CN108832251A - 一种多频点的微波卫星导航终端层叠式天线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多频点的微波卫星导航终端层叠式天线，包括驱动底座和折叠天线本体，折叠天线本体通过旋转连杆连接有工字转动过渡板，驱动底座包括台阶撑座和驱动电机，台阶撑座的四个角上均设有抗风护杆，抗风护杆的末端设有C字滑动卡扣，抗风护杆的上端设有弧形防风底板，弧形防风底板的下表面设有T字卡定槽道，驱动电机连接有移位驱动杆，移位驱动杆固定安装在弧形防风底板最下端的空腔安装槽道内，弧形防风底板的开口处设有安装密封板，工字转动过渡板安装在安装密封内，弧形防风底板的内部设有与工字转动过渡板固定连接的转动电机；便于信号的接收和发送，抗干扰能力好，有利于提高图象质量和清晰度，并且天线本体结构简单，可广泛应用。

Description

一种多频点的微波卫星导航终端层叠式天线
技术领域
本发明涉及层叠式天线技术领域，具体为一种多频点的微波卫星导航终端层叠式天线。
背景技术
天线作为实现无线电应用的关键设备，随着通信、广播、雷达及定位灯无线电应用系统的发展而发展，如今已经成无线技术不可或缺的一部分，随着时代的进步，无线技术的运用越来越广泛，使得天线的需求量空前的大。
1976年，世界上第一个卫星移动通信系统Marist(海事卫星移动通信系统)开始商业运营，提供电话和电报服务。1979年，成立了INMARSAT(国际海事卫星组织)，并从1982年开始先后租用7颗卫星组成第一代的INMARSAT卫星通信系统，为船只提供全球卫星移动通信服务。卫星传递信号，保持与地面通信系统和专用系统用户或其他移动用户的通信。与其他通信方式相比，卫星移动通信具有覆盖区域大、通信距离远、通信机动灵活、线路稳定可靠等优点。卫星移动通信系统的应用范围相当广泛，既可提供话音、电报、数既适用于民用通信，也适用于军事通信；既适用于国内通信，也可用于国际通信。卫星移动通信已经成为通信业务的一个重要发展方向。
目前被广泛应用的层叠式天线，还存在的主要缺陷主要体现在以下几个方面：
(1)天线的安装结构固定，不能旋转移动，从而不便于接收信号，并且抗风能力差，造成终端的图像显示不清晰；
(2)天线本体只能接收单频段信号，使用不便，从而影响天线的使用广泛性。
发明内容
为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种多频点的微波卫星导航终端层叠式天线，便于信号的接收和发送，抗干扰能力好，有利于提高图象质量和清晰度，并且天线本体结构简单，接收频段广泛，能有效的解决背景技术提出的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种多频点的微波卫星导航终端层叠式天线，包括驱动底座和安装在驱动底座上方的折叠天线本体，所述折叠天线本体的下表面连接有旋转连杆，所述旋转连杆的末端连接有工字转动过渡板，所述驱动底座包括台阶撑座和设置在台阶撑座上方的驱动电机，所述台阶撑座的四个角上均设有抗风护杆，所述抗风护杆的末端设有C字滑动卡扣，所述抗风护杆的上端设有弧形防风底板，沿着所述弧形防风底板的下表面设有T字卡定槽道，所述C字滑动卡扣套设在T字卡定槽道上，所述弧形防风底板的最下端设有空腔安装槽道，所述驱动电机连接有移位驱动杆，所述移位驱动杆固定安装在空腔安装槽道内；
所述弧形防风底板的开口处设有安装密封板，所述安装密封板的外侧通过若干等间距分布的固定螺纹孔安装在弧形防风底板上，所述安装密封板的中心位置设有活动穿孔，所述工字转动过渡板安装在活动穿孔内，所述弧形防风底板的内部设有转动电机，所述转动电机的转动轴与工字转动过渡板固定连接。
作为本发明一种优选的技术方案，所述工字转动过渡板的下表面设有齿形凹槽，所述转动电机的转动轴通过连接法兰连接有同步异形旋转杆，所述同步异形旋转杆安装在齿形凹槽内。
