CN108336471B - 便携式复合材料天线支撑管系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种便携式复合材料天线支撑管系统，属于无线通信天线支撑装置领域。包括天线支撑管主体，天线支撑管主体由可收卷的复合材料卷制成圆筒形结构，天线支撑管主体下端及上端分别装有一体式结构相同的下底座及上底座，天线支撑管主体的筒壁卡装在组成下底座及上底座的底座内套与底座外套之间，天线支撑管主体上装有相同结构的上套管及下套管，上套管及下套管包括风绳孔、锁紧把手、外套管及内套管，外套管由上外套管及下外套管组成，上外套管、下外套管一端经活动轴铰连在一起，上外套管、下外套管另一端经铰连的锁紧把手锁紧，天线支撑管主体的筒壁经锁紧把手锁紧在外套管及内套管之间，天线经下底座中部的下底座孔穿入，依次穿过下套管和上套管，最终由顶部上底座中部的上底座孔穿出。

Description

便携式复合材料天线支撑管系统

技术领域

本发明涉及无线通信天线支撑装置领域，详细地讲是一种便携式复合材料天线支撑管系统，应用于通信、军事和交通等领域，将天线、反馈系统及其他设备架设到空中，以获得更有效的信号覆盖范围。

背景技术

众所周知，现代战争以及地震等突发情况下对通信保障能力有着极高的要求，复杂地形及环境下的通信保障能力至关重要。天线支撑杆作为通讯领域常见的一种配套件直接决定着天线架设的高度、速度以及稳定性，需要满足轻量化、快速架设、地形适应性等要求。

现有的天线支撑杆系统主要材质为金属：1)一种是采用多段金属管螺纹连接以满足携带要求，其安装拆卸时需要每段螺纹分别旋拧，安装时间较长，无法满足战时快速架设要求；同时金属天线支撑杆重量重，多达几十公斤，不便于单人携带；2)另外一种方法是采用不同管径杆子相套的夹套式结构支撑杆，但是其架设高度受限，无法满足各种地形条件下对天线支撑杆高度的要求。因此如何解决目前金属天线支撑杆重量重、单人快速架设以及超长的架设高度等问题迫在眉睫。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种便携式复合材料天线支撑管系统，整体重量轻，架设高度大，便于单人携带以及快速完成架设任务。同时，复合材料天线支撑管主体具有空间高低温环境下稳定性好、质量轻、综合性能优异等优点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种便携式复合材料天线支撑管系统，包括天线支撑管主体，其特征在于，天线支撑管主体由可收卷的复合材料卷制成圆筒形结构，天线支撑管主体下端及上端分别装有一体式结构相同的下底座及上底座，天线支撑管主体的筒壁卡装在组成下底座及上底座的底座内套与底座外套之间，天线支撑管主体上装有相同结构的上套管及下套管，上套管及下套管包括锁紧把手、外套管及内套管，外套管由上外套管及下外套管组成，上外套管、下外套管一端经活动轴铰连在一起，上外套管、下外套管另一端经铰连的锁紧把手锁紧，天线支撑管主体的筒壁经锁紧把手锁紧在外套管及内套管之间，天线经下底座中部的下底座孔穿入，依次穿过下套管和上套管，最终由顶部上底座中部的上底座孔穿出。

本发明还可通过如下措施来实现：所述的内套管为中空结构。所述的下套管及上套管上加工有风绳孔，风绳一端固定在风绳孔内。所述的复合材料可沿天线支撑管主体的轴向方向展开或收卷。所述的下底座及上底座上加工有减重孔。所述的上底座及下底座上旋合有固定螺栓，固定螺栓的一端位于上底座及下底座的固定孔内。所述的下套管和上套管侧壁均布有减重槽。天线支撑管主体为轴向开口结构，开口大小为5—120mm。

本发明的有益效果是，1、携带方便：天线支撑管主体直径为80mm时，整套系统重量轻仅有3.5kg，由于复合材料天线支撑管可收卷存放，因此该系统占用各个方向的体积小，便于个人或其通信保障车携带。2、快速单人架设：复合材料支撑管采用一体成型，展开以及收卷方便，可以一个人在几分钟之内快速完成本系统的架设任务，对于战场及其他需要争分夺秒的特殊场合尤为重要；3、架设高度高：架设高度在3-15m可调节，只需制作相应长度的复合材料天线支撑管主体即可；4、稳定性好：该便携式复合材料天线支撑管系统可在8级风的条件下正常使用，10级风时系统不发生破坏；5、功能可通用：可以快速架设各种负载，包括天馈系统、应急照明灯以及GPS等，满足军用、民用、应急通信、临时架设等不同场合使用，用途广泛便捷，经济效益巨大。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明应用场景的系统示意图。

