CN102354793A - 一种便携式杆状天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式杆状天线，包括若干段天线底杆和若干段天线杆体，所述天线底杆与天线杆体之间、各天线杆体之间通过铰链接头连接，所述铰链接头包括一铰链片、铰链轴和铰链座，所述铰链片的两端分别置于铰链轴和铰链座端头上的槽中并以铆钉连接，在架设状态时，铰链轴和铰链座上的通孔分别正对于铰链片上的上、下架设定位球形凹面，所述钢珠与上、下架设定位球形凹面接触，且所述上架设定位球形凹面的最深处与铰链轴上通孔底端的距离和所述下架设定位球形凹面的最深处与铰链座通孔顶端的距离均小于至多等于所述钢珠的半径。本发明所述天线在满足天线高度的条件下，最大限度地减轻天线的重量，更有利于移动和背负，同时架设和拆收更方便。

Description

一种便携式杆状天线

技术领域

本发明涉及天线技术领域，具体涉及一种便携式杆状天线。

背景技术

天线设备在通讯、雷达、电子对抗等领域被广泛采用，凡是利用电磁波来传递信息和能量的设备都离不开天线装置。天线的形式和种类繁多，常用的天线有各种杆状天线、面状天线、喇叭状天线以及它们的组合和阵列。

对便携式杆状天线而言，除了必须满足电性能要求外，还必须满足机械性能，即能保证天线结构应具有足够的强度和刚度，同时应便于架设、背负和拆收，即要求天线重量轻，体积小、能够快速装拆。采用传统方法设计的在野外架设的杆状天线，在满足机械性能的条件下，存在所得天线高度较低，结构尺寸和重量较大，架设和拆收复杂的不足。随着现代微波通讯技术的发展，一方面要求天线的高度越高越好，另一方面又要求天线越轻越好，同时还要保证系统的稳定性和安全性。随着天线高度的增加，使得采用上述传统方法设计得到的杆状天线的结构尺寸和重量都将大幅增加，且通常都将天线作成固定式，不能满足移动和背负的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、便于架设、拆收和背负的便携式杆状天线。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种便携式杆状天线，包括若干段天线底杆和若干段天线杆体，所述天线底杆与天线杆体之间、各天线杆体之间通过铰链接头连接，与现有技术不同的是：

所述天线杆体的两端端头处均开设有外螺纹；

所述铰链接头包括一铰链片、铰链轴和铰链座，所述铰链片的上、下两端为相互对称的弧形面，在铰链片上端弧形面和下端弧形面的最高顶点处分别开设有上、下架设定位球形凹面，所述的上、下架设定位球形凹面同轴；所述铰链片的一个侧面上同时开设有上、下拆收定位球形凹面；

所述铰链轴的一端为与铰链片连接的槽，另一端为与天线杆体连接的连接端，该连接端内部纵向开设有通孔，通孔内置有钢珠和弹性部件，该通孔的内表面部分设有与天线杆体端头外螺纹相应的内螺纹；

所述铰链座的一端为与铰链片连接的槽，另一端为与天线杆体连接的连接端，该连接端内部结构与铰链轴相同，在所述槽与连接端相连接的位置处设有连接圆台和限位台阶，所述连接圆台上开设有外螺纹；

所述铰链片的两端分别置于铰链轴和铰链座端头上的槽中并以铆钉连接，在架设状态时，铰链轴和铰链座上的通孔分别正对于铰链片上的上、下架设定位球形凹面，所述钢珠与上、下架设定位球形凹面接触，且所述上架设定位球形凹面的最深处与铰链轴上通孔底端的距离和所述下架设定位球形凹面的最深处与铰链座

通孔顶端的距离均小于至多等于所述钢珠的半径。所述的天线杆体的两端通过螺纹连接分别安装于铰链轴和铰链座中，可通过调整天线杆体的螺纹深度来调节弹性部件的受力状态，以保证天线杆体在架设状态的刚性，弹性部件将受到的力作用于与其接触的钢珠上，而钢珠又是与上、下架设定位球形凹面接触的，因而实现控制天线杆体与铰链片的压力，调整完成后的天线杆体通过铰链接头连成一体，采用此方法，可通过多个铰链接头将多段天线杆体全部连成一体。在架设时，先将各天线杆体由拆收状态旋转至架设状态，然后再将其与天线底杆通过连接接头进行连接，即完成架设过程，拆收过程与架设过程相反，因此，采用这种方式，架设和拆收时间很短，可操作性非常好。

