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MANUAL PARA O MODELO:
SAB177-73
PEDESTAL TIPO FMA
ANTENAS ADE COM 7,3 METROS PARA COMUNICAÇÃO VIA SATELITE
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C o n t e ú d o 1 Geral ..................................................................................................................................... 4 2 Especificações Técnicas....................................................................................................... 5
2.1 Especificações do modelo SAB177-73:....................................................................... 5 3 Composição Estrutural e Princípio de Operação.................................................................. 6
3.1 Composição Estrutural do Sistema .............................................................................. 6 3.1.1 Estrutura do Alimentador ..................................................................................... 7 3.1.2 Subsistema Estrutural........................................................................................... 9
4 Manutenção ........................................................................................................................ 15 4.1 Operação e Manutenção da Antena............................................................................ 16
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1 Geral As antenas modelo SAB177-73, possuem 7,3 metros de abertura e geometria duplo refletora do tipo ADE (Axially Displaced Ellipse), composta por corneta corrugada de alto desempenho.
O desempenho da antena atende às especificações dos padrões ITU-R/ITU-T, INTELSAT IESS-207 e Resolução 572 da Anatel. Ela é não somente dotada de diversas e excelentes funcionalidades elétricas, como alta eficiência, pequeno lóbulo lateral, baixa polarização cruzada, baixa VSWR e alto valor G/T, como também apresenta outras excelentes qualidades como um projeto estrutural apropriado, alta resistência a ventos, boa aparência e uma alta precisão de apontamento.
Este manual é aplicável ao seguinte modelo de antena:
● SAB177-73: Antena ADE de 7,3 metros para banda Ka, Polarização Circular ou Linear, com pedestal na configuração FMA (Full Motion Antenna);
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2 Especificações Técnicas 2.1 Especificações do modelo SAB177-73:
Desempenho Elétrico RX 17700 a 22000 MHz
Faixa de Frequência TX 27000 a 31000 MHz
Polarização Linear ou Circular RX 61,1 dBi @ 19,85 GHz Ganho
TX 64,6 dBi @ 29,00 GHz RX 0,15º @ 19,85 GHz
Largura do Feixe de Meia Potência TX 0,10º @ 29,00 GHz
Resolução Anatel 572 Regulamentação FCC 25.209 Envelope do Padrão de Irradiação
ITU-RS580 RX 1,09 (0,75 dB) Razão Axial
(Configuração Circular) TX 1,09 (0,75 dB) RX 35 dB Discriminação de Polarização Cruzada
(Configuração Linear) TX 35 dB RX 1,30 (17,7dB)
VSWR (Perda de Retorno) TX 1,30 (17,7dB)
TX/RX 75 dB Isolação Porta-a-Porta
RX/TX 75 dB RX WR 42
Terminação do Alimentador (flange) TX WR 34
Potência Máxima de Entrada 500 W
Características Mecânicas Diâmetro 7,3 metros
Geometria da Antena ADE Movimentação Elevação sobre Azimute
Azimute ±90º Elevação 5 a 90º Ajustes de Movimento
Polarização ±50º Material do Refletor Alumínio Material do Pedestal Aço
Refletor Pintura branca Acabamento
Pedestal Galvanizado a fogo Precisão da Superfície 0,35 mm (RMS)
Características Ambientais Vento Operacional 70 km/h
Vento de Sobrevivência 180 km/h
Choques e Vibrações Típicos em transportes marítimos, aéreos e
terrestres Atmosfera Típica de áreas marítimas e industriais
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3 Composição Estrutural e Princípio de Operação
3.1 Composição Estrutural do Sistema O sistema de antena FMA (full motion antenna – antena de movimentação total) de 7,3
metros é composto de dois subsistemas: subsistema alimentador e subsistema estrutural. O
subsistema alimentador é composto pela corneta cônica corrugada e pela rede de microondas. O
subsistema estrutural inclui o refletor principal, o subrefletor e o pedestal. A Figura 1
mostra o diagrama tridimensional da antena SAB177-73 na configuração FMA.
