CN107611614A - 俯仰结构和动中通天线的稳控装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种俯仰结构和动中通天线的稳控装置，涉及卫星通信技术领域。该俯仰结构包括第一驱动机构和摇摆机构；所述摇摆机构用于与平板天线连接；所述第一驱动机构用于驱动所述摇摆机构工作，进而使平板天线实现正负角度摆动。所述动中通天线的稳控装置包括方位转动结构、极化跟踪结构，以及所述的俯仰结构；所述方位转动结构用于带动平板天线转动；所述极化跟踪结构用于极化跟踪。本发明解决了现有技术中存在的不能实现平板天线正负角度摆动的技术问题。

Description

俯仰结构和动中通天线的稳控装置

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，尤其是涉及一种俯仰结构和动中通天线的稳控装置。

背景技术

动中通是利用地球同步卫星作为中继，可以在移动载体(运动中的车、船等)之间实现实时、高带宽、不间断地传递图像、视频、话音等多媒体信息，是卫星通信业最具前景的发展方向。动中通的关键技术在于天线平台的稳定和跟踪技术，这是一个复杂的多学科的技术密集综合体，它包含了惯性导航技术、数据采集及信号处理技术、精密机械设计技术、精密机械运动学、伺服控制技术、卫星通信技术和系统工程等多项技术。这类稳定跟踪系统是机电一体化、自动控制技术为主体，是多学科有机结合的产物。

众所周知，现在平板俯仰结构常用的传动方式有齿轮传动和同步带传动。在方位稳控的结构形式中，电机通常是竖直摆放，这样电机的长度就会决定平板动中通天线的整体高度；在俯仰稳控的结构形式中，齿轮传动和同步带传动方式一般只能实现平板天线面从水平角度转向一面，而不能转向另一面，如果要实现平板天线面的正负角度转动，传动结构就要放置在天线面的下方，导致天线的整体高度增高；另外，若想提高空间的利用率，增大天线的信号接收强度，就要布置两面平板天线面，这样就涉及到了双平板天线的俯仰同步控制，之前的技术一般都是分别控制，这样就会产生动作误差，难以实现俯仰稳控的同步；在极化传动的结构形式中，下变频器与传动组件所占用的空间比较大，而且下变频器通常处在平板天线面的中间位置，空间利用率低。

基于此，本发明提供了一种俯仰结构和动中通天线的稳控装置以解决上述的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种俯仰结构，以解决现有技术中存在的不能实现平板天线正负角度摆动的技术问题。

本发明的目的还在于提供一种动中通天线的稳控装置,所述动中通天线的稳控装置包括上述俯仰结构，用于解决不能实现平板天线正负角度摆动的技术问题。

基于上述第一目的，本发明提供了一种俯仰结构，包括第一驱动机构和摇摆机构；

所述摇摆机构用于与平板天线连接；

所述第一驱动机构用于驱动所述摇摆机构工作，进而使平板天线实现正负角度摆动。

可选的，上述俯仰结构，所述摇摆机构包括第一直齿轮、联动齿条和第二直齿轮；

所述第一直齿轮与所述第二直齿轮均与所述联动齿条啮合；

所述第一直齿轮与所述第一驱动机构的输出端连接。

可选的，上述俯仰结构，所述第二直齿轮为多个；

所述第一直齿轮和多个所述第二直齿轮均与所述联动齿条啮合；

多个所述第二直齿轮用于与多个平板天线一一对应连接。

基于上述第二目的，本发明提供了一种动中通天线的稳控装置,所述动中通天线的稳控装置包括方位转动结构、极化跟踪结构，以及所述的俯仰结构；

所述方位转动结构用于带动平板天线转动；

所述极化跟踪结构用于极化跟踪。

可选的，上述动中通天线的稳控装置，所述方位转动结构包括第二驱动机构和转动机构；

所述转动机构用于与平板天线连接，并且能够在所述第二驱动机构的驱动下带动平板天线做方位转动。

可选的，上述动中通天线的稳控装置，所述转动机构包括用于承载平板天线的转盘；

所述转盘的上方设置有第一锥齿轮和第二锥齿轮；所述转盘的下方设置有第三直齿轮和轴承齿轮；所述第一锥齿轮的转轴平行于所述转盘的上表面；所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合，且所述第二锥齿轮的转轴垂直并穿过所述转盘向下延伸；所述第三直齿轮与所述第二锥齿轮的转轴的延伸端连接；所述轴承齿轮与所述转盘同心，且所述轴承齿轮的外圈固定，内圈与所述转盘连接；设置在所述轴承齿轮的外圈上的轮齿与所述第三直齿轮啮合；

