CN105552512A - 液体悬浮式天线架及动中通天线自跟踪平台 - Google Patents

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CN105552512A CN201511033810.8A CN201511033810A CN105552512A CN 105552512 A CN105552512 A CN 105552512A CN 201511033810 A CN201511033810 A CN 201511033810A CN 105552512 A CN105552512 A CN 105552512A
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Abstract

本发明公开了一种液体悬浮式天线架及动中通天线自跟踪平台,液体悬浮式天线架包括球形液体容器;所述球形液体容器下部填充有水银;一个悬浮座悬浮在水银上;所述悬浮座上表面设有用于连接天线的连接平台;所述悬浮座顶端和所述球形液体容器之间设有用于密封所述水银的密封环;所述密封环上表面与保持环接触;所述悬浮座内固定有用于调节悬浮在所述球形液体容器内的悬浮座平衡的调节装置;所述调节装置上设有平衡块。本发明天线的仰角在载体运动中不需要任何检测装置和电气控制,自动保持载体静态时确定的最佳角度;其方位角可随载体运动实时自动跟踪,维持原定角度。

Description

液体悬浮式天线架及动中通天线自跟踪平台
技术领域
本发明涉及一种液体悬浮式天线架及动中通天线自跟踪平台。
背景技术
移动中的卫星地面站通信系统,英文简写为“Sat-comonthemove”,俗称动中通,是近年来出现的一种新产品。动中通提供了一种新的通信模式,它有别于“静中通”,可以装载在汽车、轮船等交通工具上,为行进中的交通工具提供卫星通信服务。通过“动中通”系统,车辆、轮船、飞机等移动的载体在运动过程中可实时跟踪卫星等平台,不间断地传递语音、数据、图像等多媒体信息,可满足各种军民用应急通信和移动条件下的多媒体通信的需要。现在的卫星“动中通”是为了满足用户通过卫星在动态移动中传输宽带视频信息的需求产生的新应用,它使用固定轨道卫星的Ku频段进行移动通信传输宽带视频信息,综合了FSS和MSS的优势,具有广阔的应用领域。而天线则是动中通系统中的重要构成部件,常用的动中通天线从技术上可以分为三种:其一是相控阵天线(平板):起源于雷达相控阵技术,是近年来从国外引进的先进卫星天线系统,无需手动对星,采用GPS信号,自动捕获并跟踪卫星,内置陀螺仪使之可以快速从视线遮挡中恢复,天线使用机械和电子混合扫描,保持指向精度;其二是光导陀螺天线:可以分为光纤陀螺和激光陀螺两种,系统依靠陀螺高精度姿态信号,主动跟踪卫星。天线结构大多采用带高速电机驱动系统的环焦天线,对星精度和恢复速度较快,但天线质量重、安装结构复杂。其三是信标跟踪天线:依靠卫星信标接收机,完成初始对星后,根据接收到的信标信号强、弱,结合普通电子传感器判断天线偏离角度,通过高速驱动电机调整天线对星方向,天线结构大多采用带高速电机驱动系统的环焦天线,对星精度低和恢复速度慢,且天线质量重、安装结构复杂。上述三种天线结构各异,其目的都是为了解决载体运动中天线的对星精度问题,也就是天线的跟踪问题。从目前国内生产的天线看,其采用的跟踪方式主要有三种,其一是引导方式,这种方式天线靠GPS定位信息、预设的卫星信息和捷联惯导姿态信息计算天线指向,控制天线指向卫星;其二是自动跟踪加电子罗盘方式,这种方式主要是自跟踪和陀螺校正起作用,其三是自动跟踪加引导共用方式,即通过捷联惯导提供的载体姿态信息解算天线指向的引导方式加上通过天线馈源网络和接收机提供的角差信号控制天线指向目标的自跟踪方式的结合。