CN106785444A - 一种双旋臂式龙伯透镜天线 - Google Patents

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杨晓琦
李建军
李勇
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杨文宁
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Abstract

本发明公开了一种双旋臂式龙伯透镜天线，其包括基座、透镜反射面、龙伯透镜，所述的基座上设有支撑轴，透镜反射面设置在支撑轴的上端，龙伯透镜配装在透镜反射面上，在基座的支撑轴处同轴固定有齿盘，在基座的支撑轴上配装有多个指向定位装置，每个指向定位装置都包括同轴配装在支撑轴上的水平支臂，水平支臂上固定有第一旋转电机，第一旋转电机的输出轴上配装的齿轮与齿盘相啮合，水平支臂上枢接有弧形的旋臂，旋臂沿着龙伯透镜的外弧向上成弧形延伸,旋臂的枢轴与透镜反射面位于同一水平面，在旋臂的枢轴上配装有第二旋转电机，在旋臂的顶端配装有馈源，馈源指向龙伯透镜的圆心，通过双支臂的转动，实现馈源装置的方位角度调整。天线结构简洁，馈源定位稳定可靠。

Description

一种双旋臂式龙伯透镜天线
技术领域
本发明涉及天线技术领域，特别涉及一种一种双旋臂式龙伯透镜天线。
背景技术
龙伯透镜天线是一种球形的分层介质透镜天线，与抛物面天线相比，其主要特点是能够把入射波聚焦到球表面一点，多波束波增益一致，同时，其自身的球对称性和良好的介质性能使得其具有多波束、宽频带、宽扫描角范围等优点，因此在卫星通信、导航、雷达技术等领域得到了广泛的应用。
对于双馈源形式的龙伯透镜天线，双馈源的定位方式是天线设计的重要内容。已有的双馈源形式龙伯透镜天线是滑道构型，其馈源的运动方式是弧线滑道式。为了实现长距离的弧线滑道运动，需要为其设计长距离的滑道构型。滑道构型存在多种不足之处：
1.为了实现馈源装置在滑道上的滑移运动，需要将滑道设计为弧形的齿轮支架等形式，才能实现馈源的滑移定位，由此造成天线的整体构型和工艺复杂；
2.在馈源滑移运动过程中，其驱动和控制线缆需要跟随移动，因此线缆有长距离的伸缩需求，限制了天线的设计和工艺性能。
3.传统的滑移结构优先传动结构较为复杂负重较大移动不灵敏，沿导轨升降式的滑移在重新定位过程中受弧形臂及其移动齿条的精度限制，当弧形臂与移动齿条配装出现松动时馈源容易失准不再指向圆心误差较大。
发明内容
本发明公开了为解决上述所提及的现有的龙伯透镜指向精度容易出现误差的问题，而提供了一种新型驱动方式的双旋臂式龙伯透镜天线，解决了已有的滑道式龙伯透镜天线的馈源驱动复杂、线缆布置繁杂，圆心容易失准的不足。
为了解决上述问题，本发明设计了一种双旋臂式龙伯透镜天线，其包括基座1、透镜反射面7、龙伯透镜4，所述的基座上设有支撑轴，透镜反射面7设置在支撑轴的上端，龙伯透镜4配装在透镜反射面7上；
在基座的支撑轴处同轴固定有齿盘，在基座的支撑轴上配装有多个指向定位装置，每个指向定位装置都包括同轴配装在支撑轴上的水平支臂，水平支臂上固定有第一旋转电机，第一旋转电机的输出轴上配装的齿轮与齿盘相啮合，水平支臂上枢接有弧形的旋臂，旋臂沿着龙伯透镜的外弧向上成弧形延伸,旋臂的枢轴与透镜反射面7位于同一水平面，在旋臂的枢轴上配装有第二旋转电机，在旋臂的顶端配装有馈源，馈源指向龙伯透镜4的圆心。
进一步的，还包括角度测量码盘，角度测量码盘固定在水平支臂上，角度测量码盘的测量轴上连接有齿轮，角度测量码盘的测量轴上的齿轮与齿盘相啮合。
进一步的，在基座的上表面沿着边沿设有用于显示旋转角度的角度刻度线。
进一步的，所述的各个指向定位装置的水平支臂由上至下依次配装在支撑轴上。
进一步的，任意两个相邻的水平支臂之间在靠近基座的水平支臂上设有一缓冲垫，缓冲垫的延伸方向于水平支臂相垂直。
进一步的，在每个指向定位装置的水平支臂上都固定有一接近开关。
进一步的，位于支撑轴上在指向定位装置上方设有一走线环，走线环上套装有多个支撑圆环。
相对于现有技术而言具有的有益效果为：
双旋臂通过围绕中心轴旋转的方式，实现馈源装置俯仰角度的调整。在旋臂的根部设有驱动装置和感应开关。驱动装置实现旋臂的俯仰运动，感应开关实现旋臂的限位保护功能。旋臂构型实现了运动的便捷需求，同时，伺服和信号线缆没有长距离的收缩需求，天线整体简洁可靠。
通过一体成型的弧形臂结构，并配合驱动电机改变馈源的移动方式，保证了馈源的向心性，并且圆环形移动轨迹相对于弧线形移动轨迹，虽然面积相等但大多数情况下圆形轨迹的长度大于弧形轨迹的长度，在使用过程中可以有效增加了馈源同时间内的移动距离，实现快速响应，剔除掉沿旋臂行走的移动装置可以有效降低旋臂负重防止旋臂受压变弯。
本发明中，采用了双旋臂、双馈源的设置方式。通过双支臂和双旋臂的独立运动，实现双馈源的方位和俯仰运动，双馈源实现独立定位和工作。
附图说明
图1为本发明的结构图；
图2为本发明基座剖视图；
图3为现有技术馈源轨迹图；
图4为本发明馈源轨迹图。
附图标记说明：基座1、齿盘2、支撑轴3、龙伯透镜4、透镜反射面7、折弯臂13、第一旋转电机15、旋臂18、第二旋转电机19、馈源21、走线环24
具体实施方式
结合图1至图4对本发明作进一步说明：
如图1和图2所示：提供了一种双旋臂式龙伯透镜天线，其包括基座1、透镜反射面7、龙伯透镜4，所述的基座上设有支撑轴3，透镜反射面7设置在支撑轴的上端，龙伯透镜4配装在透镜反射面7上，在基座的支撑轴处同轴固定有齿盘2，在基座的支撑轴上配装有两个指向定位装置，位于支撑轴上在指向定位装置上方设有一走线环24，走线环上套装有多个支撑圆环。
如图1所示，每个指向定位装置都包括同轴配装在支撑轴上的折弯臂13，折弯臂与支撑轴之间配装有圆锥滚子轴承，折弯臂上固定有第一旋转电机15，第一旋转电机的输出轴上配装的齿轮与齿盘相啮合，折弯臂上带有90度的折弯，折弯臂的折弯处向上延伸，在折弯臂上固定有角度测量码盘，角度测量码盘的测量轴上连接有齿轮，角度测量码盘的测量轴上的齿轮与齿盘相啮合折弯臂的顶部枢接有弧形的旋臂18，旋臂沿着龙伯透镜的外弧向上成弧形延伸,旋臂的曲率与龙伯透镜弧面的曲率相同，旋臂与龙伯透镜之间的间距处处相等，旋臂的枢轴的轴线与透镜反射面7的上表面位于同一水平面，在旋臂的枢轴上配装有第二旋转电机19，第二旋转电机19与折弯臂固定连接，在旋臂的顶端配装有馈源21，馈源指向龙伯透镜4的圆心。
为保证回转不会产生相互干涉，各个指向定位装置的折弯臂由上至下依次配装在支撑轴上。
为保证使用便利性，在基座的上表面沿着边沿设有用于显示旋转角度的角度刻度线。
每个指向定位装置的折弯臂的侧面上都固定有一接近开关，位于靠近基座的折弯臂上设置有一凸出的缓冲块，缓冲块向上延伸，在缓冲块上设置有缓冲垫。
以下根据附图对本发明的使用方法做进一步说明：
在使用过程中，当需要校准馈源与天线的通信时，计算出馈源的指向点，然后控制单元控制第一旋转电机带动折弯臂沿着支撑轴旋转进而带动馈源环绕龙伯透镜的运动同时第二旋转电机带动旋臂环绕龙波透镜的外圈运动，在转动过程中馈源始终指向龙伯透镜的圆心。

