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MANUAL PARA O MODELO:

SAB177-37

PEDESTAL TIPO THA

ANTENAS ADE COM 3,7 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 SAB177-37:....................................................................... 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 ........................................................................................................................ 12 4.1 Operação e Manutenção da Antena............................................................................ 13

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1 Geral As antenas modelo SAB177-37, possuem 3,7 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:

● SAB177-37: Antena ADE de 3,7 metros para banda Ka, Polarização Circular ou Linear, com pedestal na configuração THA (Turning Head Motion);

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2 Especificações Técnicas 2.1 Especificações do modelo SAB177-37:

Desempenho Elétrico RX 17700 a 22000 MHz

Faixa de Frequência TX 27000 a 31000 MHz

Polarização Linear ou Circular RX 55,2 dBi @ 19,85 GHz Ganho

TX 58,7 dBi @ 29,00 GHz RX 0,29º @ 19,85 GHz

Largura do Feixe de Meia Potência TX 0,19º @ 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 3,7 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 THA (turning head motion antenna – antena de cabeça giratória) de

3,7 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 SAB177-37 com pedestal tipo THA.

Figura 1 – Diagrama tridimensional da antena SAB177-37 na configuração THA

O diagrama de blocos da antena de SAB177-37, integrada com sistema de rastreio, é mostrado na Figura 2.

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Figura 2 – Diagrama de Blocos do Sistema de Antena SAB177-37 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 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

Dispositivo de Acionamento da Elevação

Dispositivo de Acionamento do Azimute

Resolver de Azimute

Resolver de Elevação

Dispositivo de Proteção e Segurança

Ped

esta

l

Receptor de Rastreamento Subsistema Alimentador Antena

Unidade de Controle da

Antena (ACU)

Unidade de Acionamento

da Antena (ADU)

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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

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

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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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 O refletor da antena é composto do refletor principal, suportes de apoio do refletor, subrefletor e

suporte, e sistema alimentador. A estrutura é mostrada na Figura 5.

Figura 5 – Composição estrutural da antena SAB177-37 na configuração THA

O refletor principal é o componente-núcleo do sistema da antena, composto de 12 placas iguais,

cada uma correspondendo a um setor refletor. Um setor refletor é composto de um painel e uma

haste-guia, unidos por rebites. O material utilizado para o painel é o LY12-M, com espessura de

1,5 mm, modelado por têmpera e estiramento (quenching stretch forming). A haste consiste de

um perfil de alumínio em ângulo L48*25*3, o material é LY12-M, modelado por têmpera,

dobra e estiramento (quenching stretch bend forming). Os painéis e as hastes são unidas por

rebites, num processo fixture and stiletto para assegurar a coerência de cada setor refletor. Com

isso se garante uma precisão do refletor com desvio máximo de 0,15 mm, garantindo uma

instalação acurada.

A estrutura de suporte do refletor consiste de um hub e 12 barras. O hub é composto por um

cilindro, flange e suporte reforçado por solda. A estrutura de suporte (backup) do refletor

consiste do hub, hastes e barras de distribuição de tensão no aro, dividida em 12 barras principais

de radiação ao longo da direção circunferencial, com cada barra consistindo de um tubo de aço

retangular e placa de armação, unidos por solda. As barras são unidas ao hub por porcas,

conferindo assim uma alta precisão, mesmo quando transportadas. Ver Figura 6.

Subrefletor Suporte do

subrefletor

Refletor principal

Suporte do alimentador

Alimentador

Estrutura de suporte

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Figura 6 – Estrutura de suporte do refletor da antena SAB177-37 na configuração THA

O subrefletor é fabricado com material fundido ZL101, adotado em toda a estrutura. Na

fabricação é usada máquina-ferramenta de controle numérico para garantir a precisão. O

mecanismo de suporte do subrefletor é composto de quatro hastes de suporte, seguindo o eixo do

azimute em 45° igualmente espaçadas. A barra de suporte adota tubo elíptico para a obtenção da

máxima rigidez. O mecanismo de suporte é mostrado na Figura 7.

