкция антенной площадки представляет собой «стол», поднятый над поверхностью земли на 0.5−2.5 м. Его опоры-трубы находятся в железобетонном фундаменте или забиваются в специально подготовленные ямки. В центре располагается антенная трубостойка.

Достоинства:

● Высокая надежность;

● Удобный доступ к тарелке;

● Отсутствие повреждений конструкции сооружений;

● Антенна находится на достаточной высоте, что исключает воздействие различных негативных факторов.

Типовая серийная опорная конструкция, представленная трубостойкой, выполненной из трубы необходимого диаметра, высоты, на другом конце которой расположен плоский фланец с отверстиями, необходимыми для крепления к горизонтальной поверхности. Достоинства и недостатки определяются способом монтажа и типом фундамента, куда будет установлена опора.

Как и в случае с установкой на спецплощадку, способ применяется при отсутствии капитальных строений или невозможности произвести на них монтаж, но с наличием стационарной металлоконструкции, допускающей закрепление антенны (мачта, опора эстакады, ограждение и т.д.) Для каждого случая конструкция и крепление разрабатываются индивидуально по итогам обследования объекта.

Достоинства:

● Отсутствие повреждений металлоконструкций, элементов сооружений;

● Быстрый монтаж;

● Нет общестроительных работ.

Недостатки:

● Необходимость согласования монтажа на металлоконструкцию с ее владельцем.

Подобный метод используется для:

● Проведения мероприятий (например, видеоконференций);

● Для тестирования оборудования, демонстрации услуг;

● На объектах, у которых отсутствует постоянное место дислокации.