Claims (6)

1.一种双旋臂式龙伯透镜天线，其特征在于：包括基座(1)、透镜反射面(7)、龙伯透镜(4)，所述的基座上设有支撑轴(3)，透镜反射面(7)设置在支撑轴的上端，龙伯透镜(4)配装在透镜反射面(7)上；
在基座的支撑轴处同轴固定有齿盘(2)，在基座的支撑轴上配装有多个指向定位装置，每个指向定位装置都包括同轴配装在支撑轴上的折弯臂(13)，折弯臂上固定有第一旋转电机(15)，第一旋转电机的输出轴上配装的齿轮与齿盘相啮合，折弯臂上枢接有弧形的旋臂(18)，旋臂沿着龙伯透镜的外弧向上成弧形延伸,旋臂的枢轴的轴线与透镜反射面(7)的上表面位于同一水平面，在旋臂的枢轴上配装有第二旋转电机(19)，第二旋转电机(19)与折弯臂固定连接，在旋臂的顶端配装有馈源(21)，馈源指向龙伯透镜(4)的圆心。
2.根据权利要求1所述的一种双旋臂式龙伯透镜天线，其特征在于：还包括角度测量码盘，角度测量码盘固定在折弯臂上，角度测量码盘的测量轴上连接有齿轮，角度测量码盘的测量轴上的齿轮与齿盘相啮合。
3.根据权利要求1所述的一种双旋臂式龙伯透镜天线，其特征在于：在基座的上表面沿着边沿设有用于显示旋转角度的角度刻度线。
4.根据权利要求1所述的一种双旋臂式龙伯透镜天线，其特征在于：所述的各个指向定位装置的折弯臂由上至下依次配装在支撑轴上。
5.根据权利要求1所述的一种双旋臂式龙伯透镜天线，其特征在于：在每个指向定位装置的折弯臂上都固定有一接近开关。
6.根据权利要求1所述的一种双旋臂式龙伯透镜天线，其特征在于：位于支撑轴上在指向定位装置上方设有一走线环(24)，走线环上套装有多个支撑圆环。
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