上述三种跟踪方式虽然不同,但都是通过检测天线在随载体运动时产生的位置变化信息,自调整或通过控制枢纽指挥伺服机构动作,调整天线的仰角、方位角和极化角,达到保持对星精度的目的。其对星精度受位置信息检测机构的精度和伺服机构的反应速度和精度约束,难以获得理想的效果,且在天线载体通过隧道、涵洞等信号盲区后,需要重新对星,信号恢复时间虽有长短之别,但都使通信信号中断时间延长。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,针对现有技术不足,提供一种液体悬浮式天线架及动中通天线自跟踪平台。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种液体悬浮式天线架,包括球形液体容器;所述球形液体容器下部填充有水银;一个悬浮座悬浮在水银上;所述悬浮座上表面设有用于连接天线的连接平台;所述悬浮座上部和所述球形液体容器之间设有用于密封所述水银的密封环;所述密封环上表面与保持环接触;所述悬浮座内固定有用于调节悬浮在所述球形液体容器内的悬浮座平衡的调节装置;所述调节装置上设有平衡块。
所述保持环上表面与所述球形液体容器的过直径的水平切面齐平。
所述保持环、密封环靠近所述球形液体容器的一侧均为与所述球形液体容器内侧壁形状匹配的弧形。
所述球形液体容器底部与所述悬浮座之间通过弹性连接带连接。
所述调节装置包括安装在悬浮座中的重心调节电机和平衡检测装置;所述平衡检测装置包括指钟轴;所述指钟轴上设有可绕所述指钟轴转动的平衡指钟;所述指钟轴上设有用于轴向限位所述平衡指钟的卡环;所述平衡指钟与平衡信号发生板上表面接触;所述平衡信号发生板包括绝缘板;所述绝缘板上表面固定有绝缘片;所述绝缘片两侧的绝缘板上分别固定有左金属片和右金属片;所述左金属片、右金属片、绝缘片的外表面齐平。
本发明还提供了一种动中通天线自跟踪平台,包括上述液体悬浮式天线架;所述天线架固定在天线座上;所述天线座包括旋转架;所述旋转架上端设有用于安装所述液体悬浮式天线架的安装平台;所述旋转架下端安装在底座上;所述底座上安装有旋转架驱动电机;所述旋转架电机的输出轴上的安装齿轮与所述旋转架上的齿轮啮合;所述旋转架下端为空心轴,该空心轴内设有指南针承载轴;所述指南针承载轴上端安装有能绕所述指南针承载轴转动的指南针;所述指南针设在伺服环内;所述伺服环包括左金属环和右金属环,左金属环和右金属环两端分别通过绝缘片连接成圆环结构;所述指南针的北极能与所述左金属环或右金属环接触,所述指南针的南极与所述左金属环和右金属环之间设有空隙;所述伺服环设置在能轴向旋转的伺服环座上,所述伺服环座设在所述旋转架上端内部;所述指南针承载轴下端通过绝缘片与所述底座连接。
所述旋转架上固定有伺服环座驱动电机;所述伺服环座驱动电机的输出轴一端安装有传动齿轮,所述传动齿轮与所述伺服环座上的齿轮啮合;所述伺服环座驱动电机的输出轴另一端与固定在所述旋转架上的电磁制动装置上的制动部件位置相对。
所述电磁制动装置包括固定在所述旋转架上的外壳;所述外壳与励磁线圈固定连接;所述励磁线圈绕在能沿轴线方向移动的铁芯上;所述铁芯一端固定有制动片,且所述制动片与所述伺服环座驱动电机的输出轴一端位置相对,对所述伺服环座驱动电机进行制动。
所述铁芯远离所述制动片的一端设有卡环;所述卡环与所述外壳之间的铁芯上套有弹簧。
与现有技术相比,本发明所具有的有益效果为:本发明天线的仰角在载体运动中不需要任何检测装置和电气控制,自动保持载体静态时确定的最佳角度;载体行进中方向一旦发生改变,旋转架驱动电机立即开始工作,使天线方位角恢复到原定角度,实时、快速;方向变化信号直接控制驱动电机转动,没有中间环节,控制电路简单,工作可靠,无响应延时,其调节精度仅取决于伺服环绝缘片的宽度和旋转架驱动电机的响应速度;整个装置对仰角和方位角有记忆功能,当载体通过信号盲区,如涵洞、隧道等区域,即使没有卫星信号,天线的仰角和方位角都能保持原设定值,加上载体行进距离有限,所处位置的经纬度改变不大,极化角也无需重新调节,因此,通过盲区后无需重新对星,信号可立即自动恢复;在仰角和方位角自动跟踪中,无需陀螺仪对位置信息和方位信息进行检测,减少了检测误差和简化了相应的检测、控制电路,降低了控制器的成本。
