CN110380229A - 馈源可移动的龙伯透镜天线 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种结构简单、紧凑、稳固的馈源可移动的龙伯透镜天线。包括馈源、全球式的龙伯透镜、第一轨道件、第二轨道件和连接环件；第一轨道件是弯曲成半圆的齿条件；第二轨道件也是弯曲成半圆的齿条件；还包括一运动座，运动座上设有用于与第一轨道件的齿配合的第一齿轮，以及用于与第二轨道件的齿配合的第二齿轮；第一齿轮由第一电动装置带动，第二齿轮由第二电动装置带动；运动座上还设有用于带动第一轨道件相对连接环件转动的第一拨块部，以及还设有用于带动第二轨道件相对连接环件转动的第二拨块部；所述馈源安装固定在所述运动座上。本发明采用双轨道机构，使得通过龙伯透镜表面的多波束波可以灵活调整覆盖范围且稳定可靠。

Description

馈源可移动的龙伯透镜天线

技术领域

本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种馈源可移动的龙伯透镜天线。

背景技术

龙伯透镜天线是一种球形的分层介质透镜天线，与抛物面天线相比，其主要特点是能够把入射波聚焦到球表面一点，多波束波增益一致，同时，其自身的球对称性和良好的介质性能使得其具有多波束、宽频带、宽扫描角范围等优点。

然而市面上大部分龙伯透镜天线的馈源为固定正对龙伯透镜圆心，调整覆盖目标时往往需要重新调整龙伯透镜的安装位置，这对安装维护来说是一件工作量很大的工作。虽然现有的部分龙伯透镜天线也能实现馈源可受控移动的功能，诸如名为“一种双旋臂式龙伯透镜天线”，公开号为CN106785444的专利申请文献，但是这样的天线一方面其龙伯透镜并非完整的球形透镜，另一方面其馈源所安装的位置为悬臂的自由端，这时即使天线支架仅受到轻微的振动也会转变成馈源的大幅摆动，从而再变成波束方向的更大幅摆动。

因此需要对现有的龙伯透镜天线的结构作进一步改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、紧凑、稳固的馈源可移动的龙伯透镜天线。

为达到上述目的，本发明采取了以下的技术方案：

馈源可移动的龙伯透镜天线，包括馈源、全球式的龙伯透镜和轨道总成；特别地，所述轨道总成包括第一轨道件、第二轨道件和连接环件；

所述第一轨道件是弯曲成半圆的齿条件；所述第二轨道件也是弯曲成半圆的齿条件；

所述第一轨道件的两端分别与所述连接环件直接或间接地构成孔轴连接以实现第一轨道件与连接环件的可相对转动；所述第二轨道件的两端也分别与所述连接环件直接或间接地构成孔轴连接以实现第二轨道件与连接环件的可相对转动；且第一轨道件相对连接环件的转动轴线L1垂直于第二轨道件相对连接环件的转动轴线L2；

第一轨道件的圆半径为R1；第二轨道件的圆半径为R2；第一轨道件的圆半径R1所对应的圆心为C1；第二轨道件的圆半径R2所对应的圆心为C2；圆心C1、圆心C2与所述龙伯透镜的球心共心；第一轨道件的齿与第二轨道件的齿相向地设置；

还包括一运动座，所述运动座上设有用于与第一轨道件的齿配合的第一齿轮，以及用于与第二轨道件的齿配合的第二齿轮；所述第一齿轮由第一电动装置带动，所述第二齿轮由第二电动装置带动；所述运动座上还设有用于带动第一轨道件相对连接环件转动的第一拨块部，以及还设有用于带动第二轨道件相对连接环件转动的第二拨块部；

