CN109185393A - 一种卫星天线减振机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种卫星天线减振机构，包括用以支撑天线转动的基座和底座，所述底座同轴设于所述基座的下方，还包括设于二者之间、用以连接二者的弹性连接组件。上述弹性连接组件在将基座固定于底座的同时，能够双向吸收振动，保证天线的稳定运作。该机构充分利用卫星设备中必不可少的连接零件，将其改造成具有储能结构的弹性连接组件，不对原设备做进行大幅度变动，能够保证在原有空间下以小幅度、低成本进行改造，且具有良好的减振效果。
Description
技术领域
本发明涉及通讯设备领域，尤其涉及一种卫星天线减振机构。
背景技术
目前的天线系统，尤其是车载式移动卫星天线，在使用过程中不可避免都面临着振动问题，具体可分为两种类型：移动平台的振动和天线自身引起的振动。无减振结构的天线设备在运作过程中难以对信号进行锁定，甚至容易导致设备的损坏。
现有的卫星设备减振主要采用钢丝绳减振器，即在两片平行的金属长条之间螺旋缠绕几匝钢丝绳，通过钢丝绳自身的刚度使两个金属长条之间具有一定的空间，形成类似于弹簧一样的螺旋机构。而金属长条上设置有连接结构，能够将该减振器连接于需要减振的两个零部件之间。但该机构需要较大的安装空间，对原有的天线设备的改动较大，且钢丝绳减振器的成本高。
综上所述，如何简化天线设备的减振结构，成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种卫星天线减振机构，对原本设备改造小，且减振性能好、成本低。
为实现上述目的，本发明提供一种卫星天线减振机构，包括用以支撑天线的基座和设于所述基座下方的底座，还包括设于所述底座与所述基座之间、用以连接二者的弹性连接组件。
优选地，所述弹性连接组件包括第一弹性件；所述第一弹性件具体包括用以自下而上连接所述底座与所述基座的第一紧固件，和套接于所述第一紧固件的杆部外周的弹簧；所述弹簧的第一端与所述基座下端面相抵，第二端与所述底座相抵。
优选地，所述第一紧固件为止动螺栓。
优选地，所述弹性连接组件还包括第二弹性件；所述第二弹性件包括用以储存动能的弹性部和设于所述弹性部两端的连接部。
优选地，所述弹性部为呈圆柱状的橡胶垫；所述连接部包括设于所述橡胶垫的第一端且具有外螺纹、用以连接所述基座的橡胶柱，和位于所述橡胶垫的第二端且具有内螺纹的沉孔；还包括用以自下而上穿过所述底座并连接于所述沉孔、以实现将所述第二弹性件固定于所述底座的第二紧固件。
优选地，所述第一弹性件和所述第二弹性件在所述底座和所述基座的端面之间周向均匀布置。
优选地，所述第一弹性件与所述第二弹性件交替布置。
优选地，包括固定于所述支架上方的外壳，所述底座和所述基座设于所述外壳的内部，还包括位于所述支架与所述外壳之间的弹性体，和用以连接所述支架、所述外壳和所述底座的第三紧固件。
优选地，所述弹性体的形状为圆环形，以实现所述支架面与所述外壳面均匀接触。
优选地，所述弹性体的材质为发泡垫。
相对于上述背景技术，本发明所提供的卫星天线减振机构，包括基座、底座，以及设于二者之间、用以连接二者的弹性连接组件；其中，所述底座同轴设于所述基座的下方。弹性连接组件在将基座固定于底座的同时，能够双向吸收振动，即当基座上的天线作为振源振动时，弹性连接组件能够将动能储存于自身，避免振动向下传递至底座以及底座下方的部件；当底座以及底座下方的部件作为振源振动时，弹性连接组件能够避免振动向上传递。
该机构能够在原有天线设备的基础上进行小范围改造，在各个连接零件起连接作用的同时，实现对振动的吸收，发挥良好的减振效果。且连接零件的改造成本低廉，有利于该结构在卫星设备中的普及和应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的卫星天线减振机构的结构示意图；
图2为图1的局部放大图；
图3为图2的爆炸视图。