附图说明
图1是本发明所述动中通天线自跟踪平台的结构示意图;
图2是本发明所述液体悬浮式天线架的结构图;
图3(a)和图3(b)分别为本发明悬浮座重心自动调节装置的重心调节电机和平衡检测装置;
图4是本发明所述平衡信号发生板结构图;
图5本发明所述重心自动调节装置控制电路图;
图6(a)是本发明所述罗盘式天线座结构图;图6(b)是图6(a)的A-A面剖视图;图6(c)是图6(b)的B-B面剖视图;
图7是本发明所述伺服环结构图;
图8是本发明所述电磁制动装置结构图;
图9是本发明所述伺服环座驱动电机及电磁制动装置控制电路图;
图10是本发明所述旋转架驱动电机控制电路图。
附图中1-动中通天线,2-液体悬浮式天线架,3-罗盘式天线,4-保持环,5-密封环,6-悬浮座,7-重心自动调节装置,8-球形液体容器,9-水银,10-弹性连接带,11-平衡块,12-定位螺纹环,13-平衡块定位螺钉,14-平衡信号发生板,15-定子,16-转子,17-电机轴,18-前端盖,19-机壳,20-固定环,21-滑动轴承,22-后端盖,23-出线孔,24-卡环,25-指钟轴,26平衡指钟,27-平衡信号发生板,28-左金属片,29-绝缘片,30-右金属片,31-绝缘板,32-伺服环座传动齿轮,33-旋转架,34-伺服环座驱动电机,35-电磁制动装置,36-旋转架传动齿轮,37-轴承,38-定位套筒,39-轴承座,40-底座,41-绝缘套,42-绝缘片,43-压线片,44-旋转架驱动电机,45-旋转架驱动齿轮,46-指南针承载轴,47-伺服环座,48-伺服环,49-导电指钟,50-右金属环,51-下绝缘片,52-左金属环,53-上绝缘片,54-底环,55-电磁制动装置外壳,56-活动铁芯,57-卡环,58-压缩弹簧,59-励磁线圈,60-制动片。
具体实施方式
实施例提供一个动中通天线自跟踪平台,如图1所示,天线1通过紧固连接安装在液体悬浮式天线架2的上部,液体悬浮式天线架2安装在罗盘式天线座3的上端,三者构成一个整体,实现对天线仰角和方位角的自动跟踪。
液体悬浮式天线架2的结构如图2所示,包括球形液体容器8、悬浮座6、密封环5、保持环4、重心自动调节装置7、平衡块11、弹性连接带10等,球形容器下部充满水银9,重心自动调节装置7和平衡块11位于悬浮座6内部,通过螺纹连接固定在悬浮座6下部,悬浮座6置于容器8的水银9内,上部有螺纹孔,用于安装天线,在悬浮座6上部滑套密封环5和保持环4,装配时根据整个悬浮装置浮出液面的高度调整保持环4的位置,使保持环4侧面与球形容器8的内壁接触良好,保持环4上表面与通过容器8直径的水平切面平齐,调整完毕,用定位螺纹环12将位置固定。保持环4上表面为圆形,其直径等于容器8内壁的直径,保持环4和密封环5的侧面为弧形结构,使二者随悬浮座6运动时能与容器8内壁始终接触良好,既能自由运动,又能良好密封,阻止容器8下部液体渗漏到容器8上部。弹性连接带10二端通过胶粘连接容器8和悬浮座6,连接带10具有良好的弹性,伸缩比大于1:3,用于减小载体运动时液体惯性力对天线仰角的影响,增强仰角的稳定性。安装完毕后,通过悬浮试验,调整平衡块11的位置和重量,使整个悬浮装置的重心在液面以下,重心线通过悬浮座6的球心,使整个悬浮装置在液面不发生倾斜和侧翻。天线仰角由天线自身携带的仰角调整电机及相应的控制电路完成,在仰角和极化角调整过程中,重心自动调节装置同时给电,并自动完成重心调节,仰角或极化角调整结束,重心自动调节装置给电切断。重心自动调节装置的具体结构如图3(a)和图3(b)所示,其控制电路如图5所示。
