CN113140886A - 一种指向精准的星间链路用相控阵天线 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种指向精准的星间链路用相控阵天线，属于天线技术领域，包括支撑组件、升降组件和角度调节组件，其中，升降组件中的安装杆固定于支撑杆，第一电机固定于安装杆内部，丝杆的一端固定于第一电机，另一端转动于固定板，固定板固定于安装杆，丝杆与传动螺母传动连接，传动螺母固定于升降杆的底端，升降杆上开设有避让槽，固定板通过避让槽贯穿升降杆。角度调节组件包括第一支撑板、第二电机、第一转轴、第二支撑板和相控阵天线，第二电机固定安装于第一支撑板，第一转轴的一端固定安装于第二电机的输出轴，另一端转动安装于第二支撑板，相控阵天线固定安装于第一转轴。结构简单，操作方便，指向精确。

Description

一种指向精准的星间链路用相控阵天线

技术领域

本申请涉及涉及天线技术领域，具体而言，涉及一种指向精准的星间链路用相控阵天线。

背景技术

相控阵天线指的是通过控制阵列天线中辐射单元的馈电相位来改变方向图形状的天线。控制相位可以改变天线方向图最大值的指向，以达到波束扫描的目的。相控阵天线的关键器件是移相器和天线辐射单元。移相器分连续式移相器和数字式移相器两种。连续式移相器的移相值可在0°～360°范围内连续变化，数字式移相器的移相值是离散的。移相器应保证在一定的频率范围内获得所需要的移相值，同时还需要满足一定的耐功率和温度稳定性等要求，以保证相控阵天线能在不同频率上和在变化的环境条件下正常工作。

目前的相控阵天线在调节指向时精度不够准确，影响信号的接受，而且结构复杂，操作不便。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种指向精准的星间链路用相控阵天线，旨在改善目前的相控阵天线在调节指向时精度不够准确，影响信号的接受，而且结构复杂，操作不便的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了一种指向精准的星间链路用相控阵天线，包括支撑组件、升降组件和角度调节组件，其中，升降组件设置在支撑组件上，实现装置的升降高度调节，角度调节组件设置在升降组件上，实现装置在竖直方向的角度调节。

所述支撑组件包括底座和支撑杆，所述底座设置于地面内，所述支撑杆的一端固定安装于所述底座。

所述升降组件包括安装杆、第一电机、丝杆、固定板、传动螺母和升降杆，所述安装杆固定安装于所述支撑杆远离所述底座的一端，所述第一电机固定安装于所述安装杆的内部底端，所述丝杆的一端固定安装于所述第一电机的输出轴，另一端转动安装于所述固定板，所述固定板固定安装于所述安装杆远离所述支撑杆的一端，所述丝杆与所述传动螺母传动连接，所述传动螺母固定安装于所述升降杆的底端，所述升降杆设置于所述安装杆的内部，所述升降杆上开设有避让槽，所述固定板通过所述避让槽贯穿所述升降杆。

所述角度调节组件设置在所述升降杆上，所述角度调节组件包括第一支撑板、第二电机、第一转轴、第二支撑板和相控阵天线，所述第二电机固定安装于所述第一支撑板，所述第一转轴的一端固定安装于所述第二电机的输出轴，另一端转动安装于所述第二支撑板，所述相控阵天线固定安装于所述第一转轴。

在本申请的一种实施例中，还包括旋转组件，所述旋转组件包括安装桶、第三电机、第一齿轮、第二齿轮、第二转轴和旋转盘，所述安装桶固定安装于所述升降杆远离所述第一电机的一端，所述第三电机固定安装于所述安装桶的外侧底部，所述第一齿轮固定安装于所述第三电机的输出轴，所述第二齿轮传动连接于所述第一齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮均设置于所述安装桶的内部，所述第二转轴固定安装于所述第二齿轮，所述第二转轴与所述安装桶转动连接，所述旋转盘固定安装于所述第二转轴的一端端部，所述旋转盘设置在所述安装桶的外侧，所述第一支撑板和所述第二支撑板均固定安装于所述旋转盘。

在本申请的一种实施例中，还包括锁止组件，所述锁止组件包括驱动件、锁止块、齿牙和安装座，所述驱动件固定安装于所述安装桶的外侧，所述锁止块固定安装于所述驱动件的活塞杆，所述齿牙设置在所述锁止块远离所述驱动件的一侧，所述齿牙能够与所述第二齿轮咬合，所述锁止块设置在所述安装座内，所述安装座固定安装于所述安装桶的内部一侧。

在本申请的一种实施例中，还包括太阳能发电组件，所述太阳能发电组件包括安装板、安装架、太阳能电池板、太阳能控制器和蓄电池，所述安装板固定安装于所述第一支撑板和所述第二支撑板一端，所述安装架固定安装于所述安装板，所述太阳能电池板固定安装于所述安装架，所述太阳能控制器电性连接于所述太阳能电池板，所述蓄电池电性连接于所述太阳能控制器，所述太阳能控制器和所述蓄电池均固定安装于所述安装板。