图2为本发明上、下底座的俯视图。

图3为本发明上、下套管的俯视图。

图4为本发明上、下套管的轴视图。

图5为本发明复合材料天线支撑管主体展开结构示意图。

图6为本发明复合材料天线支撑管主体收卷结构示意图。

图中1—下底座、2—风绳、3—下套管、4—天线支撑管主体、5—上套管、6—上底座、7—天线、8—固定螺栓、9—固定孔、10—第一减重槽、11—底座内套、12—底座外套、13—下底座孔、14-第二减重槽、15—风绳孔、16—锁紧把手、17—外套管、18—上外套管、19—下外套管、20—内套管、21—活动轴、22—胶条、23—活动轴、24—第三减重槽、25—减重孔。

具体实施方式

如图1-图6所示，本发明包括天线支撑管主体4，天线支撑管主体4由可收卷的复合材料卷制成圆筒形结构，复合材料可沿天线支撑管主体4的轴向方向展开或收卷，天线支撑管主体4为轴向开口结构，开口大小为5—120mm，天线支撑管主体4的长度为3—15m，厚度为0.2—3mm，天线支撑管主体4的直径为30—300mm。天线支撑管主体4下端及上端分别装有一体式结构相同的下底座1及上底座6，天线支撑管主体4的筒壁卡装在组成下底座1及上底座6的底座内套11与底座外套12之间，下底座1及上底座6上加工有第一减重槽10和第二减重槽14，天线支撑管主体4上装有相同结构的上套管5及下套管3，下套管3和上套管5可沿天线支撑管主体4轴向移动，下套管3和上套管5侧壁均布设有第三减重槽24和减重孔25。上套管5及下套管3包括风绳孔15、锁紧把手16、外套管17、胶条22及内套管20，所述的内套管20为中空结构，下套管3及上套管5上加工有风绳孔15，多根风绳2一端固定在风绳孔15内，外套管17由上外套管18及下外套管19组成，上外套管18、下外套管19一端经活动轴21铰连在一起，上外套管18和下外套管19可绕活动轴21转动，上外套管18、下外套管19另一端经活动轴23及其铰连的锁紧把手16锁紧，锁紧把手16可绕活动轴23旋转，外套管17和内套管20的间距可通过锁紧把手16调节，下套管3和上套管5可通过锁紧把手16固定在天线支撑管主体4上。天线支撑管主体4的筒壁经锁紧把手16锁紧在外套管17及内套管20之间，天线7经下底座1中部的下底座孔13穿入，依次穿过下套管3和上套管5，最终由顶部上底座6中部的上底座孔及固定孔9穿出。上底座6及下底座1上旋合有固定螺栓8，固定螺栓8的一端位于上底座6及下底座1的固定孔9内，天线7可通过固定螺栓8进行固定。

图1是本发明的应用场景系统示意图；如图所示，本系统的组成包括：下底座1、风绳2、下套管3、天线支撑管主体4、上套管5、上底座6、天线7。

架设复合材料天线支撑管系统时，首先需要将成收卷状态图6的天线支撑管主体4展开，只需沿轴向轻轻用力天线支撑管主体4便会自动展开，如图5所示。

将风绳2一端分别系在下套管3和上套管5的风绳孔15上，另一端待系统竖起固定时通过地钉与地面固定或者通过螺栓与通信车固定。系上风绳2的下套管3和上套管5插入到天线支撑管主体4上，上外套管18和下外套管19可绕活动轴21转动，方便控制外套管17和内套管20的间距，便于下套管3和上套管5插入到天线支撑管主体4。然后通过锁紧把手16固定好下套管3和上套管5在天线支撑管主体4的位置，两个套管的位置可根据实际风力的大小以及系统的受力情况沿支撑管的轴向进行调节。调节好下套管3和上套管5位置后将下底座1和上底座6分别安装在天线支撑管主体4的两端，将天线7由下底座孔13穿入，并依次穿过的下底座1、下套管3、上套管5和上底座6，同时天线通过上、下底座的固定螺栓8以及上底座的固定孔9进行固定。

待天线及组件安装好后，将复合材料天线支撑管垂直竖起，将下底座1通过地钉固定在地面或者螺栓固定在通信保障车上，根据场地面积和风力大小调节风绳的角度位置并进行固定。天线支撑管系统收起存放或携带时按逆序操作即可。