图3(a)和图3(b)所示重心自动调节装置7包括重心调节电机和平衡检测装置二部分,重心调节电机包括机壳19、定子15、转子16、轴17、前端盖18、后端盖22和滑动轴承21,其中,轴17位于前端盖18一端有螺纹,与端盖18为螺纹连接;轴17在后端盖22一端与滑动轴承21配合中没有轴向定位,滑动轴承轴向固定,轴可以沿轴向运动。当重心调节电机给电后,因前端盖18与轴17为螺纹连接,该电机正、反转时,转子16将随轴17做轴向移动,整个重心调节电机的重心也将沿轴向移动,由于该电机通过固定环20安装在悬浮座6中,电机重心的改变也就改变了整个悬浮装置的重心。平衡块11安装在机壳19上,用于仰角调整前悬浮装置的重心和平衡调节,在仰角调整过程中其位置固定不变。平衡检测装置包括平衡指钟26、指钟轴25、平衡信号发生板27、卡环24等,平衡指钟26滑套在指钟轴25上,可绕轴25自由转动,通过卡环24进行轴向限位,平衡指钟26与平衡信号发生板27表面接触,平衡指钟26、平衡信号发生板27的二个金属片都有导线与外电路相连,导线通过出线孔23引出,图中连接导线没有画出,为了减少绝缘处理的难度,指钟轴25和安装指钟轴的固定环20都用绝缘材料制造,平衡信号发生板27的具体结构如图4所示。图4中左金属片28和右金属片30之间嵌入绝缘片29,三者通过粘接的方法固定在绝缘板31上,形成一个整体,三者的外表面平齐,保证平衡指钟26运动时与金属片和绝缘片都良好接触。
重心自动调节装置7的控制电路如图5所示,图中重心调节电机采用单相异步电机,图中L11是电机工作绕组,L21是电机启动绕组,C1是启动电容,平衡指钟26处于平衡信号发生板27中间绝缘片29位置时,电机没有接通电源,不发生转动,只有平衡指钟26与平衡信号发生板27上金属片接触时,电机才接通电源,平衡指钟26与不同金属片28、29接触,电机的电流输入端不同,达到控制电机正、反转的目的。继电器KA1励磁线圈的A1、B1二个接线端接入单相电源与天线的仰角调整电机和极化角调整电机同步给电,即按下仰角调整按钮S0,仰角调整开始,继电器KA6线圈通电,其位于重心调节电机电源输入端的常开触点KA6闭合,继电器KA1的线圈通电,其常开触点KA1闭合,电源经此常开触点接入平衡指钟26,在平衡指钟26的作用下重心调节电机开始工作,继电器KA7的励磁线圈与重心调节电机的工作绕组L11并联,当重心调节电机通电时,继电器KA7的线圈通电,其与继电器KA6的常开触点并联的常开触点KA7闭合,仰角调整结束,继电器KA6线圈断电,常开触点KA6断开,如果重心调节电机仍在工作,继电器KA7的常开触点仍然闭合,保证了重心调节电机的供电不会因俯仰轴电机停止工作而发生中断。在平衡指钟26指向绝缘片29时,重心调节电机供电中断,停止转动,继电器KA7的励磁线圈同时断电,其常开触点KA7断开,此后,只要不重新启动俯仰轴电机,无论平衡指钟26处于平衡信号发生板27的什么位置,重心调节电机将不再转动,保持重心不再变化,避免因载体运动,使平衡指钟26摆动引起重心调节电机误动作。极化角调整时,按下极化角调整按钮S4,继电器KA8线圈通电,与KA6常开触点并联的常开触点KA8闭合,电源接入至平衡指钟26,其余工作过程与仰角调整时相同。由于二个继电器的常开触点KA6和KA8并联,仰角和极化角调整分步进行,还是同时进行都不影响重心调节电机工作。