在本申请的一种实施例中，所述安装桶的外侧顶端活动安装有若干钢珠，若干所述钢珠沿所述安装桶的周向均匀分布。

在本申请的一种实施例中，所述锁止块的两侧均固定有滑块，所述安装座的内部两侧均开设有滑槽，所述滑块能够容置于所述滑槽，并能够沿所述滑槽滑动。

在本申请的一种实施例中，所述第一齿轮与所述第二齿轮的齿轮比为1:4。

在本申请的一种实施例中，所述第一电机和所述升降杆之间设置有限位板，所述限位板固定安装于所述安装杆的内部。

在本申请的一种实施例中，所述底座为上小下大的锥形设计。

在本申请的一种实施例中，所述底座的外侧设置有凹槽。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：

1、本发明通过第一电机带动丝杆旋转，进而丝杆驱动传动螺母沿丝杆上下运动，进而传动螺母带动升降杆在安装杆内上下运动，相控阵天线设置在升降杆上，进而实现相控阵天线的高度调节，提高相控阵天线指向的机动性和灵活性；

2、本发明通过第三电机带动第一齿轮旋转，第一齿轮的旋转驱动与其啮合的第二齿轮旋转，进而第二齿轮带动第二转轴旋转，进而第二转轴带动旋转盘旋转，相控阵天线设置在旋转盘上，进而实现相控阵天线在水平方向的角度调节，第一齿轮和第二齿轮的齿轮比为1:4，提高第二齿轮的旋转精度，进而提高相控阵天线的指向精准度，结构简单，操作方便；

3、本发明通过驱动件推动锁止块在安装座内前后滑动，锁止块在安装座内向前滑动时，锁止块上的齿牙卡入第二齿轮，进而让实现对第二齿轮的锁止固定，避免第二齿轮的松动，提高装置的稳定性和牢固性，锁止块在安装座内向后滑动时，齿牙离开第二齿轮，实现第二齿轮松开，方便第二齿轮的转动；

4、本发明通过第二电机带动第一转轴旋转，进而第一转轴带动相控阵天线绕第一转轴的轴心线旋转，进而实现相控阵天线在竖直方向的角度调节，结构简单，操作方便；

5、本发明通过在安装架上安装有太阳能电池板，太阳能电池板吸收阳光并把阳光转化成电能，然后把电能传输给太阳能控制器，太阳能控制器把电能稳定后传输给蓄电池进行储存，蓄电池可为装置的电器元件供电，利用太阳能发电，节能环保，降低成本。

附图说明

图1是本申请实施方式提供的整体结构示意图；

图2为本申请实施方式提供的升降组件和旋转组件结构示意图；

图3为本申请实施方式提供的安装桶顶端结构示意图；

图4为本申请实施方式提供的角度调节组件结构示意图；

图5为本申请实施方式提供的锁止组件爆炸结构示意图；

图6为本申请实施方式提供的底座结构示意图。

图中：100、支撑组件；110、底座；111、凹槽；120、支撑杆；200、升降组件；210、安装杆；211、限位板；220、第一电机；230、丝杆；240、固定板；250、传动螺母；260、升降杆；261、避让槽；300、角度调节组件；310、第一支撑板；320、第二电机；330、第一转轴；340、第二支撑板；350、相控阵天线；400、旋转组件；410、安装桶；411、钢珠；420、第三电机；430、第一齿轮；440、第二齿轮；450、第二转轴；460、旋转盘；500、锁止组件；510、驱动件；520、锁止块；521、滑块；530、齿牙；540、安装座；541、滑槽；600、太阳能发电组件；610、安装板；620、安装架；630、太阳能电池板；640、太阳能控制器；650、蓄电池。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种指向精准的星间链路用相控阵天线，包括支撑组件100、升降组件200和角度调节组件300，其中，升降组件200设置在支撑组件100上，实现装置的升降高度调节，角度调节组件300设置在升降组件200上，实现装置在竖直方向的角度调节。

请参阅图6，支撑组件100包括底座110和支撑杆120，底座110设置于地面内，支撑杆120的下端固定安装于底座110的上端。需要说明的是，底座110为上小下大的锥形设计，增大底座110与地面间的阻力，提高底座110安装到地面内的牢固性。示例性的，底座110的外表面自上而下均匀的设置有若干凹槽111，底座110埋入地下时，地下土嵌入到凹槽111内，增大底座110与地下的摩擦力，提高底座110安装的牢固性和稳定性。

请参阅图2，升降组件200包括安装杆210、第一电机220、丝杆230、固定板240、传动螺母250和升降杆260，安装杆210通过螺栓固定安装于支撑杆120的上端端部，第一电机220通过螺栓固定安装于安装杆210的内部底端，丝杆230的下端通过联轴器固定安装于第一电机220的输出轴端部，上端通过轴承转动安装于固定板240的中间，固定板240的两侧通过螺栓固定安装于安装杆210的上端端部，丝杆230与传动螺母250螺纹传动连接，传动螺母250镶嵌于升降杆260的底端中间，升降杆260设置于安装杆210的内部，并能在安装杆210内上下运动。第一电机220和升降杆260之间设置有限位板211，限位板211通过焊接固定安装于安装杆210的内部，避免升降杆260向下运动时与第一电机220发生碰撞，起到限位、保护作用。升降杆260上开设有避让槽261，固定板240通过避让槽261贯穿升降杆260，实现相控阵天线350的高度调节，提高相控阵天线350指向的机动性和灵活性。