所述馈源安装固定在所述运动座上。

本发明的工作原理是：向第一电动装置通电，则第一齿轮在第一轨道件上的行走将通过第二拨块部带动第二轨道件相对连接环件转动，而此时第二轨道件的转动的方向取决于第一齿轮在第一轨道件上的行走方向；同理，向第二电动装置通电，则第二齿轮在第二轨道件上的行走将通过第一拨块部带动第一轨道件相对连接环件转动，而此时第一轨道件的转动方向取决于第二齿轮在第二轨道件上的行走方向。而无论是第一齿轮行走还是第二齿轮行走，还是第一齿轮及第二齿轮同时行走，运动座相对龙伯透镜的位置都会发生对应的改变，也就是馈源相对龙伯透镜的位置都会发生对应的改变。这时只要准确控制好第一齿轮和第二齿轮的行走距离，就能准确控制好波束的朝向。并且无论运动座处于什么位置，运动座都是同时受到第一轨道件与第二轨道件的支撑力，这就使得固定在运动座上的馈源不会很容易大幅摆动，从而大大降低了波束可能性的大幅摆动。

所述馈源可以为单个辐射单元，也可以是由多个辐射单元构成的阵列。所述辐射单元的数量大于或等于3个时，这些辐射单元可以在运动座上排成单行，并且此时各辐射单元都指向龙伯透镜的球心且与龙伯透镜的球心的距离均相等。所述辐射单元的数量大于或等于4个时，这些辐射单元可以在滑座上排成多行多列的矩形阵列，或者是排列成圆形阵列，并且此时各辐射单元都指向龙伯透镜的球心且与龙伯透镜的球心的距离均相等。

所述第一电动装置和/或第二电动装置优选是电机与减速器的一体化装置。

所述第一拨块部优选有2个或2个以上，紧贴于第一轨道件的两侧；所述第二拨块部也优选有2个或2个以上，紧贴于第二轨道件的两侧。

所述第一轨道件的侧面上最好还形成有第一防脱槽，在第一拨块部上最好还固定有第一限位销；所述第一限位销插入到所述第一防脱槽中，这样可以限定第一齿轮与第一轨道件之间距离，防止第一齿轮跳脱于第一轨道件。同理，所述第二轨道件的侧面上最好还形成有第二防脱槽，在第二拨块部上最好还固定有第二限位销；所述第二限位销插入到所述第二防脱槽中，这样可以限定第二齿轮与第二轨道件之间距离，防止第二齿轮跳脱于第二轨道件。

所述龙伯透镜优选通过上支撑件和下支撑件而与连接环件相对固定。

最好还包括一个球形外罩，将所述馈源、龙伯透镜、轨道总成及运动座容纳其中，所述球形外罩的球心最好与龙伯透镜的球心共心。这样既可保护这些装置和机构，还不会对经龙伯透镜反射的波束的指向造成干扰。

本发明有益效果是：采用双轨道机构，可以调整馈源位置，使得通过龙伯透镜表面的多波束波可以灵活调整覆盖范围，且产品结构简单、成本不高、稳定可靠。

附图说明

图1是实施例1的立体结构示意图。

图2是实施例1的主视结构示意图；。

图3是图2隐藏外罩9后的结构示意图；

图4是实施例1隐藏外罩9后的立体结构示意图一；

图5是实施例1隐藏外罩9后的立体结构示意图二；

图6是实施例1隐藏外罩9后的立体结构示意图三；

图7是图2的A-A向剖视结构示意图；

图8是图2的B-B向剖视结构示意图；

图9是图7的K点放大结构示意图；

图10是图8的S点放大结构示意图；

图11是实施例2的立体结构示意图(隐藏了外罩和龙伯透镜)。

附图标记说明：1-馈源；2-龙伯透镜；3-第一轨道件；4-第二轨道件；5-连接环件；6-运动座；7-上支撑件；8-下支撑件；9-外罩；

11-反射板；12-辐射振子；31-第一防脱槽；41-第二防脱槽；61-第一齿轮；62-第二齿轮；63-第一电动装置；64-第二电动装置；65-第一拨块部；66-第一限位销；67-第二拨块部；68-第二限位销。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明内容作进一步说明。

实施例1

如图1至图6所示，本实施例的馈源可移动的龙伯透镜天线，包括：馈源1、龙伯透镜2、第一轨道件3、第二轨道件4、连接环件5、运动座6、上支撑件7、下支撑件8和外罩9。其中：

