CN105140647B - 卫星天线俯仰调整机构及半自动天线俯仰调整装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卫星天线俯仰调整机构及半自动天线俯仰调整装置，涉及卫星天线技术领域，所述卫星天线俯仰调整机构包括：外套管、内套管和锁紧旋钮，所述内套管的外径小于所述外套管的内径，所述内套管的第一端沿所述外套管的第一端伸入所述外套管内，所述外套管的第一端设有外螺纹，所述锁紧旋钮内设有与所述外螺纹相适应的内螺纹；在所述锁紧旋钮与所述外套管之间的螺纹旋合长度达到预设长度时，所述锁紧旋钮对所述外套管和内套管进行锁紧固定。本发明通过设置锁紧旋钮来调整所述外套管和内套管之间的重合长度，进而实现了天线俯仰角度的快速调整。

Description

卫星天线俯仰调整机构及半自动天线俯仰调整装置

技术领域

本发明涉及卫星天线技术领域，特别涉及一种卫星天线俯仰调整机构及半自动天线俯仰调整装置。

背景技术

传统的卫星天线，俯仰调整采用电机驱动天线反射面根部，并通过调整俯仰手轮手动调整天线的俯仰角度。这种调整方式有以下不足：一是天线调整采用电机驱动天线反射面根部，电机本身不具备断电自锁功能，因此，在断电的情况下，需要增加额外的锁紧方式使反射面保持原有状态；二是在有风的情况下，要求电机输出端具有很高的输出力矩，为降低外形尺寸，需要增加多级减速进而增大输出端力矩；三是由于俯仰手轮转动一圈调整的角度小，使俯仰角度调整速度慢，而天线俯仰角度范围有90度，因此在断电的情况下大范围调整俯仰角度需要时间较长。

发明内容

为实现俯仰角度的快速调整，本发明提供了一种卫星天线俯仰调整机构，所述卫星天线俯仰调整机构包括：外套管、内套管和锁紧旋钮，所述内套管的外径小于所述外套管的内径，所述内套管的第一端沿所述外套管的第一端伸入所述外套管内，所述外套管的第一端设有外螺纹，所述锁紧旋钮内设有与所述外套管的第一端的外螺纹相适应的内螺纹；

在所述锁紧旋钮与所述外套管之间的螺纹旋合长度达到预设长度时，所述锁紧旋钮对所述外套管和内套管进行锁紧固定。

其中，所述卫星天线俯仰调整机构还包括：两块弧形的导程垫片，所述导程垫片的内径与所述内套管的外径相同，所述内套管第一端的外表面设有连接孔，所述导程垫片上设有与所述连接孔相适应的凸起，所述导程垫片之间形成导向槽，所述外套管内设有与所述导向槽相适应的导向条。

其中，所述卫星天线俯仰调整机构还包括：导向外套、深沟球轴承、导向支撑垫片、导向轴、丝杠螺母和丝杠电机，所述导向外套固定于所述内套管内，所述深沟球轴承设于所述导向外套内，所述导向轴依次穿过所述深沟球轴承及导向支撑垫片且与所述丝杠电机的丝杠顶端固定连接，所述丝杠螺母固定于所述内套管的第二端，所述丝杠电机的丝杠穿过所述丝杠螺母，所述丝杠电机的丝杠上设有外螺纹，所述丝杠螺母内设有与所述丝杠电机的丝杠上外螺纹相适应的内螺纹。

其中，所述卫星天线俯仰调整机构还包括：丝杠螺母过渡套和紧固螺母，所述丝杠螺母过渡套的第一端外表面呈锥形，所述内套管的第二端内侧与所述丝杠螺母过渡套的第一端外表面相适应，所述丝杠螺母过渡套的第二端内表面设有内螺纹，所述丝杠螺母的第一端设有与所述丝杠螺母过渡套第二端内螺纹相适应的外螺纹，所述丝杠螺母和丝杠螺母过渡套通过所述紧固螺母与所述内套管的第二端固定在一起。