罗盘式天线座3的结构如图6(a)、图6(b)、图6(c)所示,主要包括旋转架33、指南针49、指南针承载轴46、伺服环48、伺服环座47、伺服环座传动齿轮32,旋转架传动齿轮36,旋转架驱动齿轮45、伺服环座驱动电机34、旋转架驱动电机44、底座40、轴承37、轴承座39、电磁制动装置35和绝缘套41等。旋转架33上端有用于安装液体悬浮式天线架2的安装平台,下端通过轴承37和轴承座39安装在底座40上,图中套筒38用于轴承37的轴向定位。底座40上安装的旋转架驱动电机44轴上安装齿轮45与安装在旋转架33上的齿轮36啮合,使该驱动电机能驱动旋转架33和安装在旋转架33上的液体悬浮式天线架2一同转动。旋转架33下端的轴为空心轴,指南针承载轴46通过轴中心下端固定在底座40上,上端安装指南针49,指南针49与其承载轴之间为动配合,允许指南针49绕此承载轴46自由转动且指南针49与承载轴46之间有良好的电气接触。指南针承载轴46下端套有绝缘套41和绝缘片42,以保证其与底座40之间无电气连接,承载轴46下端轴伸端通过压线片43加装连接导线与外电路连接,图中连接导线未画出。指南针49的北极为导电指钟,与伺服环48上表面接触良好,既可绕伺服环48自由转动,又与伺服环48上的二个金属环具有良好的电气接触,使金属片、指南针49和指南针承载轴46至引出导线电气上连通。指南针的南极指钟通过机械加工,下表面与伺服环之间存在一定间隙,使之与伺服环没有机械接触和电气接触。
伺服环48的具体结构如图7所示,图中右金属环50和左52之间嵌入结缘片51和53,并与之构成一个圆环,通过粘接固定在绝缘材料制作的底环54上,二个金属环50和52通过导线与外电路连接,引出导线图中没有画出。伺服环48通过紧固连接安装在伺服环座47上,随伺服环座47一同转动。伺服环座47下端为空心轴,插入旋转架33中心位置的圆柱形凹槽内,与凹槽之间的公差为动配合,使伺服环座47能在此凹槽中自由转动,必要时,也可在此空心轴上安装轴承,使转动更可靠。伺服环座上端为齿轮结构,与伺服环座驱动电机34轴上的齿轮32啮合,伺服环座驱动电机34和电磁制动装置35安装在旋转架33上,伺服环座驱动电机34具有双轴伸结构,一端安装传动齿轮32,另一端处于与电磁制动装置35的制动片60对应的位置,保证当电磁制动装置35通电时,制动片产生磁场,与电机轴之间产生电磁吸引力,制动片能作用于轴产生制动作用,当电磁制动装置35断电时,电磁吸引力消失,制动片在弹簧作用下,脱离电机轴,允许电机自由转动。
电磁制动装置35的具体结构如图8所示。图8中电磁制动装置由励磁线圈59、活动铁芯56、耐磨材料制作的制动片60、弹簧58和外壳55等构成,外壳55通过紧固连接将电磁制动装置35安装在旋转架33上,当电磁制动装置35的励磁线圈59通电时,铁芯56中产生磁场,与铁质的电机轴之间产生吸引力,因铁芯56可沿其轴线自由运动,因此位于铁芯56前端的制动片60被电磁力吸附在电机轴上,对伺服环座驱动电机34进行制动,当励磁线圈59断电时,电磁吸引力消失,铁芯56在压缩弹簧58作用下产生反向运动,制动片脱离驱动电机轴,允许电机制动。卡环57用于对弹簧58轴向限位。电磁制动装置的励磁线圈在伺服环座电机驱动导电指钟运动至伺服环上的绝缘片位置时,伺服环座电机供电中断的同时接通电源,对伺服环座电机进行制动,避免导电指钟因伺服环座电机的旋转惯性而偏离绝缘片,使电机反方向启动。
电磁制动装置35与伺服环座驱动电机34之间的电气关系如图9所示电路图。图中电机采用单相异步电机,图中L12是电机工作绕组,L22是电机启动绕组,C2是启动电容,A2和B2为电源输入端。图中继电器KA0的励磁线圈接在天线的方位轴电机控制电路中,其常闭触点KAO与导电指钟49串联,方位角调整时,按下方位角调整按钮S3,常闭触点KA0断开,目的是保证方位角调节时伺服环座驱动电机34不能启动,以免产生误动作。在方位角调节结束后,方位轴电机停止工作,继电器KA0的常闭触点KA0闭合,允许启动伺服环座驱动电机34,按下启动按钮S1,继电器KA2的励磁线圈通电,与S2并联的继电器KA2的常开触点的闭合,此时,位于旋转架驱动电机控制电路的继电器KA5的励磁线圈没有通电,因此,与常开触点KA2串联的电路接通,为按钮S2提供了自锁,电源与导电指钟49接通,当导电指钟位于金属环50或52时,伺服环座驱动电机34开始工作,导电指钟49与金属环50接触时电机34正转,与金属环52接触时,电机34反转,都将使伺服环的绝缘片53转动至导电指钟49下,导电指钟49处于伺服环中间绝缘片53的位置时,电机34的电源被切断,停止工作。