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。
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1-图3，图1为本发明实施例所提供的卫星天线减振机构的结构示意图；图2为图1的局部放大图；图3为图2的爆炸视图。
本发明所提供的卫星天线减振机构包括用以支撑天线转动的基座2和底座1，还包括设于二者之间、用以连接二者的弹性连接组件；其中，底座1设于基座2的下方，弹性连接组件实现底座1与基座2连接，且消除二者之间传递的振动。
弹性连接组件在将基座2固定于底座1的同时，能够双向吸收振动。当基座2上的天线运动或者受外界干扰产生振动时，弹性连接组件中的弹性部分能够吸收来自基座2的能量，避免其向下传递；当底座1受到载体移动或者外界干扰产生振动时，弹性连接组件中的弹性部分能够吸收来自底座1的能量，避免其向上传递。也就是说，各个连接零件起连接作用的同时，又能发挥良好的减振效果。
需要说明的是，上述弹性连接组件是在原有的连接零件的基础上进行的改造，一来无需扩大原有天线机构的空间，即弹性连接组件在改造前后对天线机构的整体空间并无影响；二来弹性连接组件相比于连接零件而言，主要增加了能够吸振的弹性结构，由于连接零件为标准件，在标准件的基础上进行的改造也具有相应的尺寸基准，因而其生产成本低且工艺流程简单。
本发明所提供的卫星天线减振机构充分利用卫星设备中的现有结构，针对其中必不可少的连接零件进行改造，使其变成具有储能结构的弹性连接组件，能够保证在原有空间下以小幅度、低成本进行改造。
下面结合附图和实施方式，对本发明所提供的卫星天线减振机构做更进一步的说明。
请参考图2和图3，弹性连接组件包括第一弹性件3，第一弹性件3具体头第一紧固件31和弹簧32，弹簧32套于第一紧固件31的杆部。该第一弹性件3通过第一紧固件31将底座1和基座2连接起来，而位于杆部外周的弹簧32则处于基座2与底座1之间。
一般情况下，第一紧固件31的头部可挂于底座1的下端面，即安装时第一紧固件31自下而上穿过底座1，将其尾部连接于基座2内。该连接方式有利于安装工人操作，避免个别零件未安装或未安装紧固，当然第一紧固件31的头部也可挂于基座2的上端面，只要不影响安装的可靠性和天线在基座2上的布局即可。
弹簧32位于底座1与基座2之间，弹簧32的第一端与基座2的下端面相抵，弹簧32的第二端与底座1相抵，具体而言，弹簧32可位于基座2与底座1相邻的两端面之间，此时弹簧32具有一定的预紧力；也可在底座1的第一紧固件31孔周围开设同轴的盲孔，盲孔的直径大于杆部的直径，也略大于弹簧32的直径。当杆部外周套接上弹簧32时，弹簧32的一部分则处于盲孔内，一部分处于底座1与基座2相邻的两端面之间。这种设置方式能够有效的增大弹簧32尺寸，既能够提高弹簧32的最大形变量，又能满足弹簧32的标准尺寸，便于找到合适尺寸的弹簧32，避免定制和批量加工。
当基座2产生轻微波动时，由于第一紧固件31的尾部固定于基座2内，基座2会带动杆部向下移动或者左右晃动，此时弹簧32会产生不同形变量的压缩，在此过程中动能部分会存储为弹簧32的弹性势能，以减轻基座2振动对底座1的干扰。底座1亦然。
第一紧固件31一般可设置为螺栓(后文的第二紧固件5、第三紧固件6亦然)，考虑到基座2与底座1在安装中沿第一紧固件31的轴向和径向均有微小的位移量，为了确保基座2与底座1连接稳定，上述第一紧固件31具体为止动螺栓。
止动螺栓又称轴肩螺丝，塞打螺丝、制动螺栓等，主要有三部分组成：头部挂台段、中部圆柱段和尾部螺柱段。其中，头部挂台段可挂于底座1的下端面，限制止动螺栓向下移动的最大位移量，即限制底座1与基座2之间的相对运动的最大范围；中部圆柱段的直径比底座1的通孔直径小0.5mm～1mm，一方面能够避免止动螺栓径向偏移，另一方面其外周和盲孔重合的部分套接有弹簧32，能够避免弹簧32在盲孔内径向偏移量过大；尾部螺柱段与基座2的内螺纹孔旋合，实现底座1与基座2的连接。