其中，所述卫星天线俯仰调整机构还包括：防水外壳，所述丝杠电机的主体设于所述防水外壳内。

其中，所述卫星天线俯仰调整机构还包括：手轮支撑套、手轮和手轮锁紧螺母，所述丝杠电机的丝杠依次穿过所述手轮支撑套第一端、手轮和手轮锁紧螺母，所述丝杠电机的顶端设有轴承，所述手轮支撑套第一端的外径小于所述丝杠电机顶端轴承的轴承内圈，所述手轮锁紧螺母设有与所述丝杠电机的丝杠上外螺纹相适应的内螺纹，所述手轮设有与所述丝杠电机的丝杠上外螺纹相适应的内螺纹，所述手轮和手轮支撑套设于所述手轮锁紧螺母与所述丝杠电机顶端的轴承之间。

其中，所述防水外壳上距所述手轮最近的一端设有环形凹槽，所述环形凹槽内设有霍尔电路板，所述紧固螺母外表面设有磁铁固定环，所述磁铁固定环朝向手轮的表面上设有磁铁。

其中，所述防水外壳与手轮之间呈迷宫结构。

其中，所述防水外壳的外表面设有手轮旋向指示标识。

其中，所述装置包括所述的卫星天线俯仰调整机构。

本发明通过设置锁紧旋钮来调整所述外套管和内套管之间的重合长度，进而实现了天线俯仰角度的快速调整。

附图说明

图1是本发明一种实施方式的卫星天线俯仰调整机构的爆炸图；

图2是本发明一种实施方式的卫星天线俯仰调整机构的A-A’方向的剖视图；

图3是本发明一种实施方式的半自动天线俯仰调整装置的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1是本发明一种实施方式的卫星天线俯仰调整机构的爆炸图；图2是本发明一种实施方式的卫星天线俯仰调整机构的A-A’方向的剖视图；参照图1～2，所述卫星天线俯仰调整机构包括：外套管2、内套管5和锁紧旋钮4，所述内套管5的外径小于所述外套管2的内径，所述内套管5的第一端沿所述外套管2的第一端伸入所述外套管2内，所述外套管2的第一端设有外螺纹，所述锁紧旋钮4内设有与所述外套管2的第一端的外螺纹相适应的内螺纹；

在所述锁紧旋钮4与所述外套管2之间的螺纹旋合长度达到预设长度时，所述锁紧旋钮4对所述外套管2和内套管5进行锁紧固定。

需要说明的是，本实施方式中，所述锁紧旋钮4内部含有可调整张紧环(未示出)，当锁紧旋钮4与所述外套管2之间的螺纹旋合长度达到预设长度时，使所述可调整张紧环发生形变，从而实现外套管2和内套管5的锁紧固定，当然，所述锁紧旋钮还可通过其他方式实现，本发明对此不加以限制。

本实施方式通过设置锁紧旋钮来调整所述外套管和内套管之间的重合长度，进而实现了天线俯仰角度的快速调整。

由于在调整外套管和内套管之间的重合长度时，容易出现外套管和内套管之间的相对转动，使得不便于调整天线俯仰角度，可选地，所述卫星天线俯仰调整机构还包括：两块弧形的导程垫片3，所述导程垫片3的内径与所述内套管5的外径相同，所述内套管5第一端的外表面设有连接孔，所述导程垫片3上设有与所述连接孔相适应的凸起，所述导程垫片3之间形成导向槽，所述外套管2内设有与所述导向槽相适应的导向条；

可理解的是，所述连接孔可为各种形状的孔，例如：圆孔、长孔、方孔、又或是其他多边形的孔，本实施方式对此不加以限制。

另外，为使得导程垫片3能在外套管2内活动，可选地，所述导程垫片3的外径小于外套管2的内径；为了防止所述内套管5与锁紧旋钮4脱离，可选地，所述导程垫片3的外径大于可调整张紧环的内径。