上述技术方案中，

所述的上、下拆收定位球形凹面最好是开设在铰链片的同一个侧面上。其中，所述上、下拆收定位球形凹面分别与上、下架设定位球形凹面具有相同的回转半径，这样即保证将天线杆体沿半径由架设状态旋转至拆收状态，并满足架设状态各天线杆体的同心度，同时在拆收状态时相邻的两天线杆体处于平行排列，相比其它折叠后的方式大大节约了空间。

所述弹性部件为弹簧，弹簧的刚度可根据天线的高度、天线杆体所用的材料、铰链接头的材料以及架设的环境进行设计。

所述铰链片的形状最好为腰圆形。

作为本发明进一步的改进，所述铰链接头还包括一导向锁紧套，该导向锁紧套的一端设有内螺纹，与铰链座上的外螺纹连接。这样可以在条件特别恶劣(如风力特别大)或者是在长期使用后弹性部件的刚度减小，一时又没有备用弹簧的情况下，也能保证各段天线杆体与铰链接头的连接刚度。

作为本发明更进一步的改进，所述各天线底杆之间通过连接接头连接，所述连接接头包括两端端头开设有内螺纹的定位导向螺套、上连接螺杆和下连接螺杆，上连接螺杆内设有上连接器，下连接螺杆内设有下连接器，其中上连接器与上连接螺杆内壁之间设有上绝缘套，下连接器与下连接螺杆内壁之间设有下绝缘套；所述上连接螺杆和下连接螺杆的一端分别螺纹连接于定位导向螺套内，另一端分别与位于连接接头上方和下方的天线底杆连接。在上、下连接器与上、下连接螺杆内壁之间设置上、下绝缘套，以保证上、下连接器与上、下连接螺杆在物理上不导通；为防止绝缘套滑出，在上、下连接螺杆分别与位于连接接头上方和下方的天线底杆连接的连接端设置压板，压板中开有供电缆通过圆孔，所述压板通过紧固件(如螺钉、弹簧垫圈等)固定在上述连接端的端面。为保证天线底杆的刚度同时减轻天线的重量，可将各段天线底杆采用玻璃钢灌封，即将上述装配完成后的上、下连接螺杆分别用玻璃钢材料灌封于位于连接接头上方和下方的天线底杆中，灌封是从上、下连接螺杆中没有螺纹的法兰盘端面开始，架设时，只需直接将定位导向螺套与下连接螺杆对接，当螺纹旋到底时，此时上、下连接器也正好实现电连接。

从减少重量上来考虑，所述各天线杆体和铰链接头均优选采用铝合金材料，天线底杆为玻璃钢材料，为满足强度和野外工作的需要，连接接头采用不锈钢制成。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、采用特定的铰链结构将各天线杆体连接，架设和拆收更为方便；

2、通过采用特定的铰链结构，改善了杆状天线结构的受力分布，提高了系统的稳定性和安全性；

3、在满足天线高度的条件下，最大限度地减小了天线的尺寸，减轻天线的重量，更有利于移动和背负。

附图说明

图1为本发明便携式杆状天线一种实施方式的结构示意图；

图2为图1所示实施方式中连接第一天线杆体和第二天线杆体的铰链接头的纵剖面示意图；

图3为图2所示铰链接头在拆收状态的结构示意图；

图4为图3所示铰链接头在拆收状态的纵剖面示意图；

图5为图1所示实施方式中连接第一天线底杆和第二天线底杆的连接接头的纵剖面示意图。

图中标号为：

1天线接口；2第一天线底杆；3连接接头；4第二天线底杆；5铰链接头；6第一天线杆体；7第二天线杆体；8弹簧；9钢珠；10铰链片；11铰链座；12限位台阶；13连接圆台；14下拆收定位球形凹面；15导向锁紧套；16上拆收定位球形凹面；17铰链轴；18铆钉；19上架设定位球形凹面；20下架设定位球形凹面；21下连接器；22定位导向螺套；23上连接器；24上连接螺杆；25紧固件；26压板；27电缆；28上绝缘套；29下绝缘套；30下连接螺杆。

具体实施方式

在图1所示的实施方式中，本发明所述便携式杆状天线包括第一天线底杆2和第二天线底杆4两段天线底杆和第一天线杆体6和第二天线杆体7两段天线杆体，各段天线杆体的两端端头处均开设有外螺纹，所述第二天线底杆4与第一天线杆体6之间、第一天线杆体6与第二天线杆体7之间通过铰链接头5连接，第一天线底杆2与第二天线底杆4通过连接接头3连接，所述第一天线底杆2的底端接有天线接口1，该天线接口1