当基座2产生轻微波动时，止动螺栓的螺杆向下移动或者左右晃动，此时螺杆对弹簧32会产生压缩，将部分动能会存储为弹簧32的弹性势能，以减轻基座2振动对底座1的干扰；当底座1产生轻微波动时，螺杆带动底座1向上移动，同样会对弹簧32产生压缩，将动能存储为弹簧32的弹性势能，以减轻底座1振动对基座2的干扰。
上述第一弹性件3对于基座2或者底座1的不同运动方向的振动的能量吸收程度不同，例如当基座2相对于底座1沿螺杆的轴向运动时，弹簧32所能吸收的动能则占总能量的绝大部分，而基座2相对于底座1沿螺杆的径向运动时，弹簧32所能吸收的动能则占总体的小部分。同时，当底座1与基座2之间仅通过第一弹性件3连接时，当振动的频率与第一弹性件3的固有频率相同时，容易引发共振，不但起不到消除振动的作用，反而加剧了振动效果，引发更严重的危害。
为了解决上述隐患，本申请所提供的弹性连接组件还包第二弹性件4和用以连接第二弹性件4与底座1的第二紧固件5，第二弹性件4包括弹性部和设于弹性部两端的连接部。第二弹性件4与第一弹性件3的结构不同、连接方式不同，能够在消除振动的环节中避免共振的发生。显然，这里的第二弹性件4应避免极端情况。所谓极端情况也即第二弹性件4与第一弹性件3虽然结构形态不同，但具有相同的固有频率，或者安装后的第一弹性件3与第二弹性件4能够产生共振。
第二弹性件4的弹性部具体为呈圆柱状的橡胶垫41，设于橡胶垫41两端的连接部具体包括具有外螺纹的橡胶柱42和具有内螺纹的沉孔43。其中，橡胶柱42设于橡胶垫41的第一端，用以连接基座2上的螺纹孔；沉孔43设于橡胶垫41的第二端，用以连接穿过底座1的第二紧固件5。显然，在底座1上相应的设有用以容纳第二弹性件4的盲孔。
当基座2产生轻微波动时，橡胶材质的第二弹性件4会向下移动或者左右晃动，在此过程中第二弹性件4被压缩，将部分动能会存储为第二弹性件4的弹性势能，以减轻基座2振动对底座1的干扰；当底座1产生轻微波动时，第二紧固件5带动底座1向上移动，对第二弹性件4产生压缩，将动能存储为第二弹性件4的弹性势能，以减轻底座1振动对基座2的干扰。
与第一弹性件3不同的是，第二弹性件4本身在实现部分连接作用的同时又承担了减振，能够在径向波动下产生较大的形变量，也即对于振动的径向分量具有更好的吸收能力。
进一步地，为了使第一弹性件3和第二弹性件4的减振效果更好，第一弹性件3和第二弹性件4可在底座1和基座2之间的端面之间周向均匀分布。具体而言，当多个第一弹性件3和第二弹性件4总体呈圆形分布时，每两个相邻的零部件之间的圆心角相同，且圆心与底座1与基座2的端面中心重合。当然多个第一弹性件3和第二弹性件4也可呈正方形或者正多边形分布，同样，几何中心与底座1和基座2的端面中心重合。
考虑到第一弹性件3与第二弹性件4混合使用能够避免共振现象发生，为了进一步优化该效果，且保证底座1与基座2之间的稳定连接，在上述实施例的基础上，可将多个第一弹性件3和第二弹性件4交替使用，以保证当基座2或者底座1某一部分产生波动时，全部弹性连接件能够在二者之间协调连接和减振两种效果，既保证底座1与基座2的稳定连接，又确保显著的减振效果。
在上述实施例的基础上，还可在天线机构的支架9和外壳7之间设置弹性体8，并通过第三紧固件6将支架9、外壳7和底座1进行连接。由于基座2和底座1均设置于外壳7内，且底座1与外壳7接触，设置弹性体8能够进一步阻断底座1与支架9之间的振动传递。
当基座2产生轻微波动时，在第一弹性件3和第二弹性件4吸收部分能量后，底座1将残余能量继续向下传递，经外壳7压缩弹性体8，进一步减轻振动；当支架9以及支架9下方产生轻微波动时，弹性体8首先吸收部分能量，残余能量沿外壳7向底座1传递中第一弹性体和第二弹性体进一步吸收能量。
弹性体8的形状和尺寸并无确切限制，只要能将外壳7与支架9隔开，使二者相邻的两端面之间存在一定空间，用以供弹性体8发生形变即可。例如将弹性体8设置成圆形薄片或圆环状，将该弹性体8同轴的放置于支架9与外壳7相贴合的两端面之间，通过第三紧固件6将弹性体8、外壳7和底座1均固定于支架9上方。圆形薄片的横截面与外壳7底面相匹配，以实现弹性体8的两端分别与外壳7底面和支架9上端面紧密接触，保证安装精度。