需要说明的是，通过所述连接孔和凸起之间的配合，使得所述导程垫片3固定于所述内套管5的外表面，故而，通过导程垫片3之间形成的导向槽和所述外套管2内部的导向条之间的配合，可防止所述外套管和内套管之间的相对转动。

为实现俯仰角度的自动调整，可选地，所述卫星天线俯仰调整机构还包括：导向外套8、深沟球轴承7、导向支撑垫片9、导向轴6、丝杠螺母11和丝杠电机24，所述导向外套8固定于所述内套管5内，所述深沟球轴承7设于所述导向外套8内，所述导向轴6依次穿过所述深沟球轴承7及导向支撑垫片9且与所述丝杠电机24的丝杠顶端固定连接，所述丝杠螺母11固定于所述内套管5的第二端，所述丝杠电机24的丝杠穿过所述丝杠螺母11，所述丝杠电机24的丝杠上设有外螺纹，所述丝杠螺母11内设有与所述丝杠电机24的丝杠上外螺纹相适应的内螺纹。

需要说明的是，所述导向外套的作用为：

1、导向外套直径大于丝杠螺母直径，是为了防止丝杠与丝杠螺母脱离，进而与内套管脱离；

2、丝杠在受力的情况下会产生变形，一旦变形，丝杠前端的转动轨迹为椭圆形，不利于整个机构的稳定，通过导向外套与内套管的配合，限制丝杠在内套管内摆动，使机构保持运行稳定；

3、当丝杠螺母运行至丝杠顶端时，丝杠与内套管重合的距离过小，不利于机构的稳定性，通过导向外套，增加丝杠与内套管的重合长度，增强机构的稳定性。

可理解的是，天线是通过丝杠电机24和丝杠螺母11实现俯仰角度的自动调节。通过导向轴6、深沟球轴承7和导向外套8，是防止丝杠变形，防止丝杠在内套管5内摆动。

通过设置深沟球轴承7，可使得所述丝杠电机24的丝杠和所述导向轴6实现与所述导向外套8之间的相对转动，由于所述丝杠螺母11和丝杠螺母过渡套10通过所述紧固螺母12与所述内套管5的第二端固定在一起，在丝杠电机24的丝杠在旋转时，会使得所述内套管5和丝杠电机24的丝杠之间的重合长度发生变化，进而实现了天线俯仰角度的自动调整。

另外，所述丝杠电机24选用直线步进丝杠电机。

为便于固定所述丝杠螺母，可选地，所述卫星天线俯仰调整机构还包括：丝杠螺母过渡套10和紧固螺母12，所述丝杠螺母过渡套10的第一端外表面呈锥形，所述内套管5的第二端内侧与所述丝杠螺母过渡套10的第一端外表面相适应，所述丝杠螺母过渡套10的第二端内表面设有内螺纹，所述丝杠螺母11的第一端设有与所述丝杠螺母过渡套10第二端内螺纹相适应的外螺纹，所述丝杠螺母11和丝杠螺母过渡套10通过所述紧固螺母12与所述内套管5的第二端固定在一起。

另外，为了防止丝杠电机24的丝杠与丝杠螺母过渡套10及丝杠螺母11脱离，可选地，所述导向外套8的外径大于所述丝杠螺母11的内径。

为延长所述丝杠电机的寿命，可选地，所述卫星天线俯仰调整机构还包括：防水外壳23，所述丝杠电机24的主体设于所述防水外壳23内。

由于卫星天线有时需要手动准确寻星，即在通过快速调整俯仰角度后，还需要在小范围内调整俯仰角度，可选地，所述卫星天线俯仰调整机构还包括：手轮支撑套18、手轮17和手轮锁紧螺母16，所述丝杠电机24的丝杠依次穿过所述手轮支撑套18第一端、手轮17和手轮锁紧螺母16，所述丝杠电机24的顶端设有轴承，所述手轮支撑套18第一端的外径小于所述丝杠电机24顶端轴承的轴承内圈，所述手轮锁紧螺母16设有与所述丝杠电机24的丝杠上外螺纹相适应的内螺纹，所述手轮17设有与所述丝杠电机24的丝杠上外螺纹相适应的内螺纹，所述手轮17和手轮支撑套18设于所述手轮锁紧螺母16与所述丝杠电机24顶端的轴承之间。