通过电缆27与控制设备连接。

上述提到的铰链接头5的纵剖面结构示意图如图2所示，它包括一纵向截面呈腰圆形的铰链片10、铰链轴17、铰链座11和导向锁紧套15，在铰链片10上端弧形面和下端弧形面的最高顶点处分别开设有上架设定位球形凹面19和下架设定位球形凹面20，该上架设定位球形凹面19和下架设定位球形凹面20同轴；在铰链片10的一个侧面上还同时开设有上拆收定位球形凹面16和下拆收定位球形凹面14，其中，所述上拆收定位球形凹面16和下拆收定位球形凹面14分别与上架设定位球形凹面19和下架设定位球形凹面20具有相同的回转半径，本实施方式中，上拆收定位球形凹面16开设于铰链片10上弧形面与右侧面的连接处，下拆收定位球形凹面14开设于铰链片10下弧形面与左侧面或右侧面的连接处；

所述铰链轴17的一端为与铰链片10连接的槽(较好的是“U”型槽)，另一端为与天线杆体连接的连接端，该连接端内部纵向开设有通孔，通孔内邻近铰链片10的一端置有钢珠9，与钢珠9接触的是弹簧8，该通孔靠近与天线杆体连接孔口的一侧(包括一部分弹簧8安放位置对应的内周面)开设有与天线杆体端头上外螺纹相应的内螺纹；

所述铰链座11的一端为与铰链片10连接的槽(较好的是“U”型槽)，另一端为与天线杆体连接的连接端，该连接端内部结构与铰链轴17相同，在所述槽与连接端相连接的位置处设有连接圆台13和限位台阶12，所述连接圆台13上开设有外螺纹；

所述的铰链片10的两端分别置于铰链轴17和铰链座11端头上的槽中并以铆钉18将铰链片10、铰链轴17和铰链座11连接，使得铰链片10不能在槽中进行前后或左右的移动，只能进行旋转运动，在架设状态时，铰链轴17和铰链座11上的通孔分别正对于铰链片10上的上架设定位球形凹面19和下架设定位球形凹面20，所述钢珠9与上架设定位球形凹面19和下架设定位球形凹面20接触(钢珠9与上架设定位球形凹面19、下架设定位球形凹面20以及上拆收定位球形凹面16、下拆收定位球形凹面14相匹配)，且所述上架设定位球形凹面19的最深处与铰链轴17上通孔底端的距离和所述下架设定位球形凹面20的最深处与铰链座11通孔顶端的距离均小于至多等于所述钢珠9的半径；

所述导向锁紧套15的一端设有内螺纹(与连接圆台13上的外螺纹相应)，套在铰链轴17和铰链片10上与铰链座11上的连接圆台13实现螺纹连接，当连接圆台13上的外螺纹旋至一定浓度时，限位于铰链座11上的限位台阶12。这样可以在条件特别恶劣(如风力特别大)或者是在长期使用后弹性部件的刚度减小，一时又没有备用弹簧8的情况下，也能保证各段天线杆体与铰链接头5的连接刚度。

所述连接第一天线底杆2和第二天线底杆4之间的连接接头3的纵剖面结构示意图如图5所示，包括两端端头开设有内螺纹的定位导向螺套22、上连接螺杆24和下连接螺杆30，上连接螺杆24内设有上连接器23，下连接螺杆30内设有下连接器21，其中上连接器23与上连接螺杆24内壁之间设有上绝缘套28，下连接器21与下连接螺杆30内壁之间设有下绝缘套29；所述上连接螺杆24和下连接螺杆30的一端分别螺纹连接于定位导向螺套22内，另一端分别与位于连接接头3上方和下方的天线底杆连接。在上、下连接器21与上、下连接螺杆30内壁之间设置上、下绝缘套29，以保证上、下连接器21与上、下连接螺杆30在物理上不导通；为防止绝缘套滑出，在上、下连接螺杆30分别与位于连接接头3上方和下方的天线底杆连接的连接端设置压板26，压板26中开有供电缆27通过圆孔，所述压板26通过紧固件25(如螺钉、弹簧8垫圈等)固定在上述连接端的端面。为保证天线底杆的刚度同时减轻天线的重量，可将各段天线底杆采用玻璃钢灌封，即将上述装配完成后的上、下连接螺杆30分别用玻璃钢材料灌封于位于连接接头3上方和下方的天线底杆中，灌封是从上、下连接螺杆30中没有螺纹的法兰盘端面开始，架设时，只需直接将定位导向螺套22与下连接螺杆30对接，当螺纹旋到底时，此时上、下连接器21也正好实现电连接。

在架设时，先将第一天线杆体6和第二天线杆体7由拆收状态旋转至架设状态，然后再将其与天线底杆通过连接接头3进行连接，即完成架设过程，拆收过程与架设过程相反。因此，采用这种方式，架设和拆收时间很短，可操作性非常好。