继电器KA3和KA4的励磁线圈断电,其常闭触点闭合,使电磁制动装置的励磁线圈L0接通电源,电磁制动装置的制动片在电磁力作用下,对伺服环座驱动电机34进行制动,防止该电机在惯性力作用下继续转动,导致导电指钟因电机惯性离开绝缘片,重新启动电机34。另外继电器KA3和KA4的常闭触点与电磁装置装置励磁线圈L0串联,保证了电机34无论正转还是反转,电磁装置装置都不对电机34进行制动。图中在电机34的工作绕组L12和启动绕组L22中串联常闭触点KA5,是为了保证伺服环座驱动电机34只有在旋转架驱动电机44没有运行时才可以工作。伺服环座电机34是在初始方位角调整好以后,不论方位角的最佳整定值是多少,启动伺服环座电机34,伺服环48都可以运动至绝缘片51与导电指钟49接触,实际上是对方位角初始整定值的记忆。
旋转架驱动电机44的控制电路如图10所示,图中电机采用单相异步电机,图中L13是电机工作绕组,L23是电机启动绕组,C3是启动电容,A3和B3为电源输入端。在方位角调整结束及伺服环座驱动电机34停止运行后,按下启动按钮S2,启动旋转架驱动电机44,进入方位角自跟踪工作状态。图中电源输入端串联常闭触点KA0,也是为了保证只有在天线俯仰轴电动机停止工作后,才可启动电机44。继电器KA5的一个常闭触点接入S1的自锁电路,保证了按下启动按钮S2时,切断按钮S1的自锁,使伺服环座驱动电机34和电磁制动装置的励磁线圈断电,另外,如果在驱动电机44工作时误操作按下按钮S1,因继电器KA5的常闭触点已断开,S1无法自锁,加上串联在电机34绕组回路的继电器KA5的常闭触点也处于断开状态,保证了整个装置处于自跟踪工作状态时不会启动伺服环座驱动电机,也就不会改变方位角的初始整定值。继电器KA5的常开触点与启动按钮S2并联,是起自锁作用;在旋转架驱动电机44的绕组L23和L13电路中串联位于电路图9中的继电器KA2的常闭触点,在伺服环座驱动电机34的绕组L12和L22的电路串联继电器KA5的常闭触点,是起互锁作用,保证无论电机34还是电机44处于正常工作状态,电流不会因导电指钟偏离绝缘片后同时输入二个电机中,保证按下按钮S2后,导电指钟49偏离绝缘片时,只有电机44工作;按下按钮S1,如果旋转架驱动电机没有工作,导电指钟偏离绝缘片时,只有伺服环座驱动电机34工作。从电路图中可以看到,当按下启动按钮S2后,继电器KA5的励磁线圈通电,使位于伺服环座驱动电机34的控制电路中的常闭触点动作,断开伺服环座驱动电机34的绕组L12和L22的电路,防止伺服环座驱动电机34在导电指钟49偏离绝缘片53时将电流同时输入到旋转架驱动电机44和伺服环座驱动电机34中,此时整个系统处于自跟踪状态时,载体运动方向改变,导电指钟49偏离绝缘片53,当其与金属环50接触时,旋转架驱动电机44逆时针旋转,当导电指钟与金属环52接触时,电机顺时针旋转,当绝缘片53运动至导电指钟下时,自动切断驱动电机44的电源,电机44停止工作,由于天线1连同液体悬浮式天线架2固定在旋转架上部的安装平台上,天线1随旋转架转动,保持了天线1的方位角得到及时修正。
本发明所述控制电路为了叙述简便使用按钮、继电器等有触点开关进行控制,也可采用电子开关、PLC等电子电路实现无触点开关控制。由于旋转架的转动角度不会大于180度,因此,位于旋转架上的电机和电磁制动装置的供电可用导线直接连接,无需采用碳刷、集电环结构引入电源。

Claims (9)

1.一种液体悬浮式天线架,其特征在于,包括球形液体容器(8);所述球形液体容器(8)下部填充有水银(9);一个悬浮座(6)悬浮在水银(9)上;所述悬浮座(6)上表面设有用于连接天线的连接平台;所述悬浮座(6)顶端和所述球形液体容器(8)之间设有用于密封所述水银(9)的密封环(5);所述密封环(5)上表面与保持环(4)接触;所述悬浮座(6)内固定有用于调节悬浮在所述球形液体容器(8)内的悬浮座(6)平衡的调节装置(7);所述调节装置(7)上设有平衡块(11)。