可理解的是，由于手轮17通过手轮锁紧螺母16与所述丝杠电机24的丝杠固定，故而手轮17、手轮锁紧螺母16和丝杠电机24的丝杠能够实现同步转动，通过转动手轮17来带动丝杠电机24的丝杠旋转，实现丝杠螺母11在丝杠上前后移动，从而使得所述内套管5和丝杠电机24的丝杠之间的重合长度发生变化，从而在小范围内调整俯仰角度。

为便于实现初始位置判定，可选地，所述防水外壳23上距所述手轮17最近的一端设有环形凹槽，所述环形凹槽内设有霍尔电路板20，所述紧固螺母12外表面设有磁铁固定环13，所述磁铁固定环13朝向手轮的表面上设有磁铁15，本实施方式中，所述磁铁15选用Ф4X2.5磁铁。

需要说明的是，所述磁铁固定环13的底面开有圆柱形凹槽，磁铁15通过胶粘固定在磁铁固定环13的底面圆柱形凹槽内；磁铁固定环13的侧壁开设有螺纹孔，磁铁固定环13通过开设的螺纹孔和紧定螺钉14固定于紧固螺母12上，本实施方式中，所述紧定螺钉14选用M4X5内六角锥端紧定螺钉；

可选地，所述防水外壳23与手轮17之间呈迷宫结构，从而起到防水作用，进而保护霍尔电路板20和丝杠电机24。

为便于向用户指示手轮旋向与天线俯仰角度之间的关系，可选地，所述防水外壳23的外表面设有手轮旋向指示标识22，本实施方式中，所述防水外壳23的外表面开有凹槽，手轮旋向指示标识22通过胶粘固定在防水外壳23的凹槽内。

为便于连接所述卫星天线和方位平台，可选地，所述外套管2的第二端设有外套管连接头1，所述防水外壳23上距所述手轮17最远的一端设有电机固定座25。

需要说明的是，所述电机固定座25上间隙配合有回转套26，所述防水外壳23的内侧壁设有过线凹槽，所述电机固定座25上开有过线孔，所述过线凹槽和过线孔用于容纳丝杠电机24和霍尔电路板20的电源线及信号线。

可理解的是，本实施方式中，所述防水外壳23与压铆螺母21铆接固定，所述丝杠电机24的主体及电机固定座25通过沉头螺钉27与防水外壳23及压铆螺母21固定，所述沉头螺钉27选用M3X30十字槽沉头螺钉，所述压铆螺母21选用M3X50六角头压铆螺母。

本实施方式中，所述外套管连接头1内部开有阶梯槽，通过所述阶梯槽与外套管2的第二端胶粘固定。

本实施方式可以实现天线俯仰手动和自动的简捷、快速调整，并且卫星天线俯仰调整机构的体积小、重量轻、无需拆卸，减小了设备整体收藏尺寸。

图3是本发明一种实施方式的半自动天线俯仰调整装置的结构图；参照图3，所述装置包括：天线反射面28、俯仰连接轴29、俯仰连接架铜套30、俯仰连接架31、连接件32(包括：4个M4X12内六角圆柱头螺钉+4个弹簧垫圈+4个平垫圈)、平垫圈33、弹簧垫圈34、M6盖形螺母35、方位平台36、俯仰回转轴37和所述的卫星天线俯仰调整机构38。

本实施方式中卫星天线的天线反射面采用背部三角支撑，增强了天线反射面的稳定性和整机的抗风性、可靠性。通过该机构大大方便了用户现场俯仰调整、整机展开和收拢工作，提高了便携卫星天线野外现场使用的方便性、可靠性。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (8)

