Défis clés dans la conception de l'anneau de glissement pour les systèmes de Pan Tilt RF à double canal

Avec le développement de fréquences plus élevées, d'une bande passante plus large et de systèmes RF de fonction plus complexes, le système d'inclinaison de panoramique RF à double canal devient endémique dans de nombreux domaines, comme la liaison primaire radar à double canal de communication à double antenne/le système de liaison multi-polarisation secondaire. Etc. Dans de tels systèmes, le système d'inclinaison panoramique a non seulement un contrôle de pointage avec une grande précision, mais aussi des données. simultanément et de manière stable deux transmissions de signaux RF haute fréquence pendant la rotation. Signal transmission est pris en charge par les anneaux de glissement, la partie la plus importante de ce travail de clé.

Les gimbales RF à double canal ont des exigences plus strictes et complexes sur les anneaux de glissement par rapport aux systèmes RF à canal unique m, et les principales difficultés sont les suivantes.

Je. Indépendance et isolement de deux signaux RF

Dans le système Pan Tilt RF à deux canaux, il est nécessaire qu'un anneau de glissement fournisse deux signaux RF. De tels signaux peuvent fonctionner dans des bandes de fréquences identiques ou différentes, avec un schéma de polarisation identique ou orthogonale, et peuvent être envoyés et reçus simultanément. La principale difficulté pour slip ring est de savoir comment réaliser l'isolement entre les canaux. Les structures internes mal conçues peuvent provoquer une diaphonie du canal RF, un couplage du signal et un SNR pire. Aux fréquences élevées, la diaphonie mineure peut être multipliée au niveau du système, dégradant la qualité de communication ou la résolution du radar. Ainsi, pour surmonter cet inconvénient, l'anneau de glissement dans les systèmes d'inclinaison de panoramique RF à double canal doit fournir un niveau d'indépendance raisonnable pour les signaux électriques et structurels entre deux signaux RF différents.

II. Adaptation d'impédance et stabilité dans un cadre rotatif

Les systèmes RF sont très sensibles à la continuité de l'impédance et cette demande est encore accrue dans les anneaux de glissement RF à double canal. En rotation, la bague collectrice doit également fonctionner pour maintenir l'impédance caractéristique de chaque canal RF stable (par exemple, 50) et ne pas changer lorsque l'angle de rotation et la vitesse de la  varient. Il doit également éviter les réflexions excessives causées par des tolérances mécaniques ou des conditions de contact légèrement variées. La variation des performances dans un canal peut provoquer le mouvement coordonné de l'ensemble du système, de sorte que la stabilité de l'impédance de la bague collectrice sous la condition de rotation est un problème fondamental à résoudre radialement symétrique pour l'unité d'inclinaison de panoramique RF à double canal.

III. Double contraintes de perte d'insertion et de stabilité de phase 

DEMANDES D'ANNEAU SLIP Dans le système d'inclinaison de panoramique RF à deux canaux, la bague collectrice est nécessaire pour transférer ainsi que pour contrôler les signaux doubles, et pour être avec des performances de synchronisation cohérentes entre chaque canal. Cela se compose entre les autres (contrôle absolu du niveau in-loss, uniformité entre deux canaux de stabilité et de prévisibilité en retard de phase In lost). S'il y a des pertes ou des déphasages différents des deux signaux RF par rapport à une condition de départ dans l'anneau de glissement, ce déséquilibre de liaison peut entraîner une erreur dans la formation de faisceau ou le traitement du signal et compliquer considérablement l'étalonnage du système. Par conséquent, dans un système d'inclinaison de panoramique RF à double canal, l'anneau de glissement n'est pas juste une «partie RF», mais plutôt un composant de précision nécessitant un appariement de canal et une gestion de la cohérence.

IV. Difficultés d'intégration multi-Channel dans les régions contraintes

L'inclinaison du panoramique est intrinsèquement sensible à la taille et au poids, tandis que les anneaux de glissement RF à double canal sont généralement nécessaires pour land parmi une constellation de canaux de puissance supplémentaires, le signal de commande (e.g., RS-485 ou Ethernet) et signaux de capteur/rétroaction. L'activation de l'intégration de tels canaux RF doubles dans de multiples signaux basse fréquence, ainsi qu'une isolationélectromagnétique adéquate et une dissipation thermique structurellement compatible dans un espace structurel confiné est un problème d'ingénierie des systèmes compliqué. Dans un tel environnement, sa conception de structure interne, la disposition des canaux et les mesures de blindage (protection) de l'anneau slip jouent un rôle crucial sur les performances mondiales et la fiabilité du PTZ RF à double canal.

V. Le Coupling Problème de la précision d'usinage et des performances RF

Les sous-systèmes mécanique et RF sont étroitement liés dans un système d'inclinaison de panoramique RF à double axe. La bague collectrice, qui se présente comme une «interface rotative», peut introduire dans le trajet du signal RF même de légères erreurs de centrage et de concentricité en plus du ruissellement axial et radial, des vibrations pendant la rotation, et l'usure en raison d'une utilisation à long terme. Les systèmes RF à double canal sont plus sensibles au couplage de ce type qu'un système à canal unique, dans la mesure où l'instabilité se produisant dans l'un ou l'autre des canaux affectera les performances globales et l'obtention d'une constance relative entre les deux signaux n'est donc pas facile à gérer. Cette dépendance met en évidence l'importance de l'anneau de glissement dans les cardan RF à double canal où la précision mécanique et la performance RF sont étroitement couplées.

VI. Les défis de la fiabilité à long terme et Robustesse environnementale

Les systèmes d'inclinaison de panoramique RF à double canal sont largement utilisés dans les applications de véhicules, de navires et de stations fixes extérieures, et peuvent expérimenter des charges de vent élevées ou de fortes vibrations. Pour réaliser de telles applications, la bague collectrice doit fournir des performances RF stables lors d'une rotation prolongée dans un environnement complexe. Dans les systèmes RF à double canal qui échouent dans un canal, les fonctions système seront perdues tandis que, d'une autre part, la dérive des performances est généralement plus difficile à détecter et à troubler qu'une défaillance pure et simple. Par conséquent, pour développer un système d'inclinaison de panoramique RF à double canal, il est très important de concevoir la durée de vie, le matériau et l'adaptabilité environnementale de sa bague collectrice.

VII. 2 Conception de l'anneau de glissement au niveau du système En préparant la conception d'un assemblage complet de bague de glissement, en quoi consiste une conception de niveau système?

Du point de vue de l'ingénierie des systèmes, les performances totales d'un système d'inclinaison de panoramique RF à double canal sont formulées comme suit:

Performances du système d'inclinaison de panoramique RF à double canal = Performance frontale RF X Caractéristiques de l'antenne X Pan tilt System Précision de pointage X Anneau de cohérence RF multicanal et de stabilité.

Dans de telles conditions, la bague collectrice n'est pas seulement un «connecteur», mais également une clé a ou même l'un des dispositifs principaux qui influencent les capacités globales du système et les limites de performances.

Conclusion

Pour le système d'inclinaison de panoramique RF à double canal, la complexité et la corrélation de la conception de ring de glissement sont plus élevées que celles de l'utilisation RF à canal unique. L'isolation des canaux, la stabilité de l'impédance, l'uniformité des pertes d'insertion, le couplage mécanique/RF et la fiabilité à long terme sont les principaux problèmes pour déterminer les difficultés de la conception de l'anneau RF à double canal. Ces défis au niveau du système ne sont pas entièrement compris et sont cruciaux pour réaliser le plein potentiel des systèmes d'inclinaison de panoramique RF à double canal dans des applications à haute fréquence et à haute fiabilité.