弹性体8的厚度应当适中，过高容易影响安装难度，过低起不到减振效果，因而该数值可根据不同天线机构的尺寸在一定范围内进行调整。
上述弹性体8的材质具体可选择发泡垫，例如硅胶发泡垫、聚乙烯发泡垫等。将发泡垫粘贴于支架9的上端面或者外壳7的外端面，再通过第三紧固件6将支架9和外壳7进行连接，一旦支架9或外壳7发生波动，发泡垫则通过自身形变吸收动能，减轻振动效果。弹性体8的设置也不局限于发泡垫，采用橡胶也可实现减振目的，但效果与发泡垫存在一定差距。
本发明所提供的卫星天线减振机构包括设于底座1与基座2之间、等间隔均匀分布的第一弹性件3和第二弹性件4，还包括设于支架9与外壳7之间的弹性体8和第三紧固件6。第一弹性件3由止动螺栓和设于止动螺栓的螺杆外周的弹簧32构成，第二弹性件4为具有连接作用的橡胶，第二弹性件4结合第二紧固件5使用。第一弹性件3和第二弹性件4在减振的同时避免共振，弹性体8则能够对经第一弹性件3和第二弹性件4吸收后的残余振动能量进一步吸收。无论是第一弹性件3、第二弹性件4还是弹性体8，均可在紧固件的基础上进行改造，包括增加弹簧32、增加发泡垫、加工特制橡胶，对原有天线机构不做大幅度改动，还能保持原有天线机构的总体尺寸。上述改造幅度小、难度低且成本低，适用于改造各种型号和尺寸的天线机构。
以上对本发明所提供的卫星天线减振机构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种卫星天线减振机构，包括用以支撑天线的基座(2)和设于所述基座(2)下方的底座(1)，其特征在于，还包括设于所述底座(1)与所述基座(2)之间、用以连接二者的弹性连接组件。
2.根据权利要求1所述的卫星天线减振机构，其特征在于，所述弹性连接组件包括第一弹性件(3)；所述第一弹性件(3)具体包括用以自下而上连接所述底座(1)与所述基座(2)的第一紧固件(31)，和套接于所述第一紧固件(31)的杆部外周的弹簧(32)；所述弹簧(32)的第一端与所述基座(2)下端面相抵，第二端与所述底座(1)相抵。
3.根据权利要求2所述的卫星天线减振机构，其特征在于，所述第一紧固件(31)为止动螺栓。
4.根据权利要求1至3任一项所述的卫星天线减振机构，其特征在于，所述弹性连接组件还包括第二弹性件(4)；所述第二弹性件(4)包括用以储存动能的弹性部和设于所述弹性部两端的连接部。
5.根据权利要求4所述的卫星天线减振机构，其特征在于，所述弹性部为呈圆柱状的橡胶垫(41)；所述连接部包括设于所述橡胶垫(41)的第一端且具有外螺纹、用以连接所述基座(2)的橡胶柱(42)，和位于所述橡胶垫(41)的第二端且具有内螺纹的沉孔(43)；还包括用以自下而上穿过所述底座(1)并连接于所述沉孔(43)、以实现将所述第二弹性件(4)固定于所述底座(1)的第二紧固件(5)。
6.根据权利要求5所述的卫星天线减振机构，其特征在于，所述第一弹性件(3)和所述第二弹性件(4)在所述底座(1)和所述基座(2)的端面之间周向均匀布置。
7.根据权利要求6所述的卫星天线减振机构，其特征在于，所述第一弹性件(3)与所述第二弹性件(4)交替布置。
8.根据权利要求7所述的卫星天线减振机构，其特征在于，包括固定于所述支架(9)上方的外壳(7)，所述底座(1)和所述基座(2)设于所述外壳(7)的内部，还包括位于所述支架(9)与所述外壳(7)之间的弹性体(8)，和用以连接所述支架(9)、所述外壳(7)和所述底座(1)的第三紧固件(6)。
9.根据权利要求8所述的卫星天线减振机构，其特征在于，所述弹性体(8)的形状为圆环形，以实现所述支架(9)面与所述外壳(7)面均匀接触。
10.根据权利要求9所述的卫星天线减振机构，其特征在于，所述弹性体(8)的材质为发泡垫。
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