1.一种卫星天线俯仰调整机构，其特征在于，所述卫星天线俯仰调整机构包括：外套管、内套管和锁紧旋钮，所述内套管的外径小于所述外套管的内径，所述内套管的第一端沿所述外套管的第一端伸入所述外套管内，所述外套管的第一端设有外螺纹，所述锁紧旋钮内设有与所述外套管的第一端的外螺纹相适应的内螺纹；在所述锁紧旋钮与所述外套管之间的螺纹旋合长度达到预设长度时，所述锁紧旋钮对所述外套管和内套管进行锁紧固定；所述卫星天线俯仰调整机构还包括两块弧形的导程垫片，所述导程垫片的内径与所述内套管的外径相同，所述内套管第一端的外表面设有连接孔，所述导程垫片上设有与所述连接孔相适应的凸起，所述导程垫片之间形成导向槽，所述外套管内设有与所述导向槽相适应的导向条；所述卫星天线俯仰调整机构还包括：导向外套、深沟球轴承、导向支撑垫片、导向轴、丝杠螺母和丝杠电机，所述导向外套固定于所述内套管内，所述深沟球轴承设于所述导向外套内，所述导向轴依次穿过所述深沟球轴承及导向支撑垫片且与所述丝杠电机的丝杠顶端固定连接，所述丝杠螺母固定于所述内套管的第二端，所述丝杠电机的丝杠穿过所述丝杠螺母，所述丝杠电机的丝杠上设有外螺纹，所述丝杠螺母内设有与所述丝杠电机的丝杠上外螺纹相适应的内螺纹。

2.如权利要求1所述的卫星天线俯仰调整机构，其特征在于，所述卫星天线俯仰调整机构还包括：丝杠螺母过渡套和紧固螺母，所述丝杠螺母过渡套的第一端外表面呈锥形，所述内套管的第二端内侧与所述丝杠螺母过渡套的第一端外表面相适应，所述丝杠螺母过渡套的第二端内表面设有内螺纹，所述丝杠螺母的第一端设有与所述丝杠螺母过渡套第二端内螺纹相适应的外螺纹，所述丝杠螺母和丝杠螺母过渡套通过所述紧固螺母与所述内套管的第二端固定在一起。

3.如权利要求2所述的卫星天线俯仰调整机构，其特征在于，所述卫星天线俯仰调整机构还包括：防水外壳，所述丝杠电机的主体设于所述防水外壳内。

4.如权利要求3所述的卫星天线俯仰调整机构，其特征在于，所述卫星天线俯仰调整机构还包括：手轮支撑套、手轮和手轮锁紧螺母，所述丝杠电机的丝杠依次穿过所述手轮支撑套第一端、手轮和手轮锁紧螺母，所述丝杠电机的顶端设有轴承，所述手轮支撑套第一端的外径小于所述丝杠电机顶端轴承的轴承内圈，所述手轮锁紧螺母设有与所述丝杠电机的丝杠上外螺纹相适应的内螺纹，所述手轮设有与所述丝杠电机的丝杠上外螺纹相适应的内螺纹，所述手轮和手轮支撑套设于所述手轮锁紧螺母与所述丝杠电机顶端的轴承之间。

5.如权利要求4所述的卫星天线俯仰调整机构，其特征在于，所述防水外壳上距所述手轮最近的一端设有环形凹槽，所述环形凹槽内设有霍尔电路板，所述紧固螺母外表面设有磁铁固定环，所述磁铁固定环朝向手轮的表面上设有磁铁。

6.如权利要求5所述的卫星天线俯仰调整机构，其特征在于，所述防水外壳与手轮之间呈迷宫结构。

7.如权利要求6所述的卫星天线俯仰调整机构，其特征在于，所述防水外壳的外表面设有手轮旋向指示标识。

8.一种半自动天线俯仰调整装置，其特征在于，所述装置包括权利要求1～7中任一项所述的卫星天线俯仰调整机构。