所述第二驱动机构的输出轴与所述第一锥齿轮连接，以通过所述第一锥齿轮、所述第二锥齿轮、所述第三直齿轮和所述轴承齿轮带动所述转盘转动。

可选的，上述动中通天线的稳控装置，所述极化跟踪结构包括第三驱动机构和跟踪机构；

所述跟踪机构用于与平板天线连接，并且能够在所述第三驱动机构的驱动下实现极化跟踪。

可选的，上述动中通天线的稳控装置，所述跟踪机构包括第四直齿轮、第五直齿轮和下变频器；

所述第五直齿轮用于与平板天线连接；

所述下变频器与所述第五直齿轮连接；

所述第四直齿轮与所述第五直齿轮啮合；

所述第三驱动机构的输出端与所述第四直齿轮连接，以驱动所述第五直齿轮带动下变频器转动。

可选的，上述动中通天线的稳控装置，所述第五直齿轮与所述下变频器一体加工。

可选的，上述动中通天线的稳控装置，还包括天线罩；

所述方位转动结构、所述极化跟踪结构和所述俯仰结构均设置在所述天线罩内；

所述轴承齿轮的外圈与所述天线罩的底面固定连接。

本发明提供的所述俯仰结构，包括第一驱动机构和摇摆机构；所述摇摆机构用于与平板天线连接；所述第一驱动机构用于驱动所述摇摆机构工作，进而使平板天线实现正负角度摆动。平板天线与摆动机构连接后，由于摆动机构可朝两侧摆动，摆动角度可由第一驱动机构控制，解决了现有技术平板天线只能朝向一侧摆动的问题。

本发明提供的所述动中通天线的稳控装置，包括方位转动结构、极化跟踪结构，以及所述的俯仰结构；所述方位转动结构用于带动平板天线转动；所述极化跟踪结构用于极化跟踪。由于所述动中通天线的稳控装置包括所述的俯仰结构，因此具有所述俯仰结构所具有的全部优点。

基于此，本发明较之原有技术，具有能够使平板天线朝向两侧俯仰的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的动中通天线的稳控装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的动中通天线的稳控装置A-A处的剖视图；

图3为本发明实施例提供的动中通天线的稳控装置B-B处的剖视图；

图4为本发明实施例提供的动中通天线的稳控装置C-C处的剖视图。

图标：101-第一直齿轮；102-联动齿条；103-第二直齿轮；104-俯仰电机；201-转盘；202-第一锥齿轮；203-第二锥齿轮；204-第三直齿轮；205-轴承齿轮；206-方位电机；301-第四直齿轮；302-第五直齿轮；303-下变频器；304-极化电机；401-天线上罩；402-天线下罩；501-平板天线。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

在本实施例中提供了一种俯仰结构，所述俯仰结构包括第一驱动机构和摇摆机构；

所述摇摆机构用于与平板天线501连接；

所述第一驱动机构用于驱动所述摇摆机构工作，进而使平板天线501实现正负角度摆动。

传统的俯仰结构采用齿轮传动和同步带传动方式，一般只能实现平板天线501面从水平角度转向一面，而不能转向另一面，如果要实现平板天线501面的正负角度转动，传动结构就要放置在天线面的下方，导致天线的整体高度增高。本发明提供的俯仰结构，平板天线501与摆动机构连接后，由于摆动机构可朝两侧摆动，摆动角度可由第一驱动机构控制，解决了现有技术平板天线501只能朝向一侧摆动的问题，同时也避免了天线整体高度的增高。

基于此，本发明较之原有技术，具有能够使平板天线501朝向两侧俯仰的优点。

本实施例的可选方案中，所述摇摆机构包括第一直齿轮101、联动齿条102和第二直齿轮103；

所述第一直齿轮101与所述第二直齿轮103均与所述联动齿条102啮合；

所述第一直齿轮101与所述第一驱动机构的输出端连接。

所述第一驱动机构优选为俯仰电机104，俯仰电机104的输出轴(输出端)与所述第一直齿轮101连接，以驱动所述第一直齿轮101转动；又因所述第一直齿轮101与所述第二直齿轮103均与所述联动齿条102啮合，故所述第一直齿轮101的转动通过所述联动齿条102传递到所述第二直齿轮103，所述第二直齿轮103转动，继而带动与所述第二直齿轮103固接的平板天线501转动。由于平板天线501需要摆动的角度在一定范围内，为减少天线整体的尺寸，所述第二直齿轮103优选为扇形齿轮，该扇形齿轮的角度根据平板天线501摆动的角度来设计。