馈源1为单个辐射单元，其包括反射板11和辐射振子12。

龙伯透镜2为全球式的龙伯透镜。

如图5、图7、图9所示，第一轨道件3是弯曲成半圆的齿条件，它的齿指向远离龙伯透镜2球心的方向。第一轨道件3的圆半径为R1，第一轨道件3的圆半径R1所对应的圆心为C1。第一轨道件3的两端分别与连接环件5直接构成孔轴连接以实现第一轨道件3与连接环件5的可相对转动。在第一轨道件3的两侧还各自形成有第一防脱槽31，第一防脱槽31与下述的第一限位销66配合即可避免下述的第一齿轮61跳脱于第一轨道件3。

如图5、图8、图10所示，第二轨道件4也是弯曲成半圆的齿条件，但它的齿指向靠近龙伯透镜2球心的方向。第二轨道件4的圆半径为R2，第二轨道件4的圆半径R2所对应的圆心为C2。第二轨道件4的两端分别与连接环件5直接构成孔轴连接以实现第二轨道件4与连接环件5的可相对转动。在第二轨道件4的两侧还各自形成有第二防脱槽41，第二防脱槽41与下述的第二限位销68配合即可避免下述的第二齿轮62跳脱于第二轨道件4。

本实施例的连接环件5大致上是一个圆环，当然也可以是其他形状的环件，诸如正八边形环件、正方形环件等。第一轨道件3相对连接环件5的转动轴线L1是垂直于第二轨道件4相对连接环件5的转动轴线L2的，这就确保了下述的运动座6可以顺利到达龙伯透镜2的半边球面上的任意位置。

如图5至图10所示，本实施例的运动座6处在第一轨道件3与第二轨道件4之间，其上安装有第一齿轮61、第二齿轮62、第一电动装置63和第二电动装置64。

第一齿轮61由第一电动装置63带动，第一齿轮61用于与第一轨道件3的齿配合。在运动座6上还形成有2个第一拨块部65，该两个第一拨块部65紧贴于第一轨道件3的两侧。在该两个第一拨块部65上还各自固定有第一限位销66，第一限位销66插入到对应的第一防脱槽31中。

第二齿轮62由第二电动装置64带动，第二齿轮62用于与第二轨道件4的齿配合。在运动座6上还形成有2个第二拨块部67，该两个第二拨块部67紧贴于第二轨道件4的两侧。在该两个第二拨块部67上还各自固定有第二限位销68，第二限位销68插入到对应的第二防脱槽41中。

本实施例的第一电动装置63和第二电动装置64均是电机与减速器的一体化装置。

如图3所示，本实施例的上支撑件7的一头与连接环件5连接在一起，另一头与龙伯透镜2的上部连接在一起；下支撑件8的一头与连接环件5连接在一起，另一头与龙伯透镜2的下部连接在一起。龙伯透镜2在上支撑件7和下支撑件8的作用下相对连接环件5是固定的。

外罩9是一个由左右两半合拼而成的球形外罩，也可以是一个由上下两半合拼而成的球形外罩。外罩9是由非金属材料制成的。

本实施例的龙伯透镜2、馈源1、第一轨道件3的圆心C1、第二轨道件4的圆心C2以及外罩9满足这样的位置关系：龙伯透镜2的球心与第一轨道件3的圆心C1、第二轨道件4的圆心C2、外罩9的球心均共心，馈源1正对龙伯透镜2的球心。

当需要调整馈源1相对于龙伯透镜2的位置时，向第一电动装置63通电令其正转一定角度或者反转一定角度，或者向第二电动装置64通电令其正转一定角度或者反转一定角度，则运动座6将相对龙伯透镜2改变位置，并且运动座6所停之处都是在一个虚拟的、与龙伯透镜2的球心共心的球面上，这就确保了馈源1与龙伯透镜2之间的距离始终不会发生变化，而只是改变了波束的指向。应该说明的是，向第一电动装置63通电和向第二电动装置64通电可以是按次序通电，也可以是同时通电。至于供电给第一电动装置63的导线以及供电给第二电动装置64的导线，则可以引线至接线端子(未画出)，而这样的接线端子可以固定在外罩9上。此时维保人员只要在接线端子上再接上一个可控制脉冲数及正负极性可转换的电源装置，就可以控制整个天线的波束指向了。