作为本发明一种优选的技术方案，所述移位驱动杆的外表面设有若干均匀分布的长条凸起，所述空腔安装槽道的内表面设有与长条凸起相互啮合的齿形卡定块，在所述移位驱动杆的外表面在空腔安装槽道的两端分别设有固定防滑机构。
作为本发明一种优选的技术方案，所述固定防滑机构包括两块套设在移位驱动杆外且相互铰接的半圆形固定板，在所述半圆形固定板的开口处设有施力板，所述施力板上设有固定螺纹孔，所述半圆形固定板在铰接端均设有侧夹板。
作为本发明一种优选的技术方案，所述半圆形固定板和侧夹板的内表面均设有耐磨橡胶垫。
作为本发明一种优选的技术方案，所述折叠天线本体包括间隔层叠设置的双层介质板，所述双层介质板包括上层波段介质片和下层波段介质片，所述上层波段介质片和下层波段介质片之间设有正交设置的馈电单元，所述馈电单元上端与上层波段介质片连接进行馈电。
作为本发明一种优选的技术方案，所述馈电单元为背馈式馈电结构。
作为本发明一种优选的技术方案，所述馈电单元包括同轴探针，所述同轴探针的上端连接上层波段介质片，所述同轴探针的下端连接有同轴线，所述同轴线穿过下层波段介质片连接有馈源。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过添加驱动机构，可将天线本体进行多角度旋转，从而便于信号的接收和发送，同时在驱动机构内添加抗风功能，抗干扰能力好，即使在天气恶劣的状态下，不影响对信号接收的稳定性，有利于提高图象质量和清晰度，并且本发明的天线本体具有多频段收发一体、较高相位中心稳定度、高增益、圆极化的特性，结构简单，能广泛用于移动终端设备。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的整体侧视结构示意图；
图3为本发明图2中的A结构放大结构示意图；
图4为本发明的折叠天线本体示意图；
图5为本发明中的馈电单元示意图；
图中标号：
1-驱动底座；2-折叠天线本体；3-旋转连杆；4-工字转动过渡板；5-安装密封板；6-固定螺纹孔；7-活动穿孔；8-转动电机；9-齿形凹槽；10-连接法兰；11-同步异形旋转杆；12-长条凸起；13-齿形卡定块；14-固定防滑机构；15-侧夹板；16-耐磨橡胶垫；
101-台阶撑座；102-驱动电机；103-抗风护杆；104-C字滑动卡扣；105-弧形防风底板；106-T字卡定槽道；107-空腔安装槽道；108-移位驱动杆；
201-上层波段介质片；202-下层波段介质片；203-馈电单元；
2031-同轴探针；2032-同轴线；2033-馈源；
1401-半圆形固定板；1402-施力板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
如图1至图3所示，本发明提供了一种多频点的微波卫星导航终端层叠式天线，包括驱动底座1和安装在驱动底座1上方的折叠天线本体2，所述驱动底座1的作用是驱动折叠天线本体2发生位移和翻转，从而便于折叠天线本体2的信号发射和接收。
所述驱动底座1包括台阶撑座101和设置在台阶撑座101上方的驱动电机102，所述台阶撑座101的四个角上均设有抗风护杆103，所述抗风护杆103的末端设有C字滑动卡扣104，所述抗风护杆103的上端设有弧形防风底板105，所述弧形防风底板105的最下端设有空腔安装槽道107，所述驱动电机102连接有移位驱动杆108，所述移位驱动杆108固定安装在空腔安装槽道107内，在驱动电机102的作用下，移位驱动杆108带动空腔安装槽道107转动，将弧形防风底板105顺时针或者逆时针转动。
沿着所述弧形防风底板105的下表面设有T字卡定槽道106，所述C字滑动卡扣104套设在T字卡定槽道106上，在弧形防风底板105转动的时候，抗风护杆103末端C字滑动卡扣104沿着T字卡定槽道106滑动，对弧形防风底板105的转动起到限位导向的作用，从而保证弧形防风底板105在转动时的稳定性，另外C字滑动卡扣104套设在T字卡定槽道106上，抗风护杆103可起到一定的抗风能力，起到对弧形防风底板105的保护作用。