Figura 1 - Diagrama tridimensional da antena SAB177-73 na configuração FMA
O diagrama de blocos da antena de SAB177-73 na configuração FMA, integrada com sistema de rastreio, é mostrado na Figura 2.
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Figura 2 - Diagrama de Blocos do Sistema de Antena SAB177-73, configuração FMA, com sistema de
rastreio
3.1.1 Estrutura do Alimentador O alimentador é o coração da antena, e seu desempenho afeta diretamente o desempenho de RF da antena como um todo. Devido a isso, deve ser concebido e produzido da forma mais precisa possível. O alimentador é composto da corneta corrugada e da rede de microondas.
3.1.1.1 Corneta Corrugada
As seções de RX e de TX da antena compartilham a mesma corneta corrugada. Os requisitos da corneta são garantir radiação ideal nas bandas de RX e TX, com simetria de rotação, excelente
Dispositivo de Acionamento da Elevação
Dispositivo de Acionamento do Azimute
Resolver de Azimute
Resolver de Elevação
Dispositivo de Proteção e Segurança P
edes
tal
Receptor de Rastreamento Subsistema Alimentador
Antena
Unidade de Controle da
Antena (ACU)
Unidade de Acionamento
da Antena (ADU)
Ʃ ∆
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desempenho de polarização cruzada e excelentes características de VSWR.
A corneta corrugada consiste da seção cônica de entrada, seção de conversão de modo, seção de transição e seção afunilada de saída. A seção de transição pode incluir subseções de transição de frequência e de ângulo. Se a banda de frequência é estreita, não há seção de frequência. O diagrama de blocos é mostrado na figura 3. A finalidade da seção de conversão de modo é converter de forma eficiente o modo principal TE11, no guia de ondas circular, para o modo principal HE11 no guia de ondas corrugado, ao mesmo tempo em que mantém um bom casamento de impedâncias e rejeita a geração de modo EH12 indesejado de alta ordem. A seção de transição realiza a transição de frequências e de ângulo entre a seção do conversor de modo e a seção afunilada de saída, ao mesmo tempo em que rejeita a geração de modo EH12 de alta ordem perigosos. A seção afunilada de saída tem a função de gerar o nível de iluminação requerido nas bordas do subrefletor. A seção de conversão de modo é a concepção-chave. As corrugações (ring-loaded slots) na seção de conversão de modo, servem para expandir a banda de frequência. A figura 4 ilustra a estrutura da corneta na banda Ka.
Figura 3 Diagrama de Blocos da Corneta Corrugada
Figura 4 Estrutura da corneta corrugada para banda Ka
Seção Afunilada de
Saída
Seção de Transição
Seção de Conversão de Modo
Seção Cônica
de Entrada
Seção de Divisão (Splitting)
Seção de Conversão de Ângulo Seção de Conversão de Frequência
Seção Afunilada de Saída Seção de Conversão de Modo
Seção Cônica de Entrada
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A corneta corrugada pode operar em altas potências graças à intensidade de campo elétrico muito baixo distribuído nos entalhes corrugados. Como o comprimento de onda operacional é próximo das ondas milimétricas, demandando uma alta precisão do processo, deve ser usada uma tecnologia de processo específica para que a precisão do processo seja assegurada.A corneta corrugada desenvolvida para isso deve satisfazer as seguintes especificações: VSWR<1,1 e isolação de polarização cruzada >38dB.
3.1.2 Subsistema Estrutural 3.1.2.1 Composição de Refletor
O refletor da antena é composto do refletor principal, suportes de apoio do refletor, subrefletor e
suporte, e sistema alimentador. A visão tridimensional da estrutura do refletor é mostrada na
Figura 5.
Figura 5 – Composição estrutural da antena SAB177-73 na configuração FMA
O refletor principal é um dos componentes-chave da antena. Sua superfície curva teórica é
formada pela rotação da curva de modelamento em torno do eixo da antena. Tomando como base
a integração de fatores como materiais, engenharia de produção e ajustes do conjunto montado, o
refletor da antena é particionado. O refletor é composto de um anel na direção radial. O refletor é
dividido em 16 placas de setores iguais.