本实施例的可选方案中，所述第二直齿轮103为多个；

所述第一直齿轮101和多个所述第二直齿轮103均与所述联动齿条102啮合；

多个所述第二直齿轮103用于与多个平板天线501一一对应连接。

为提高空间利用率，增大天线的信号接收强度可布置两个天线面甚至多个，多个所述第二直齿轮103与多个平板天线501一一对应连接，且多个所述第二直齿轮103均设置在所述联动齿条102上，所述俯仰电机104带动所述第一直齿轮101转动，所述第一直齿轮101通过所述联动齿条102带动多个所述第二直齿轮103同时摆动。

以设置两个所述第二直齿轮103为例，两个所述第二直齿轮103以所述第一直齿轮101的轴线为对称轴，对称设置在所述联动齿条102上，当所述第一直齿轮101在所述俯仰电机104的驱动下做旋转运动时，所述联动齿条102根据所述第一直齿轮101的转动反向做出移动，以带动与所述联动齿条102啮合的两个第二直齿轮103转动。所示第一直齿轮101正转和反转交替时，所述联动齿条102朝两个端部的方向交替移动，从而带动两个所述第二直齿轮103正转或反转，进而带动两个平板天线501做俯仰动作。由于与两个平板天线501连接的所述第二直齿轮103均设置在一个联动齿条102上，因此，两个第二直齿轮103的转动同步进行，实现平板天线501±α角度的转动，平板天线501的俯仰同步跟踪精度高，天线整体的机构紧凑。

实施例2

图1为本发明实施例提供的动中通天线的稳控装置的结构示意图；图2为本发明实施例提供的动中通天线的稳控装置A-A处的剖视图；图3为本发明实施例提供的动中通天线的稳控装置B-B处的剖视图；图4为本发明实施例提供的动中通天线的稳控装置C-C处的剖视图。

如图1所示，该实施例提供了一种动中通天线的稳控装置，所述动中通天线的稳控装置包括方位转动结构、极化跟踪结构，以及实施例1中所述的俯仰结构；

所述方位转动结构用于带动平板天线501转动；

所述极化跟踪结构用于极化跟踪。

由于本实施例中所述的俯仰结构采用实施例1中所述的俯仰结构，因此，实施例1中所描述的技术方案也属于本实施例，本实施例提供的动中通天线的稳控装置具有实施例中所有的优点，这里不再赘述。

本实施例的可选方案中，所述方位转动结构包括第二驱动机构和转动机构；

所述转动机构用于与平板天线501连接，并且能够在所述第二驱动机构的驱动下带动平板天线501做方位转动。

在上述方案中，进一步的，所述转动机构包括用于承载平板天线501的转盘201；

所述转盘201的上方设置有第一锥齿轮202和第二锥齿轮203；所述转盘201的下方设置有第三直齿轮204和轴承齿轮205；所述第一锥齿轮202的转轴平行于所述转盘201的上表面；所述第二锥齿轮203与所述第一锥齿轮202啮合，且所述第二锥齿轮203的转轴垂直并穿过所述转盘201向下延伸；所述第三直齿轮204与所述第二锥齿轮203的转轴的延伸端连接；所述轴承齿轮205与所述转盘201同心，且所述轴承齿轮205的外圈固定，内圈与所述转盘201连接；设置在所述轴承齿轮205的外圈上的轮齿与所述第三直齿轮204啮合；

所述第二驱动机构的输出轴与所述第一锥齿轮202连接，以通过所述第一锥齿轮202、所述第二锥齿轮203、所述第三直齿轮204和所述轴承齿轮205带动所述转盘201转动。

如图2所示，所述第二驱动机构优选为方位电机206，方位电机206驱动与其连接的所述第一锥齿轮202转动，所述第二锥齿轮203与所述第一锥齿轮202啮合，将原本水平方向的转动转换成竖直方向的转动。所述第二锥齿轮203与所述第三直齿轮204同轴，且分别设置在转盘201的上方和下方，由于第三直齿轮204与轴承齿轮205啮合，轴承齿轮205的外圈固定，根据相对运动原理，轴承的内圈与转盘201同时转动，转盘201转动带动其上的电机做方位转动。

本发明实施例提供的动中通天线的稳控装置改变了传动方位电机206竖直摆放，造成平板动中通天线整体高度过高的缺点，通过第一锥齿轮202和第二锥齿轮203将方位电机206横放，大大降低了动中通天线的整体高度。

需要注意的是，本实施例中，所述转动机构只是本实施例的一个优选方案，并不仅仅限于该种结构。所述的轴承齿轮205优选为交叉滚子轴承齿轮205，交叉滚子轴承使整体结构更加紧凑。