所述移位驱动杆108的外表面设有若干均匀分布的长条凸起12，所述空腔安装槽道107的内表面设有与长条凸起12相互啮合的齿形卡定块13，在所述移位驱动杆108的外表面在空腔安装槽道107的两端分别设有固定防滑机构14，长条凸起12与齿形卡定块13相互啮合，可保证移位驱动杆108固定在空腔安装槽道107内，促使弧形防风底板105在驱动电机102的作用下翻转。
所述固定防滑机构14包括两块套设在移位驱动杆108外且相互铰接的半圆形固定板1401，在所述半圆形固定板1401的开口处设有施力板1402，所述施力板1402上设有固定螺纹孔6，所述半圆形固定板1401在铰接端均设有侧夹板15，固定防滑机构14可进一步的防止移位驱动杆108在空腔安装槽道107内移动，将移位驱动杆108的两端通过固定防滑机构14固定在空腔安装槽道107上。
需要补充说明的是，固定防滑机构14在使用时，首先将半圆形固定板1401套设在移位驱动杆108上，然后将侧夹板15固定在空腔安装槽道107的两侧，最后将侧夹板15上的固定螺纹孔6通过螺栓固定，从而将半圆形固定板1401完全固定在移位驱动杆108上，同时侧夹板15将空腔安装槽道107夹定，防止移位驱动杆108和空腔安装槽道107发生相对移动，提高驱动电机102的工作稳定性。
所述半圆形固定板1401和侧夹板15的内表面均设有耐磨橡胶垫16，所述耐磨橡胶垫16可对移位驱动杆108和空腔安装槽道107起到保护的作用，同时耐磨橡胶垫16看增加摩擦力，防止在卡定作用的时候发生滑动。
使用驱动电机102对弧形防风底板105进行驱动，方向性强，同时增加抗风护杆103，抗干扰能力好，即使在天气恶劣的状态下，不影响对信号接收的稳定性，有利于提高图象质量和清晰度。
所述弧形防风底板105的开口处设有安装密封板5，所述安装密封板5的外侧通过若干等间距分布的固定螺纹孔6安装在弧形防风底板105上，所述安装密封板5可通过固定螺纹孔6进行安装拆卸，便于拆卸进行后期维护。
所述折叠天线本体2的下表面连接有旋转连杆3，所述旋转连杆3的末端连接有工字转动过渡板4，所述工字转动过渡板4的下表面设有齿形凹槽9，所述安装密封板5的中心位置设有活动穿孔7，所述工字转动过渡板4安装在活动穿孔7内，所述弧形防风底板105的内部设有转动电机8，所述转动电机8的转动轴与工字转动过渡板4固定连接，折叠天线本体2安装在安装密封板5的上表面，转动电机8安装在弧形防风底板105的底部，转动电机8的转动轴与工字转动过渡板4固定连接，从而驱动折叠天线本体2旋转，工字转动过渡板4设置在安装密封板5的活动穿孔7内，安装结构稳定，提高电线在使用的稳定性，同时也提高在天线位移变化时的稳定性。
所述转动电机8的转动轴通过连接法兰10连接有同步异形旋转杆11，所述同步异形旋转杆11安装在齿形凹槽9内，同步异形旋转杆11与工字转动过渡板4下表面的齿形凹槽9相互匹配作用，可保证工字转动过渡板4与转动电机8同步转动，提高折叠天线本体2在转动时的稳定性，天线转动时可沿着360°任意旋转，因此在旋转发射接收信号时无死角，可以实现全方位接收。
如图4和图5所示，所述折叠天线本体2包括间隔层叠设置的双层介质板，所述双层介质板包括上层波段介质片201和下层波段介质片202，所述上层波段介质片201和下层波段介质片202之间设有正交设置的馈电单元203，所述馈电单元203上端与上层波段介质片201连接进行馈电，所述馈电单元203为背馈式馈电结构。
所述馈电单元203包括同轴探针2031，所述同轴探针2031的上端连接上层波段介质片201，所述同轴探针2031的下端连接有同轴线2032，所述同轴线2032穿过下层波段介质片202连接有馈源2033。
上层波段介质片201产生移动卫星通信的Rx的频段，上层波段介质片201和下层波段介质片202的耦合得到移动卫星通信的Tx频段，通过调整馈电点的位置得到所要设计的频段，并达到相应的移动卫星通信对天线性能的要求。利用AnsoftHFSS软件对天线进行仿真分析，建立模型，通过计算微调谐振频率和谐振输入阻抗，得到天线的实际尺寸。