O subrefletor é construído em alumínio fundido e adota estrutura integrada. Na sua produção é
usada máquina-ferramenta de controle numérico para a obtenção da precisão almejada, com
Para-raios
Suporte do Alimentador Corneta Refletor principal
Estrutura de suporte (Backup)
HUB
Subrefletor
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desvio máximo de 0,15 mm (RMS). O mecanismo de suporte do subrefletor é composto de
quatro hastes de suporte e um mecanismo de ajuste. O mecanismo de suporte é mostrado na
Figura 6.
Figura 6 – Diagrama Tridimensional do Subrefletor da antena SAB177-73 e seu Mecanismo de Suporte
A estrutura de suporte do refletor consiste do HUB, barras radiantes e barras de distribuição de
tensão no aro, dividida em 16 barras principais de radiação ao longo da direção circunferencial.
Uma barra de distribuição de tensão é colocada entre duas barras radiantes. As hastes restantes
constituem a estrutura treliçada reticular, como mostrado na Figura 7.
Figura 7 – Diagrama da Estrutura de Suporte do Refletor da antena SAB177-73
O HUB é o componente básico para as tensões da estrutura da antena, e é também o componente de conexão entre o refletor e o pedestal. Todas as cargas do refletor são descarregadas de forma concentrada no HUB. Por isso, o HUB deve possuir maior rigidez.
Barras radiantes HUB
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O diagrama tridimensional do HUB é mostrado na Figura 8.
Figura 8 – Diagrama tridimensional do HUB da antena SAB177-73
As barras de radiação compõem um dos principais elementos da estrutura da antena. A
função principal dessas barras é atuar como estrutura de apoio para dar forma ao refletor,
possibilitando a criação da superfície refletora principal e central da antena. São 16 barras de
radiação que compõem uma treliça fixada por solda a um tubo de aço retangular. Estas 16 barras
ficam igualmente espaçadas na circunferência do hub. A fixação é feita com parafusos, tanto no
lado do hub como no lado do refletor. Entre as barras de radiação são montadas 16 barras de
distribuição de tensão, por meio de parafusos. As vantagens decorrentes são configuração
simples, alta rigidez e baixo peso. O diagrama tridimensional é mostrado na Figura 9.
Figura 9 – Diagrama tridimensional das barras de radiação da antena SAB177-73
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O suporte do alimentador é dividido em dois segmentos: segmento superior e segmento inferior.
Ambos os segmentos são formados por processo de laminação e solda de placa de aço Q235A de
4 mm de espessura. O segmento inferior é construído no conceito de luva circular. A rede de
microondas para banda Ka é instalada na luva circular, fixada ao HUB. O segmento superior usa
estrutura de luva cônica, que na parte de cima sustenta a corneta corrugada da banda Ka e na
parte de baixo é encaixada no rebaixo da luva circular e nos flanges, com fixação por parafusos.
O diagrama tridimensional é mostrado na Figura 10.
Figura 10 – Diagrama tridimensional do suporte do alimentador da antena SAB177-73
3.1.2.2 Composição do Pedestal
O pedestal da antena adota estrutura de movimentação total (full-motion mount structure) de
elevação sobre azimute, composto basicamente de suporte principal (kingpost) de azimute, caixa
de azimute, caixa de elevação, braços de suporte esquerdo/direito, dispositivo de travamento da
elevação, dispositivos de acionamento de azimute/elevação, rolamentos de azimute/elevação,
plataforma de operação e escada, entre outros. O diagrama geométrico estrutural é mostrado na
Figura 11.
Segmento superior
Segmento inferior
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Figura 11 – Vista Tridimensional do Pedestal da Antena SAB177-73 na Configuração FMA
333...111...222...222...111 MMMeeecccaaannniii sssmmmooo dddeee AAAzzziiimmmuuuttteee
O mecanismo de azimute consiste do suporte principal (kingpost), caixa de azimute, rolamento
de azimute, dispositivo de acionamento do azimute, dispositivo de bobinagem do cabo,
dispositivos de medição de limite e ângulo etc.