本实施例的可选方案中，所述极化跟踪结构包括第三驱动机构和跟踪机构；

所述跟踪机构用于与平板天线501连接，并且能够在所述第三驱动机构的驱动下实现极化跟踪。

在上述方案中，进一步的，所述跟踪机构包括第四直齿轮301、第五直齿轮302和下变频器303；

所述第五直齿轮302用于与平板天线501连接；

所述下变频器303与所述第五直齿轮302连接；

所述第四直齿轮301与所述第五直齿轮302啮合；

所述第三驱动机构的输出端与所述第四直齿轮301连接，以驱动所述第五直齿轮302带动下变频器303转动。

在上述方案中，进一步的，所述第五直齿轮302与所述下变频器303一体加工。

第五直齿轮302与下变频器303做成一体的结构能够有效的减小天线整体结构体积。另外，本实施例中，将极化跟踪结构偏置，避开了中间的交叉滚子轴承，使整体结构更加紧凑、小巧。所述第三驱动机构优选为极化电机304。

本实施例的可选方案中，所述动中通天线的稳控装置还包括天线罩；

所述方位转动结构、所述极化跟踪结构和所述俯仰结构均设置在所述天线罩内；

所述轴承齿轮的外圈与所述天线罩的底面固定连接。

如图3所示，所述天线罩包括天线上罩401和天线下罩402，所述轴承齿轮205与所述天线下罩402固定连接。所述天线上罩401具有防水防尘的作用。所述天线上罩401与所述天线下罩402扣合的方式方便了对内部结构进行维修。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种俯仰结构，其特征在于，包括第一驱动机构和摇摆机构；

所述摇摆机构用于与平板天线连接；

所述第一驱动机构用于驱动所述摇摆机构工作，进而使平板天线实现正负角度摆动。

2.根据权利要求1所述的俯仰结构，其特征在于，所述摇摆机构包括第一直齿轮、联动齿条和第二直齿轮；

所述第一直齿轮与所述第二直齿轮均与所述联动齿条啮合；

所述第一直齿轮与所述第一驱动机构的输出端连接。

3.根据权利要求2所述的俯仰结构，其特征在于，所述第二直齿轮为多个；

所述第一直齿轮和多个所述第二直齿轮均与所述联动齿条啮合；

多个所述第二直齿轮用于与多个平板天线一一对应连接。

4.一种动中通天线的稳控装置，其特征在于，所述动中通天线的稳控装置包括方位转动结构、极化跟踪结构，以及如权利要求1-3任一项所述的俯仰结构；

所述方位转动结构用于带动平板天线转动；

所述极化跟踪结构用于极化跟踪。

5.根据权利要求4所述的动中通天线的稳控装置，其特征在于，所述方位转动结构包括第二驱动机构和转动机构；

所述转动机构用于与平板天线连接，并且能够在所述第二驱动机构的驱动下带动平板天线做方位转动。

6.根据权利要求5所述的动中通天线的稳控装置，其特征在于，所述转动机构包括用于承载平板天线的转盘；

所述转盘的上方设置有第一锥齿轮和第二锥齿轮；所述转盘的下方设置有第三直齿轮和轴承齿轮；所述第一锥齿轮的转轴平行于所述转盘的上表面；所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合，且所述第二锥齿轮的转轴垂直并穿过所述转盘向下延伸；所述第三直齿轮与所述第二锥齿轮的转轴的延伸端连接；所述轴承齿轮与所述转盘同心，且所述轴承齿轮的外圈固定，内圈与所述转盘连接；设置在所述轴承齿轮的外圈上的轮齿与所述第三直齿轮啮合；

所述第二驱动机构的输出轴与所述第一锥齿轮连接，以通过所述第一锥齿轮、所述第二锥齿轮、所述第三直齿轮和所述轴承齿轮带动所述转盘转动。

7.根据权利要求4所述的动中通天线的稳控装置，其特征在于，所述极化跟踪结构包括第三驱动机构和跟踪机构；

所述跟踪机构用于与平板天线连接，并且能够在所述第三驱动机构的驱动下实现极化跟踪。

8.根据权利要求7所述的动中通天线的稳控装置，其特征在于，所述跟踪机构包括第四直齿轮、第五直齿轮和下变频器；

所述第五直齿轮用于与平板天线连接；

所述下变频器与所述第五直齿轮连接；

所述第四直齿轮与所述第五直齿轮啮合；

所述第三驱动机构的输出端与所述第四直齿轮连接，以驱动所述第五直齿轮带动下变频器转动。

9.根据权利要求8所述的动中通天线的稳控装置，其特征在于，所述第五直齿轮与所述下变频器一体加工。

10.根据权利要求6所述的动中通天线的稳控装置，其特征在于，还包括天线罩；

所述方位转动结构、所述极化跟踪结构和所述俯仰结构均设置在所述天线罩内；

所述轴承齿轮的外圈与所述天线罩的底面固定连接。