Sistemi Video Ingiant à anellu scorrevole di media frequenza largamente applicati

1. Panoramica di u produttu

Stu documentu descrive una giunzione rotativa d'alta frequenza non standard, cuncepita à misura, cuncepita per a trasmissione cuntinua di signali RF attraversu interfacce rotanti. U dispusitivu supporta trè canali indipendenti di 50 Ω in a gamma di frequenza 1-5,25 GHz, ciò chì u rende adattatu per radar, cumunicazione satellitare, banchi di prova di guerra elettronica, sistemi di pusizionamentu d'antenna è piattaforme giradischi di misurazione à microonde.

À u cuntrariu di l'anelli scorrevoli cunvinziunali chì trasmettenu signali di putenza o di bassa frequenza, sta giuntura rotativa priserva l'integrità di u signale - cumprese a perdita d'inserzione, u VSWR, l'isolamentu è a stabilità di fase - durante una rotazione cuntinua di 360°. Risolve a sfida fundamentale di l'ingegneria di mantene e prestazioni RF trà e piattaforme stazionarie è rotanti senza torsione di cavi, fatica di flessione o interruzione di u signale.

2. Tavula di parametri cumpleta

Parametri Meccanichi è Ambientali

3. Interpretazione ingegneristica di i parametri chjave

3.1 Gamma di frequenza: 1 – 5,25 GHz

Questa gamma copre a banda L (1–2 GHz), a banda S (2–4 GHz) è a parte inferiore di a banda C (4–5,25 GHz). L'applicazioni tipiche includenu:

• Banda L: GPS, BeiDou, IFF (Identificazione Amica o Nemica), radar di cuntrollu di u trafficu aereu
• Banda S: radar meteorologicu, radar di surviglianza à bordu di nave, downlink di cumunicazione satellitare
• Banda C: alcuni uplink TV satellitari, collegamenti a microonde a lunga distanza

E versioni persunalizate ponu estende a cupertura di frequenza da DC à 18 GHz, 26,5 GHz, o 40 GHz, o restringhje a banda per ottimizà a perdita è u VSWR.

3.2 Putenza media: 10W per canale

A classificazione di onda cuntinua (CW) di 10 W s'applica sottu cundizioni di carica currispundente à temperatura ambiente. Per i signali pulsati cù cicli di travagliu bassi (per esempiu, radar cù un ciclu di travagliu di 1%), a putenza di piccu pò ghjunghje à parechji centinaia di watt. A gestione termica diventa critica sopra i 10 W, è e classificazioni di putenza più elevate (50 W, 100 W) sò dispunibili per mezu di mudificazioni di cuncepimentu persunalizate, cumprese un dissipatore di calore miglioratu è aghjurnamenti di materiale dielettricu.

3.3 VSWR è variazione VSWR

Un VSWR di 1,5 hè cunsideratu eccellente per una giunzione rotativa annantu à una larghezza di banda multi-ottava. A variazione di u VSWR indica cumu l'adattamentu di l'impedenza cambia durante a rotazione. U Canale 1 righjunghje una variazione di ±0,1 dB - una tolleranza estremamente stretta chì indica una concentricità meccanica è una stabilità di cuntattu eccezziunali.

3.4 Perdita d'inserzione è variazione di perdita

A perdita d'inserzione hè cumposta da trè cumpunenti:

• Perdita di cunduttore (effettu pelle in u cunduttore cintrali è u schermu esternu)
• Perdita dielettrica (PTFE o altru substratu à microonde)
• Perdita di cuntattu (resistenza di l'interfaccia rotante)

Canale 1: perdita massima di 1 dB cù variazione di ±0,3 dB
Canale 2: perdita massima di 1,2 dB cù variazione di ±0,15 dB

A cifra di variazione hè spessu più impurtante chè a perdita assoluta in i sistemi dinamici. Per esempiu, una variazione di 0,15 dB si traduce in un cambiamentu di ± 1,7% in l'ampiezza di u signale annantu à una rotazione cumpleta - trascurabile per a maiò parte di i sistemi basati nantu à l'ampiezza cum'è i circuiti di cuntrollu automaticu di u guadagnu o i detectori simplici.

3.5 Isolamentu: ≥50 dB

L'isolamentu hè misuratu trà dui canali qualsiasi. À 50 dB minimu, a perdita da u Canale 1 à u Canale 2 (o vice versa) attenua un signale di 10 W à 0,1 mW. Stu livellu assicura:

• Isolamentu trà trasmissione è ricezione in sistemi full-duplex
• Sangue minimu di l'oscillatore lucale
• Prodotti d'intermodulazione ridotti in ambienti multi-carrier

3.6 Stabilità di fase: ±2° à ±4°

A stabilità di fase hè probabilmente a specificazione dinamica più critica per i sistemi coerenti cum'è:

• Cicli di calibrazione di phased array
• Ricerca di direzione interferometrica
• Radar di tracciamentu monopulsu
• Radar à apertura sintetica (SAR)
• Ricevitori di rilevazione coerenti

À 5,25 GHz, un cambiamentu di fase di ±2° currisponde à una variazione di lunghezza di u percorsu fisicu di circa:
ΔL = (Δφ / 360°) × λ = (2/360) × (299,8 / 5,25) ≈ 0,32 mm

Per ottene una stabilità di ±2°, hè necessariu una sconvolgibilità radiale di u cuscinettu megliu cà 0,02 mm è superfici di cuntattu sovrapposte di precisione - una prova di una fabricazione rigorosa è di un cuntrollu di qualità.

3.7 Spiegazione di i parametri meccanichi

Velocità di rotazione: 30 RPM massima
Adattu per rotatori d'antenna, piattaforme giradischi di prova, piedistalli radar è sensori à scansione lenta. Velocità più elevate (finu à 300 RPM) sò dispunibili per mezu di cuscinetti persunalizati è equilibratura dinamica.

