CN109273822A - 一种轻型车载碳纤维栅格散射通信天线 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种轻型车载碳纤维栅格散射通信天线，属于无线通信技术领域。包括一体化碳纤维栅格反射面、馈源、馈源支撑结构、天线面俯仰旋转机构、气弹簧支撑杆、天线面背架、方位伺服转台和电动可伸缩升降杆，一体化碳纤维栅格反射面包括碳纤维材料制成的栅格面和背架加强筋。本发明天线具有重量轻、可抗风、可根据使用环境条件架高越障使用的特点，极大地提高了天线系统的使用便捷性，进一步扩展的散射通信的应用范围。
Description
技术领域
本发明属于无线通信和天线技术领域，特别是指一种轻型车载碳纤维栅格散射通信天线。
背景技术
随着需求的不断提高，散射通信设备正向轻型化的方向发展，从而就对通信天线的高增益、轻型化提出了要求。
目前，传统的抛物面通信天线由于重量重、使用不方便，其性能已满足不了快速提高的高性能要求。
为此，开发一款高增益、可抗风、可架高使用的，适用于偏远山区、电视广播、人防、军事行动等通信场合的散射通信天线就显得尤为迫切。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处，提供一种轻型车载碳纤维栅格散射通信天线，该天线重量轻、可抗风、可根据使用环境条件架高越障使用，极大地提高了天线系统的使用便捷性。
为解决上述技术问题，本发明所提供的技术方案是：
一种轻型车载碳纤维栅格散射通信天线，其包括电动可伸缩升降杆8、设于电动可伸缩升降杆8顶端的方位伺服转台7、设于方位伺服转台7上的天线面俯仰旋转机构4、设于天线面俯仰旋转机构4上的天线面背架6、与天线面背架6铰接的馈源支撑结构3、设于天线面背架6和馈源支撑结构3之间的伸缩杆机构5、设于馈源支撑结构3上的馈源2，以及设于天线面背架6上的一体化碳纤维栅格反射面1；所述一体化碳纤维栅格反射面1包括外框以及设于外框内的栅格面15和多条背架加强筋，所述多条背架加强筋均为曲线形且构成以天线面背架6为承力中心的交织结构，所述天线面背架6直接与交织结构中心处的背架加强筋固定连接。
具体的，所述外框、背架加强筋和栅格面15均为碳纤维材质。
具体的，所述一体化碳纤维栅格反射面与馈源构成偏馈形式的抛物面天线，所述一体化碳纤维栅格反射面在长轴平面内的母线方程为x2=4fz，其中， f为焦径比，x为长轴平面内的X轴坐标，z为长轴平面内的Z轴坐标，所述一体化碳纤维栅格反射面的口面为椭圆形；所述背架加强筋共有六条，其中，第一背架加强筋和第二背架加强筋在所述一体化碳纤维栅格反射面的口面内的投影均为以俯仰旋转轴为中心的圆弧，第一背架加强筋位于一体化碳纤维栅格反射面的上半部，第二背架加强筋位于一体化碳纤维栅格反射面的下半部，第三背架加强筋和第四背架加强筋在所述一体化碳纤维栅格反射面的口面内的投影均包括下部的竖向直线段、中部的外侧伸大圆弧段以及上部的外侧伸小圆弧段，直线段、大圆弧段、小圆弧段依次相切，第三背架加强筋和第四背架加强筋相对于一体化碳纤维栅格反射面的长轴平面相互对称，第三背架加强筋位于第四背架加强筋的左侧，第五背架加强筋为连接第一背架加强筋左端点和第三背架加强筋下端点的圆弧，第六背架加强筋与第五背架加强筋相对于一体化碳纤维栅格反射面的长轴平面相互对称；所述天线面背架分别与第三背架加强筋和第四背架加强筋连接。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明天线具有重量轻、可抗风、可根据使用环境条件架高越障使用的特点，极大地提高了天线系统的使用便捷性，满足了本领域对于轻型车载天线的迫切需求。
附图说明
图1是本发明天线的一种结构示意图；
图2是图1中的反射面的结构示意图；
图3是图2中的反射面栅格的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述。
如图1所示，一种轻型车载碳纤维栅格散射通信天线，包括一体化碳纤维栅格反射面1、馈源2、馈源支撑结构3、天线面俯仰旋转机构4、方位伺服转台7和电动可伸缩升降杆8。
其中，所述的一体化碳纤维栅格反射面1由碳纤维材料制成的栅格面15和背架加强筋9～14制成。
其中，所述的馈源2为波纹喇叭，还包括馈源支撑结构3，馈源支撑结构3为铝材孔洞结构，有助于保证支撑结构的强度和减重。
其中，所述的馈源2为波纹喇叭，还包括馈源支撑结构3，馈源支撑结构3为铝材孔洞结构，有助于保证支撑结构的强度和减重。
其中，还包括俯仰旋转机构4和俯仰支撑气弹簧5。