通过调整馈电单元的位置来改变天线的输入阻抗并减弱天线的交叉极化辐射，从而达到移动卫星通信的要求。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种多频点的微波卫星导航终端层叠式天线，包括驱动底座(1)和安装在驱动底座(1)上方的折叠天线本体(2)，其特征在于：所述折叠天线本体(2)的下表面连接有旋转连杆(3)，所述旋转连杆(3)的末端连接有工字转动过渡板(4)，所述驱动底座(1)包括台阶撑座(101)和设置在台阶撑座(101)上方的驱动电机(102)，所述台阶撑座(101)的四个角上均设有抗风护杆(103)，所述抗风护杆(103)的末端设有C字滑动卡扣(104)，所述抗风护杆(103)的上端设有弧形防风底板(105)，沿着所述弧形防风底板(105)的下表面设有T字卡定槽道(106)，所述C字滑动卡扣(104)套设在T字卡定槽道(106)上，所述弧形防风底板(105)的最下端设有空腔安装槽道(107)，所述驱动电机(102)连接有移位驱动杆(108)，所述移位驱动杆(108)固定安装在空腔安装槽道(107)内；
所述弧形防风底板(105)的开口处设有安装密封板(5)，所述安装密封板(5)的外侧通过若干等间距分布的固定螺纹孔(6)安装在弧形防风底板(105)上，所述安装密封板(5)的中心位置设有活动穿孔(7)，所述工字转动过渡板(4)安装在活动穿孔(7)内，所述弧形防风底板(105)的内部设有转动电机(8)，所述转动电机(8)的转动轴与工字转动过渡板(4)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种多频点的微波卫星导航终端层叠式天线，其特征在于：所述工字转动过渡板(4)的下表面设有齿形凹槽(9)，所述转动电机(8)的转动轴通过连接法兰(10)连接有同步异形旋转杆(11)，所述同步异形旋转杆(11)安装在齿形凹槽(9)内。
3.根据权利要求1所述的一种多频点的微波卫星导航终端层叠式天线，其特征在于：所述移位驱动杆(108)的外表面设有若干均匀分布的长条凸起(12)，所述空腔安装槽道(107)的内表面设有与长条凸起(12)相互啮合的齿形卡定块(13)，在所述移位驱动杆(108)的外表面在空腔安装槽道(107)的两端分别设有固定防滑机构(14)。
4.根据权利要求3所述的一种多频点的微波卫星导航终端层叠式天线，其特征在于：所述固定防滑机构(14)包括两块套设在移位驱动杆(108)外且相互铰接的半圆形固定板(1401)，在所述半圆形固定板(1401)的开口处设有施力板(1402)，所述施力板(1402)上设有固定螺纹孔(6)，所述半圆形固定板(1401)在铰接端均设有侧夹板(15)。
5.根据权利要求4所述的一种多频点的微波卫星导航终端层叠式天线，其特征在于：所述半圆形固定板(1401)和侧夹板(15)的内表面均设有耐磨橡胶垫(16)。
6.根据权利要求1所述的一种多频点的微波卫星导航终端层叠式天线，其特征在于：所述折叠天线本体(2)包括间隔层叠设置的双层介质板，所述双层介质板包括上层波段介质片(201)和下层波段介质片(202)，所述上层波段介质片(201)和下层波段介质片(202)之间设有正交设置的馈电单元(203)，所述馈电单元(203)上端与上层波段介质片(201)连接进行馈电。
7.根据权利要求6所述的一种多频点的微波卫星导航终端层叠式天线，其特征在于：所述馈电单元(203)为背馈式馈电结构。
8.根据权利要求7所述的一种多频点的微波卫星导航终端层叠式天线，其特征在于：所述馈电单元(203)包括同轴探针(2031)，所述同轴探针(2031)的上端连接上层波段介质片(201)，所述同轴探针(2031)的下端连接有同轴线(2032)，所述同轴线(2032)穿过下层波段介质片(202)连接有馈源(2033)。
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