2.根据权利要求1所述的液体悬浮式天线架,其特征在于,所述保持环(4)上表面与所述球形液体容器(8)的过直径的水平切面齐平。
3.根据权利要求1所述的液体悬浮式天线架,其特征在于,所述保持环(4)、密封环(5)靠近所述球形液体容器(8)的一侧均为与所述球形液体容器(8)内侧壁形状匹配的弧形。
4.根据权利要求1所述的液体悬浮式天线架,其特征在于,所述球形液体容器(8)底部与所述悬浮座(6)之间通过弹性连接带(10)连接。
5.根据权利要求1所述的液体悬浮式天线架,其特征在于,所述调节装置(7)包括安装在悬浮座(6)中的重心调节电机和平衡检测装置;所述平衡检测装置包括指钟轴(25);所述指钟轴(25)上设有可绕所述指钟轴(25)转动的平衡指钟(26);所述指钟轴(25)上设有用于轴向限位所述平衡指钟(26)的卡环(24);所述平衡指钟(26)与平衡信号发生板(27)上表面接触;所述平衡信号发生板(27)包括绝缘板(31);所述绝缘板(31)上表面固定有绝缘片(29);所述绝缘片两侧的绝缘板(31)上分别固定有左金属片(28)和右金属片(30);所述左金属片(28)、右金属片(30)、绝缘片(29)的外表面齐平。
6.一种动中通天线自跟踪平台,其特征在于,包括上述权利要求1~5之一所述的液体悬浮式天线架;所述天线架固定在天线座(3)上;所述天线座(3)包括旋转架(33);所述旋转架(33)上端设有用于安装所述液体悬浮式天线架的安装平台;所述旋转架(33)下端安装在底座(40)上;所述底座(40)上安装有旋转架驱动电机(44);所述旋转架电机(44)的输出轴上的安装齿轮(45)与所述旋转架(33)上的齿轮(36)啮合;所述旋转架(33)下端为空心轴,该空心轴内设有指南针承载轴(46);所述指南针承载轴(46)上端安装有能绕所述指南针承载轴(46)转动的指南针(49);所述指南针(49)设在伺服环(48)内;所述伺服环(48)包括左金属环(52)和右金属环(50),左金属环(52)和右金属环(50)两端分别通过绝缘片(51、53)连接成圆环结构;所述指南针(49)的北极能与所述左金属环(52)或右金属环(50)接触,所述指南针(49)的南极与所述左金属环(52)和右金属环(50)之间设有空隙;所述伺服环(48)设置在能轴向旋转的伺服环座(47)上,所述伺服环座(47)设在所述旋转架(33)上端内部;所述指南针承载轴(46)下端通过绝缘片(42)与所述底座(40)连接。
7.根据权利要求6所述的动中通天线自跟踪平台,其特征在于,所述旋转架(33)上固定有伺服环座驱动电机(34);所述伺服环座驱动电机(34)的输出轴一端安装有传动齿轮(32),所述传动齿轮(32)与所述伺服环座上的齿轮啮合;所述伺服环座驱动电机(34)的输出轴另一端与固定在所述旋转架(33)上的电磁制动装置(35)上的制动部件位置相对。
8.根据权利要求7所述的动中通天线自跟踪平台,其特征在于,所述电磁制动装置(35)包括固定在所述旋转架(33)上的外壳(55);所述外壳(55)与励磁线圈(59)固定连接;所述励磁线圈(59)绕在能沿轴线方向移动的铁芯(56)上;所述铁芯(56)一端固定有制动片(60),且所述制动片(60)与所述伺服环座驱动电机(34)的输出轴一端位置相对,对所述伺服环座驱动电机(34)进行制动。
9.根据权利要求8所述的动中通天线自跟踪平台,其特征在于,所述铁芯(56)远离所述制动片(60)的一端设有卡环(57);所述卡环(57)与所述外壳(55)之间的铁芯(56)上套有弹簧(58)。
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