其中，还包括方位伺服转台7实现方方位360°旋转。
其中，还包括电动可伸缩升降杆8，可方便实现天线的升降，实现散射天线的越障通信能力，扩展散射通信的应用范围。
图2是反射面的结构示意图。所述的一体化碳纤维栅格反射面1由碳纤维材料制成的栅格面15和背架加强筋9～14制成。所述的碳纤维栅格形式的天线面可降低天线的重量和增加天线的抗风性能。
图3是本发明的反射面栅格结构示意图。其中，所述的栅格16宽度大约为十分之一工作波长到八分之一工作波长，栅格16通过专用的模具开模进行加工，可使整个天线面具有良好的抗风性能。
本发明中所述馈源2、馈源支撑结构3、电动可伸缩升降杆8均采用铝材料制成，以便保证天线的机械强度和电性能。
具体来说，本发明天线为一种偏馈形式的抛物面天线，其长轴平面内的母线方程为x2=4fz,焦径比f为800mm，反射面为1500mm口径的圆在半径为2218mm的抛物面上的投影，反射面的口面为 1400mm×1600mm 的椭圆形。
为了增强反射面的强度，本发明设计了具有特殊布局形式的加强筋结构。其中，背架加强筋9与背架加强筋14相互对称，它们包括长度647mm的下垂直部分，半径为4144mm的中圆弧部分，以及半径为628mm的上圆弧部分，加强筋9和加强筋14之间的下端距离为290mm，上开口之间的距离为550mm。背架加强筋10在口面内的投影为以俯仰旋转轴为中心、半径为1340mm的圆弧，背架加强筋12在口面内的投影为以俯仰旋转轴为中心、半径为711mm的圆弧。背架加强筋11在口面内的投影是半径为2218mm的圆弧，该圆弧的原点位于参考圆的左端，所述参考圆为与口面顶点相切的、半径为2218mm的圆；背架加强筋13与背架加强筋11相互对称。所有加强筋弧条的宽度均为16mm，一体化碳纤维栅格反射面1、背架加强筋9～14均采用碳纤维材料制成，以便减轻天线的整体重量。
这种结构的反射面结构稳定，经过测试，上述天线可以在25m/s风速下正常工作，35m/s风速下不倾覆、不损坏。
总之，本发明轻型车载碳纤维栅格散射通信天线具有重量轻、可抗风、可根据使用环境条件架高越障使用的特点，极大地提高了天线系统的使用便捷性，进一步扩展的散射通信的应用范围。
Claims (3)
1.一种轻型车载碳纤维栅格散射通信天线，其特征在于：包括电动可伸缩升降杆（8）、设于电动可伸缩升降杆（8）顶端的方位伺服转台（7）、设于方位伺服转台（7）上的天线面俯仰旋转机构（4）、设于天线面俯仰旋转机构（4）上的天线面背架（6）、与天线面背架（6）铰接的馈源支撑结构（3）、设于天线面背架（6）和馈源支撑结构（3）之间的伸缩杆机构（5）、设于馈源支撑结构（3）上的馈源（2），以及设于天线面背架（6）上的一体化碳纤维栅格反射面（1）；所述一体化碳纤维栅格反射面（1）包括外框以及设于外框内的栅格面（15）和多条背架加强筋，所述多条背架加强筋均为曲线形且构成以天线面背架（6）为承力中心的交织结构，所述天线面背架（6）直接与交织结构中心处的背架加强筋固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种轻型车载碳纤维栅格散射通信天线，其特征在于：所述外框、背架加强筋和栅格面（15）均为碳纤维材质。
3.根据权利要求1所述的一种轻型车载碳纤维栅格散射通信天线，其特征在于：所述一体化碳纤维栅格反射面与馈源构成偏馈形式的抛物面天线，所述一体化碳纤维栅格反射面在长轴平面内的母线方程为x2=4fz，其中，f为焦径比，x为长轴平面内的X轴坐标，z为长轴平面内的Z轴坐标，所述一体化碳纤维栅格反射面的口面为椭圆形；所述背架加强筋共有六条，其中，第一背架加强筋和第二背架加强筋在所述一体化碳纤维栅格反射面的口面内的投影均为以俯仰旋转轴为中心的圆弧，第一背架加强筋位于一体化碳纤维栅格反射面的上半部，第二背架加强筋位于一体化碳纤维栅格反射面的下半部，第三背架加强筋和第四背架加强筋在所述一体化碳纤维栅格反射面的口面内的投影均包括下部的竖向直线段、中部的外侧伸大圆弧段以及上部的外侧伸小圆弧段，直线段、大圆弧段、小圆弧段依次相切，第三背架加强筋和第四背架加强筋相对于一体化碳纤维栅格反射面的长轴平面相互对称，第三背架加强筋位于第四背架加强筋的左侧，第五背架加强筋为连接第一背架加强筋左端点和第三背架加强筋下端点的圆弧，第六背架加强筋与第五背架加强筋相对于一体化碳纤维栅格反射面的长轴平面相互对称；所述天线面背架分别与第三背架加强筋和第四背架加强筋连接。
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