实施例2

如图11所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：馈源为由4个辐射单元构成的阵列(外罩和龙伯透镜未画出)。

本说明书列举的仅为本发明的较佳实施方式，凡在本发明的工作原理和思路下所做的等同技术变换，均视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.馈源可移动的龙伯透镜天线，包括馈源、全球式的龙伯透镜和轨道总成；其特征是：所述轨道总成包括第一轨道件、第二轨道件和连接环件；

所述第一轨道件是弯曲成半圆的齿条件；所述第二轨道件也是弯曲成半圆的齿条件；

所述第一轨道件的两端分别与所述连接环件直接或间接地构成孔轴连接以实现第一轨道件与连接环件的可相对转动；所述第二轨道件的两端也分别与所述连接环件直接或间接地构成孔轴连接以实现第二轨道件与连接环件的可相对转动；且第一轨道件相对连接环件的转动轴线L1垂直于第二轨道件相对连接环件的转动轴线L2；

第一轨道件的圆半径为R1；第二轨道件的圆半径为R2；第一轨道件的圆半径R1所对应的圆心为C1；第二轨道件的圆半径R2所对应的圆心为C2；圆心C1、圆心C2与所述龙伯透镜的球心共心；第一轨道件的齿与第二轨道件的齿相向地设置；

还包括一运动座，所述运动座上设有用于与第一轨道件的齿配合的第一齿轮，以及用于与第二轨道件的齿配合的第二齿轮；所述第一齿轮由第一电动装置带动，所述第二齿轮由第二电动装置带动；所述运动座上还设有用于带动第一轨道件相对连接环件转动的第一拨块部，以及还设有用于带动第二轨道件相对连接环件转动的第二拨块部；

所述馈源安装固定在所述运动座上。

2.如权利要求1所述的馈源可移动的龙伯透镜天线，其特征是：所述馈源为单个辐射单元。

3.如权利要求1所述的馈源可移动的龙伯透镜天线，其特征是：所述馈源是由多个辐射单元构成的阵列。

4.如权利要求3所述的馈源可移动的龙伯透镜天线，其特征是：所述辐射单元的数量大于或等于3个时，这些辐射单元在运动座上排成单行，并且此时各辐射单元都指向龙伯透镜的球心且与龙伯透镜的球心的距离均相等。

5.如权利要求3所述的馈源可移动的龙伯透镜天线，其特征是：所述辐射单元的数量大于或等于4个时，这些辐射单元在滑座上排成多行多列的矩形阵列，或者是排列成圆形阵列，并且此时各辐射单元都指向龙伯透镜的球心且与龙伯透镜的球心的距离均相等。

6.如权利要求1所述的馈源可移动的龙伯透镜天线，其特征是：所述第一电动装置和/或第二电动装置是电机与减速器的一体化装置。

7.如权利要求1所述的馈源可移动的龙伯透镜天线，其特征是：所述第一拨块部有2个或2个以上，紧贴于第一轨道件的两侧；所述第二拨块部有2个或2个以上，紧贴于第二轨道件的两侧。

8.如权利要求1所述的馈源可移动的龙伯透镜天线，其特征是：所述第一轨道件的侧面上还形成有第一防脱槽，在第一拨块部上还固定有第一限位销；所述第一限位销插入到所述第一防脱槽中；或者，所述第二轨道件的侧面上还形成有第二防脱槽，在第二拨块部上还固定有第二限位销；所述第二限位销插入到所述第二防脱槽中。

9.如权利要求1所述的馈源可移动的龙伯透镜天线，其特征是：所述龙伯透镜通过上支撑件和下支撑件而与连接环件相对固定。

10.如权利要求1所述的馈源可移动的龙伯透镜天线，其特征是：还包括一个球形外罩，将所述馈源、龙伯透镜、轨道总成及运动座容纳其中，所述球形外罩的球心与龙伯透镜的球心共心。