构成天线支撑管主体4的可收卷复合材料可由如下方法制得：

天线支撑管主体热塑性预浸料热压制备实例1：

将90°、-45°和45°玻璃纤维环氧预浸料按铺层顺序依次铺贴在直径为80mm的圆柱形模具上，预浸料铺贴厚度为1mm，铺贴长度为7m；预浸料铺贴结束后，在预浸料表面缠可剥离定型带；然后入炉固化，从室温以2.5℃/min升温至80℃，并保温40min，随后2.5℃/min升温至130℃，并保温60min；停温后，随炉降温至70℃以下，出炉脱模成半成品；沿天线支撑管主体轴向切开50mm；对天线支撑管主体外表面进行处理并粘合帆布，边缘处作翻边处理。

天线支撑管主体热塑性预浸料热压制备实例2：

将90°、0°和90°玻璃纤维聚乙烯热塑性预浸料按铺层顺序依次铺贴在直径为120mm的圆柱形芯模上，芯模上带有台阶，可直接成型侧面开口素材，热塑性预浸料铺贴厚度为1.5mm，铺贴长度为8m；预浸料铺贴结束后，放入成型模具中，模具结构示意图如图1所示；然后放入热压机进行加热加压成型，施加压力0.6Mpa，温度160℃保温3min，降温至50℃以下，出炉脱模成半成品；素材在制作过程中已开口，无需后续加工；对天线支撑管主体外表面进行处理并粘合帆布，边缘处作翻边处理。

天线支撑管主体缠绕制备实例3：

将24K碳纤维经过浸胶槽浸胶后按照设定角度缠绕在直径为120mm的圆柱形芯模上，纤维缠绕厚度为1.5mm，缠绕长度为9m，树脂粘度1000cps，缠绕完成后刮去表面多余树脂，铺贴脱模布，表面缠可剥离定型袋；然后入炉固化，从室温以4℃/min升温至90℃，并保温40min，随后4℃/min升温至140℃，并保温70min；停温后，随炉降温至70℃以下，出炉脱模成半成品；沿天线支撑管主体轴向切开80mm；对天线支撑管主体外表面进行处理并粘合帆布，边缘处作翻边处理。

天线支撑管主体内胀袋压制备实例4：

将-45°、0°和45°芳纶酚醛预浸料按铺层顺序依次铺贴在图2所示的模具上，按照模具内表面形状进行铺贴，上端开口处不用铺贴，成型素材后期无需开口加工，预浸料铺贴厚度为2.5mm，铺贴长度为12m；预浸料铺贴结束后，放入内胀袋；把成型模1固定在成型模2、成型模3上面；然后放入固化炉，进行充气操作，充气压力0.3Mpa；加热固化，从室温以7℃/min升温至100℃，并保温40min，随后7℃/min升温至150℃，并保温80min；停温后，随炉降温至70℃以下，出炉脱模成半成品；对天线支撑管主体外表面进行处理并粘合帆布，边缘处作翻边处理。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进、不同成型工艺等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种便携式复合材料天线支撑管系统，包括天线支撑管主体，其特征在于，天线支撑管主体由可收卷的复合材料卷制成圆筒形结构，天线支撑管主体下端及上端分别装有一体式结构相同的下底座及上底座，天线支撑管主体的筒壁卡装在组成下底座及上底座的底座内套与底座外套之间，天线支撑管主体上装有相同结构的上套管及下套管，上套管及下套管包括锁紧把手、外套管及内套管，外套管由上外套管及下外套管组成，上外套管、下外套管一端经活动轴铰连在一起，上外套管、下外套管另一端经铰连的锁紧把手锁紧，天线支撑管主体的筒壁经锁紧把手锁紧在外套管及内套管之间，天线经下底座中部的下底座孔穿入，依次穿过下套管和上套管，最终由顶部上底座中部的上底座孔穿出；所述的内套管为中空结构，所述的下套管及上套管上加工有风绳孔，风绳一端固定在风绳孔内，所述的复合材料可沿天线支撑管主体的轴向方向展开或收卷。

2.根据权利要求1所述便携式复合材料天线支撑管系统，其特征在于所述的下底座及上底座上加工有减重孔。

3.根据权利要求1所述便携式复合材料天线支撑管系统，其特征在于所述的上底座及下底座上旋合有固定螺栓，固定螺栓的一端位于上底座及下底座的固定孔内。

4.根据权利要求1所述便携式复合材料天线支撑管系统，其特征在于所述的下套管和上套管侧壁均布有减重槽。

5.根据权利要求1所述便携式复合材料天线支撑管系统，其特征在于所述的天线支撑管主体为轴向开口结构，开口大小为5—120mm。