Figura 7 – Mecanismo de suporte do subrefletor da antena SAB177-37

O suporte do alimentador é consistuído de um tubo circular, flange superior e flange inferior. O

flange superior e o flange inferior conectam o alimentador e o refletor principal para assegurar a

precisão da instalação.

Barra

Hub

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3.1.2.1 Composição do Pedestal O pedestal de cabeça giratória (THA) é projetado na forma de prato para o azimute e, para a

elevação, é adotado o modelo de regulagem por parafuso. O pedestal é composto basicamente

pelo mecanismo de azimute, mecanismo de elevação, dispositivo de acionamento de azimute,

dispositivo de acionamento da elevação, dispositivos de sincronismo de azimute e elevação e

dispositivo de proteção de segurança. O dispositivo de acionamento de azimute é projetado no

conceito de transmissão de acionamento único autotravante, com um par de engrenagens como

estágio final. O dispositivo de acionamento de elevação é projetado como um dispositivo de

transmissão autotravante com parafuso no estágio final. A Figura 8 mostra a aparência estrutural

do pedestal.

Figura 8 – Vista do Pedestal Tipo THA da Antena SAB177-37 em Modelagem Tridimensional

a) Mecanismo de Azimute

O mecanismo de azimute é projetado como uma estrutura de prato giratório composto de

cilindro, rolamentos do prato giratório, prato giratório e dispositivo de transmissão de azimute. O

prato giratório e o cilindro são feitos de placas de aço soldadas e reforçadas com estrutura de

cavidades. O cilindro é fixado à fundação por 12 parafusos M24. O mecanismo de azimute é

mostrado na Figura 8.

b) Mecanismo de Elevação

O mecanismo de elevação é composto pelo suporte de elevação, combinação de eixos de

elevação e dispositivo de transmissão de elevação. O suporte da elevação é composto por placas

de aço soldadas e presas no prato giratório por parafusos. O mecanismo de elevação é mostrado

na Figura 8.

Mecanismo de Azimute

Mecanismo de Elevação Dispositivo

de Transmissão da Elevação

Dispositivo de Transmissão do Azimute

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c) Dispositivos de Acionamento

O dispositivo de acionamento de azimute adota estrutura de acionamento única composta

por gerador, redutor planetário WPR10.3000 e estágio final com engrenagem principal. O

gerador de corrente alternada trifásico assíncrono gera potência de 550W. A composição do

dispositivo de acionamento de azimute, referente ao pedestal tipo THA , é mostrado na Figura 9.

Figura 9 – Diagrama de Blocos do Dispositivo de Acionamento de Azimute no Pedestal Tipo THA

O dispositivo de acionamento de elevação é composto pelo gerador, redutor de onda harmônica

XB1-80-100, engrenagens e conjuntos de parafusos/porcas. O dispositivo de transmissão do

estágio final, montado com pares parafuso/porca, é caracterizado por uma alta precisão de

localização e por autotravamento da transmissão. O gerador de corrente alternada trifásico

assíncrono gera potência de 550W. A composição do dispositivo de acionamento da elevação é

mostrado na Figura 10.

Figura 10 – Diagrama de Blocos do Dispositivo de Acionamento da Elevação no Pedestal Tipo THA

d) Dispositivo de Sincronismo

Os dispositivos de sincronismo de azimute e elevação são respectivamente instalados nas pontas

dos eixos de azimute e elevação. As posições dos eixos são transformadas em sinais elétricos que

permitem obter a informação de posição da antena.

e) Dispositivos Limitadores

Para que a antena se movimente dentro da faixa segura, são instalados dispositivos de proteção

adequados nas pontas dos eixos de azimute e de elevação. Um dispositivo limitador consiste de

uma chave de fim de curso e um batente. As chaves de fim de curso são instaladas

respectivamente nas duas posições extremas da faixa de percurso dos eixos de azimute e de

elevação. Quando a antena se movimenta até uma posição extrema e o batente toca na chave, 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.

Gerador Redução Engrenagens

Gerador Redutor Engrenagens Conjuntos parafuso/porca

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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

boas condições e devidamente vedados para evitar que eventuais ocorrências de

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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).