Ключевые проблемы в дизайне контактного кольца для двухканальной системы RF Pan Tilt

С развитием более высокой частоты, более широкой полосы пропускания и более сложных функциональных радиочастотных систем двухканальная радиочастотная система панорамирования стала широко распространенной во многих областях, таких как двухканальная радиолокационная первичная линия связи/вторичная многополяризационная система связи. И т. д. В таких системах система панорамирования и наклона имеет не только управление указателем с высокой точностью, но и одновременно и стабильно вмещает две передачи высокочастотных радиочастотных сигналов во время вращения. Передача сигнала  поддержана кольцами выскальзывания, большинств важной частью этой ключевой работы.

Двухканальные подвесы RF имеют более строгие, сложные требования к контактным кольцам по сравнению с одноканальной радиочастотной системой MS, и основные трудности заключаются в следующем.

I. Независимость и изоляция двух радиочастотных сигналов

В двухканальной системе наклона лотка RF, необходимо что кольцо выскальзывания обеспечивает 2 сигнала RF. Такие сигналы могут работать в одинаковых или разных частотных диапазонах, с одинаковой или ортогональной схемой поляризации, и могут передаваться и приниматься одновременно. Основная трудность для кольца скольжения  заключается в том, как добиться изоляции между каналами. Плохо спроектированные внутренние структуры могут вызывать перекрестные помехи радиочастотных каналов, связь сигналов и ухудшение SNR. На высоких частотах незначительные перекрестные помехи могут умножаться на системном уровне, ухудшая качество связи или разрешение радара. Таким образом, для того чтобы преодолевать этот недостаток кольцо выскальзывания в двухканальных системах наклона панорамирования РФ должно обеспечить разумный уровень независимости как для электрического, так и для структурного между 2 различными сигналами РФ .

II. Согласование импеданса и стабильность в вращающейся раме

Системы RF сильно чувствительны к непрерывности импеданса и это требование более дополнительные увеличенные кольца выскальзывания RF канала in двойные. При вращении контактное кольцо также должно работать для поддержания стабильного характерного импеданса для каждого радиочастотного канала (например, 50) и не изменяться при изменении угла поворота и скорости. Он также должен предотвращать чрезмерные отражения, вызванные механическими допусками или незначительными различиями условий контакта. Изменение представления в одном канале может причинить скоординированное движение всей системы, так, что стабильность импеданса кольца выскальзывания ундер вращая условие фундаментальный вопрос, который нужно разрешить радиально симметричным для блока наклона лотка РФ двойн-канала.

III. Двойные ограничения вносимых потерь и фазы стабильности

ТРЕБОВАНИЯ СЛИП КОЛЬЦО В двухканальной системе наклона панорамирования RF контактное кольцо необходимо для передачи, а также для управления двойными сигналами и для обеспечения высокой последовательной синхронизации между каждым каналом. Это включает в себя среди прочих (Абсолютный уровень потерь  контроль, равномерность между двумя каналами В потерянных и фазовая задержка стабильности и предсказуемости). Если существуют различные потери или фазовые сдвиги двух радиочастотных сигналов по отношению к начальному состоянию внутри контактного кольца, этот дисбаланс канала может привести к ошибке в формировании светового сигнала или обработке сигнала и значительно усложнить калибровку системы. Поэтому, в двухканальной системе наклона лотка RF кольцо выскальзывания not как раз «часть RF», а скорее компонент точности требуя управления спаривания и последовательности канала.

IV. Трудности мульти-канало интеграции в сдержанных регионах

Наклон панорамирования по своей сути чувствителен к размеру и весу, в то время как двухканальные РЧ-кольца обычно требуются для приземлития среди созвездия дополнительных каналов питания, сигнала управления (например, RS-485 или Ethernet) и сигналов датчика/обратной связи. Обеспечение интеграции таких двойных радиочастотных каналов в несколько низкочастотных сигналов наряду с адекватной электромагнитной изоляцией и структурно совместимым рассеиванием тепла в ограниченном структурном пространстве является сложной системной инженерной проблемой. В такой среде его внутренняя структура, расположение каналов и меры экранирования (защиты) кольца скольжения играют решающую роль в глобальной производительности и надежности двухканального RF PTZ.

V. Соединение Проблема точности обработки и производительности RF

Механическая и РЧ подсистемы тесно связаны  в двухосной РЧ-системе панорамирования и наклона. Кольцо выскальзывания, которое действует как «вращающийся интерфейс», может ввести в путь радиочастотного сигнала даже небольшие ошибки центрирования и концентричности в дополнение к осевому и радиальному биению, вибрации во время вращения и износу из-за длительного использования. Двухканальные радиочастотные системы более восприимчивы к соединению такого рода, чем одноканальные системы, поскольку нестабильность, возникающая в любом из каналов, повлияет на общую производительность, и, таким образом, получить относительное постоянство между двумя сигналами нелегко. Эта зависимость подчеркивает важность кольца выскальзывания в карданных стабилизалах РФ двойн-канала где механическая точность и представление РФ близко соединены.

VI. Проблемы долгосрочной надежности и устойчивости к окружающей среде

Двухканальные радиочастотные системы панорамирования и наклона широко используются в транспортных средствах, кораблях и наружных стационарных станциях и могут испытывать высокие ветровые нагрузки или сильную вибрацию. Для того чтобы достигнуть таких применений,  кольцо выскальзывания должно обеспечить стабилизированные представления РФ во время долгосрочного вращения в сложной окружающей среде. В двухканальных радиочастотных системах, которые выходят из строя в одном канале, системные функции будут потеряны, в то время как, с другой стороны, дрейф производительности обычно сложнее обнаружить и вызвать проблемы, чем прямой отказ. Поэтому, начать систему наклона лотка РФ двойн-канала, как конструировать срок пригодности  , материал и экологическая приспособляемостьь своего кольца выскальзывания очень важна.

VII. 2 Дизайн кольца выскальзывания на системном уровне При подготовке дизайна полного собрания кольца выскальзывания  что дизайн системного уровня?

С точки зрения системного инжиниринга, общая производительность двухканальной РЧ системы панорамирования и наклона формулируется как:

Производительность двухканальной ВЧ-системы панорамирования и наклона = ВЧ-характеристики передней части X Характеристики антенны X  Система панорамирования и наклона Точность указания X Многоканальная ВЧ-согласованность и стабильность Контактное кольцо скольжения.

Под таким условием, кольцо выскальзывания не только «соединитель» но также ключ а или даже один из приборов ядра которые влияют на возможностях и пределах производительности системы общих.

Заключение

Для двухканальной системы наклона панорамирования RF сложность и корреляция кольца скольжения  дизайн выше, чем при использовании одноканальной радиочастоты. Изоляция канала, стабильность импеданса, равномерность вносимых потерь, механическая/радиочастотная связь и долгосрочная надежность являются основными проблемами для определения трудностей конструкции двухканального радиочастотного кольца. Такие проблемы на системном уровне не полностью поняты и имеют решающее значение для реализации полного потенциала двухканальных радиочастотных систем панорамирования и наклона в высокочастотных приложениях с высокой надежностью.