Durata di vita: 5 milioni di rivoluzioni minime
À un funziunamentu cuntinuu di 30 RPM, questu equivale à 115 ghjorni di rotazione senza interruzzione. Per un usu intermittente tipicu (per esempiu, 1 ora à ghjornu à 10 RPM), a durata di vita supera l'80 anni - assai al di là di a durata di vita pratica di u pruduttu.

Coppia: ≤0,6 N·m à temperatura ambiente
Una coppia bassa riduce e richieste à u mutore di trasmissione, permette l'usu cù tappe di pusizionamentu chjuche o di alta precisione è minimizza a generazione termica da l'attritu. A coppia aumenta à temperature estreme per via di i cambiamenti di viscosità di u grassu.

Gamma di temperatura: da -40 °C à +70 °C (in funziunamentu)
Questu risponde à i requisiti di l'equipaggiamenti industriali per esterni è di qualità militare (MIL-STD-810). U funziunamentu à bassa temperatura hè permessu da lubrificanti à larga gamma; e prestazioni à alta temperatura richiedenu una selezzione attenta di u materiale dielettricu per impedisce a deformazione.

Classificazione IP51

• IP5: Prutettu da a polvere (penetrazione limitata di polvere, nisun depositu dannosu)
• IP1: Prutettu contr'à l'acqua chì gocciola verticalmente

Questa classificazione hè adatta per ambienti interni, recinti esterni riparati è rack per attrezzature. Classificazioni più alte (IP65, IP67) sò dispunibili per ambienti esterni, à bordu di navi o in u desertu.

Materiale: Lega d'aluminiu cù ossidazione conduttiva
L'aluminiu furnisce leggerezza (critica per l'assemblaggi rotanti), una bona cunduttività termica (per a dissipazione di u calore da u caricu di 10W) ​​è una eccellente machinabilità. L'ossidazione conduttiva assicura a cunduttività elettrica superficiale per a messa à terra RF pur furnendu una resistenza basica à a corrosione.

4. Applicazioni tipiche

4.1 Sistemi radar terrestri

Adupratu trà u ricetrasmettitore stazionariu è l'antenna rotante. Trè canali supportanu a trasmissione simultanea, a ricezione è u ciclu di calibrazione.

4.2 Piedistalli di l'antenna di cumunicazione satellitare

Mantene l'integrità di u ligame RF durante u seguimentu continuu di i satelliti. A stabilità di fase affetta direttamente u tassu d'errore di modulazione (MER) è u tassu d'errore di bit (BER).

4.3 Banchi di prova di guerra elettronica (GU)

I simulatori di emettitori di minacce rotanti richiedenu una fase è un'ampiezza stabili in parechji canali per a simulazione di l'angolo di arrivo (AOA).

4.4 Attrezzatura medica à microonde

E teste rotanti di imaging o di terapia (per esempiu, i sistemi di ipertermia à microonde) necessitanu una trasmissione RF affidabile senza fatica di i cavi.

4.5 Riscaldamentu à microonde industriale

I giunti rotanti permettenu u trattamentu continuu di materiali in forni à microonde o sistemi di asciugatura.

4.6 Piatti Giradischi di Prova è Misurazione

E camere di misurazione di u schema di l'antenna utilizanu giunti rotanti per alimentà l'antenna in prova (AUT) mentre gira.

5. Capacità di persunalizazione micca standard

Stu pruduttu hè cuncipitu esplicitamente cum'è una piattaforma persunalizata. I seguenti parametri ponu esse mudificati secondu i bisogni di u cliente:

6. Assicurazione di a qualità è testi rigorosi

Ogni giuntu rotativu hè sottumessu à un prucessu di qualificazione in più tappe prima di a spedizione:

6.1 Test di Prestazione RF (100% di unità)

• ROS è perdita d'inserzione misurate in tutta a gamma di frequenza (1–5,25 GHz) à 101 punti
• Isolamentu misuratu trà tutte e coppie di canali
• Tutti i testi sò statichi è dinamichi (rotazione à 30 RPM)

6.2 Misurazione di a stabilità di fase

• Variazione di fase registrata annantu à 10 rotazioni continue
• Dati registrati à incrementi di 1° (3600 punti per canale)

6.3 Prove meccaniche

• Coppia misurata à -40°C, +25°C è +70°C
• Escursione misurata à l'interfaccia rotante
• Test di campioni di u ciclu di vita: unità selezziunate à casu per corse di resistenza di 5 milioni di rivoluzioni

6.4 Screening di stress ambientale (basatu annantu à un campione)

• Ciclu termicu: da -50 °C à +85 °C, 10 cicli, 2 ore di permanenza
• Calore umitu: 95% RH à +40°C per 48 ore
• Vibrazione: 5g RMS, 10–500 Hz, secondu MIL-STD-810

7. Perchè sceglie questu giuntu rotativu

• Flessibilità micca standard - Ùn site micca furzatu à fà un compromessu predefinitu. Ci adattamu à u vostru sistema, micca u cuntrariu.
• Cuntrollu di qualità rigorosu - Ogni specificazione hè verificata. Nisun valore "tipicu" statisticu. Ogni unità hè spedita cù un rapportu di prova.
• Longa vita operativa - un minimu di 5 milioni di rivoluzioni garantisce decennii di serviziu in applicazioni rotanti tipiche.
• A leadership di stabilità di fase - ± 2° in trè canali hè rara à questu puntu di prezzu-prestazioni.
• Supportu tecnicu - A squadra d'ingegneria furnisce assistenza per l'integrazione, mudelli 3D è appruvazione di disegni persunalizati.