对于第一天线杆体6与第二天线底杆4的架设，将第一天线杆体6与第二天线底杆4通过铰链接头5连接起来，通过调节上连接螺杆24和第一天线杆体6的旋入深度来调整弹力，调整好后即不用拆卸。

在拆收时，先将第一天线底杆2与第二天线底杆4拆开(将第一天线底杆2从定位导向螺套22中旋出即可)，然后将第一天线杆体6和第二天线底杆4之间的铰链接头5的导向锁紧套15的顶端旋至链接座上，再将第一天线杆体6沿着铰链片10的上弧形端面旋转直至铰链轴17连接端中的钢珠9落入上拆收定位球形凹面16；然后将第二天线底杆4沿着铰链片10的下弧形端面旋转直至铰链座11连接端中的钢珠9落入下拆收定位球形凹面14。第二天线杆体7与第一天线杆体6的拆收与第一天线杆体6和第二天线底杆4相同，所述二天线杆体与第一天线杆体6的拆收状态如图3和4所示。

Claims (8)

1.一种便携式杆状天线，包括若干段天线底杆和若干段天线杆体，所述天线底杆与天线杆体之间、各天线杆体之间通过铰链接头(5)连接，其特征在于：

所述天线杆体的两端端头处均开设有外螺纹；

所述铰链接头(5)包括一铰链片(10)、铰链轴(17)和铰链座(11)，所述铰链片(10)的上、下两端为相互对称的弧形面，在铰链片(10)上端弧形面和下端弧形面的最高顶点处分别开设有上、下架设定位球形凹面(19、20)，所述的上、下架设定位球形凹面(19、20)同轴；所述铰链片(10)的一个侧面上同时开设有上、下拆收定位球形凹面(16、14)；

所述铰链轴(17)的一端为与铰链片(10)连接的槽，另一端为与天线杆体连接的连接端，该连接端内部纵向开设有通孔，通孔内置有钢珠(9)和弹性部件，该通孔的内表面设有与天线杆体端头外螺纹相应的内螺纹；

所述铰链座(11)的一端为与铰链片(10)连接的槽，另一端为与天线杆体连接的连接端，该连接端内部结构与铰链轴(17)相同，在所述槽与连接端相连接的位置处设有连接圆台(13)和限位台阶(12)，所述连接圆台(13)上开设有外螺纹；

所述铰链片(10)的两端分别置于铰链轴(17)和铰链座(11)端头上的槽中并以铆钉(18)连接，在架设状态时，铰链轴(17)和铰链座(11)上的通孔分别正对于铰链片(10)上的上、下架设定位球形凹面(19、20)，所述钢珠(9)与上、下架设定位球形凹面(19、20)接触，且所述上架设定位球形凹面(19)的最深处与铰链轴(17)上通孔底端的距离和所述下架设定位球形凹面(20)的最深处与铰链座(11)通孔顶端的距离均小于至多等于所述钢珠(9)的半径。

2.根据权利要求1所述的便携式杆状天线，其特征在于：所述上、下拆收定位球形凹面(16、14)分别与上、下架设定位球形凹面(19、20)具有相同的回转半径。

3.根据权利要求1所述的便携式杆状天线，其特征在于：所述弹性部件为弹簧(8)。

4.根据权利要求1所述的便携式杆状天线，其特征在于：所述铰链片(10)的形状为腰圆形。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的便携式杆状天线，其特征在于：还包括一导向锁紧套(15)，该导向锁紧套(15)的一端设有内螺纹，螺纹连接于铰链座(11)上。

6.根据权利要求5所述的便携式杆状天线，其特征在于：所述各天线底杆之间通过连接接头(3)连接，所述的连接接头(3)包括两端端头开设有内螺纹的定位导向螺套(22)、上连接螺杆(24)和下连接螺杆(30)，上连接螺杆(24)内设有上连接器(23)，下连接螺杆30内设有下连接器(21)，其中上连接器(23)与上连接螺杆(24)内壁之间设有上绝缘套(28)，下连接器(21)与下连接螺杆(30)内壁之间设有下绝缘套(29)；所述上连接螺杆(24)和下连接螺杆(30)的一端分别螺纹连接于定位导向螺套(22)内，另一端分别与位于连接接头(3)上方和下方的天线底杆连接。

7.根据权利要求6所述的便携式杆状天线，其特征在于：所述各天线底杆采用玻璃钢灌封。

8.根据权利要求1～4中任一项所述的便携式杆状天线，其特征在于：所述各天线杆体和铰链接头(5)均采用铝合金材料制成。

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