O acionador do azimute, com mecanismo duplicado, usa acionamento elétrico com dispositivo
anti-rebote (anti-backlash). A base (kingpost) e o prato giratório usam placas de aço soldadas na
estrutura de cavidades. Na cavidade interna há espaço suficiente para acomodação do dispositivo
de acionamento, dispositivo de bobinagem de cabos, dispositivos de medição de limite e ângulo
e dispositivo de travamento, entre outros. A faixa de excursão do azimute é de ±165º. A estrutura
da parte de azimute é mostrada na Figura 12.
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333...111...222...222...222 MMMeeecccaaannniii sssmmmooo dddeee EEElll eeevvvaaaçççãããooo O mecanismo de elevação consiste basicamente da caixa de elevação, braços de suporte
esquerdo/direito, sistema de acionamento, dispositivo limitador e dispositivo resolvedor de
ângulo, buffer, trava, contrapeso, plataforma operacional, escada etc. A estrutura da parte da
elevação é mostrada na Figura12.
Assim como no azimute, o acionador da elevação também consiste de mecanismo duplicado e
usa acionamento elétrico com dispositivo anti-rebote (anti-backlash). A caixa de elevação e os
braços de suporte esquerdo/direito consistem de estruturas soldadas em placas de aço. A faixa de
rotação da elevação é de 0º a 90º.
Caixa de Elevação
escada
Plataforma e guarda-corpo
HPA 1:1
Suporte principal (kingpost)
Braço de Supo rte da Elevação
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Figura 12 – Vista externa dos mecanismos de azimute e elevação correspondentes às antenas
SAB177-73 na configuração FMA
3.1.2.3 Dispositivos de Acionamento Os dispositivos de acionamento são usados para alinhar a antena com o satélite. O sistema de orientação da antena é dividido em duas partes: dispositivo de acionamento do azimute e dispositivo de acionamento da elevação. Ambos tem a mesma composição, cada um com acionamento por 2 motores (dual-motor clearance driving mode) e modo de acionamento por mecanismo duplicado, cada um consistindo de motor, redutor por engrenagens planetárias e uma grande engrenagem no estágio final. O método de acionamento por mecanismo duplicado tem as seguintes vantagens: o uso do método de acionamento elétrico anti-backlash elimina rebotes e melhora a precisão de determinação do ponto do sistema e a precisão do rastreio, reduzindo ao mesmo tempo o volume da caixa de acionamento e aumentando a robustez do sistema. A composição do dispositivo de acionamento é mostrada na Figura 13, na qual a razão de desaceleração do redutor de engrenagens planetárias é 400; a razão de desaceleração do par de engrenagens é 11, e portanto a razão de desaceleração total, é de 400 × 11=4.400.
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Figura 13 – Diagrama de blocos do dispositivo de acionamento duplo das antenas
SAB177-73 na configuração FMA
3.1.2.4 Dispositivos de Sincronismo Os dispositivos de sincronismo de azimute e elevação são instalados respectivamente nas pontas
dos eixos de azimute e elevação. As posições dos eixos são transformadas em sinais elétricos e
utilizadas para obter a informação de posição da antena.
3.1.2.5 Plataforma e Escada Para a conveniência da manutenção e para a garantia da segurança, são instalados guarda-corpo,
escada e plataforma no pedestal.
3.1.2.6 Dispositivos Limitadores Para que a antena se movimente dentro da faixa segura, são instalados dispositivos limitadores nas
pontas dos eixos de azimute e elevação. O dispositivo limitador consiste de chave de fim de curso e
um batente. As chaves de fim de curso são instaladas respectivamente nas duas posições extremas
das faixas de excursão dos eixos de azimute e elevação. Quando a antena atinge a posição extrema
e ocorre um contato entre a chave e o batente, a alimentação é desligada.
4 Manutenção
Por ser um equipamento de uso externo (outdoor), a antena é exposta à ação de agentes
ambientais como sol, chuva e vento. A vida útil do equipamento é bastante ampliada quando a
antena é corretamente operada e recebe manutenção regular e de boa qualidade. Uma
manutenção de qualidade realizada nas épocas corretas é importante para garantir a vida útil
esperada.
Motor CC
Par de Engrenagens
Motor CC
Redutor de Engrenagens Planetárias
Redutor de Engrenagens Planetárias
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4.1 Operação e Manutenção da Antena Para garantir esta vida útil esperada, siga as recomendações descritas abaixo, concernentes à
operação e manutenção:
a) Acompanhe a previsão de tempo regional. Caso estejam previstos ventos de velocidade
superior a 32 m/s, antecipe os preparativos apontando a antena para cima (zênite) e
travando-a adequadamente.
b) É proibido subir no suporte do subrefletor após este ter sido ajustado e em operação. Caso
seja necessário realizar trabalhos de manutenção, estes devem ser feitos sem pisar no
subrefletor para evitar alterações na precisão.
c) O refletor principal é construído com placas de alumínio. O pessoal de manutenção não
pode usar sapatos com sola dura para evitar danos a este refletor.
d) Verifique regularmente a fina película de vedação na superfície da boca da corneta. Caso
haja qualquer danificação que possa causar ou que já cause infiltração, substitua
prontamente a película para que não haja impactos na operação normal da antena.
e) Os componentes do alimentador e do guia de ondas possuem conexões rígidas, motivo
pelo qual não devem sofrer impactos nem esmagamentos.
f) Aplique pintura regularmente. A cada três anos aplique três demãos de tinta spray sobre a
antena.
g) Antes de colocar a antena em operação, verifique se os componentes desta antena foram
instalados corretamente e de forma confiável. Caso seja constatado qualquer problema,
faça a correção imediata.
h) Verifique regularmente a tampa de vedação do dispositivo de sincronismo, bem como se
os pontos de conexão de todos os cabos estão bem vedados. Vede as partes expostas com
adesivo apropriado para evitar infiltrações de água que podem provocar curto-circuitos ou
a queima do equipamento.
i) Inspecione e faça manutenção regular no pedestal da antena (a cada seis meses é
apropriado). Durante os trabalhos de manutenção e tarefas rotineiras, assegure-se que a
energia esteja desligada para garantir a segurança de equipamentos e pessoas. Os
seguintes testes devem ser realizados:
i. Verifique regularmente os limites esquerdo e direito do ajuste de azimute, e
também os limites superior e inferior do ajuste de elevação. Caso algum ajuste não
esteja a contento, faça imediatamente a correção para evitar acidentes sérios quando
do período de funcionamento normal.
ii. Verifique regularmente se os motores e os dispositivos de sincronismo estão em
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boas condições e devidamente vedados para evitar que eventuais ocorrências de
circuito aberto ou curto-circuito possam causar acidentes.
iii. Verifique regularmente se os parafusos expostos estão bem apertados. Caso haja
algum frouxo, aperte-o.
iv. Verifique regularmente o estado da pintura. Caso haja danificações faça retoques
imediatamente, usando primer a base de cromato de zinco e esmalte de poliuretano
branco.
v. Inspecione frequentemente todas as partes estruturais e as partes rotativas
(rolamentos, desacelerador etc.). Caso seja encontrado algum problema, solucione-
o imediatamente.
vi. As partes rotativas (rolamentos, caixa do sem-fim, parafusos de ajuste etc.) devem
ter suas partes internas preenchidas com graxa e óleo lubrificantes.
vii. Pintura: a cada três anos aplique tinta spray em todos os pontos necessários. Antes
da aplicação, raspe a pintura original. Em seguida, aplique uma ou duas demãos (o
que for necessário) de primer a base de cromato de zinco e na sequência aplique
tinta esmalte poliuretano branca (duas ou três demãos, o que for necessário).