请参阅图4，角度调节组件300设置在升降杆260上，角度调节组件300包括第一支撑板310、第二电机320、第一转轴330、第二支撑板340和相控阵天线350，第二电机320通过螺栓固定安装于第一支撑板310的上端外侧，第一转轴330的一端通过联轴器固定安装于第二电机320的输出轴端部，另一端通过轴承转动安装于第二支撑板340的上端，相控阵天线350通过螺栓固定安装于第一转轴330上，相控阵天线350设置在第一支撑板310和第二支撑板340之间，实现相控阵天线350在竖直方向的角度调节，结构简单，操作方便。

请参阅图2，另外，在本发明的一种实施例中，还包括旋转组件400，旋转组件400包括安装桶410、第三电机420、第一齿轮430、第二齿轮440、第二转轴450和旋转盘460，安装桶410通过焊接固定安装于升降杆260的上端端部，第三电机420通过螺栓固定安装于安装桶410的外侧底部，第一齿轮430通过键固定安装于第三电机420的输出轴端部，第二齿轮440啮合传动连接于第一齿轮430，第一齿轮430与第二齿轮440的齿轮比为1:4。第一齿轮430和第二齿轮440均设置于安装桶410的内部，第二齿轮440设置在安装桶410的中间，第二转轴450通过键固定安装于第二齿轮440，第二转轴450的与安装桶410的上下两端均转动连接，旋转盘460通过焊接固定安装于第二转轴450的上端端部，旋转盘460设置在安装桶410的顶端外侧，第一支撑板310和第二支撑板340的下端均通过螺栓固定安装于旋转盘460，实现相控阵天线350在水平方向的角度调节。

请参阅图3，在具体设置时，在本发明的一种实施例中，安装桶410的外侧顶端活动安装有若干钢珠411，若干钢珠411沿安装桶410的周向均匀分布，钢珠411与旋转盘460的下面抵触，减少旋转盘460与安装桶410顶端之间的摩擦阻力，节约能耗。

请参阅图2和图5，具体地，在本发明的一种实施例中，还包括锁止组件500，锁止组件500包括驱动件510、锁止块520、齿牙530和安装座540，驱动件510通过螺栓固定安装于安装桶410的外侧，驱动件510优选为电动推杆。锁止块520固定安装于驱动件510的活塞杆的端部，齿牙530一体成型在锁止块520远离驱动件510的一侧，齿牙530能够与第二齿轮440咬合，锁止块520设置在安装座540内，安装座540通过螺栓固定安装于安装桶410的内部一侧；

锁止块520在安装座540内向前滑动，锁止块520上的齿牙530卡入第二齿轮440，进而让实现对第二齿轮440的锁止固定，避免第二齿轮440的松动，提高装置的稳定性和牢固性；当需要转动旋转盘460时，驱动件510带动锁止块520在安装座540内向后滑动，齿牙530离开第二齿轮440，实现与第二齿轮440松开，方便第二齿轮440的转动，进而旋转盘460能够实现转动。

请参阅图5，具体地，在本发明的一种实施例中，锁止块520的两侧均通过螺栓固定有滑块521，安装座540的内部两侧均开设有滑槽541，滑块521能够容置于滑槽541，并能够沿滑槽541滑动，实现锁止块520在安装座540内滑动时的限位和导向。

请参阅图4，具体地，在本发明的一种实施例中，还包括太阳能发电组件600，太阳能发电组件600包括安装板610、安装架620、太阳能电池板630、太阳能控制器640和蓄电池650，安装板610通过焊接固定安装于第一支撑板310和第二支撑板340上端，安装架620通过螺栓固定安装于安装板610的上面，太阳能电池板630固定安装于安装架620上，太阳能控制器640通过导线电性连接于太阳能电池板630，蓄电池650通过导线电性连接于太阳能控制器640，太阳能控制器640和蓄电池650均固定安装于安装板610，太阳能控制器640和蓄电池650设置在安装架620的内部，利用太阳能发电，节能环保，降低成本。

具体的，该指向精准的星间链路用相控阵天线的工作原理：首先，通过第一电机220带动丝杆230旋转，进而丝杆230驱动传动螺母250沿丝杆230上下运动，进而传动螺母250带动升降杆260在安装杆210内上下运动，相控阵天线350设置在升降杆260上，进而实现相控阵天线350的高度调节，提高相控阵天线350指向的机动性和灵活性；

高度调节好后通过第三电机420带动第一齿轮430旋转，第一齿轮430的旋转驱动与其啮合的第二齿轮440旋转，进而第二齿轮440带动第二转轴450旋转，进而第二转轴450带动旋转盘460旋转，相控阵天线350设置在旋转盘460上，进而实现相控阵天线350在水平方向的角度调节；

水平角度调节好后通过驱动件510推动锁止块520在安装座540内向前滑动，锁止块520在安装座540内向前滑动，锁止块520上的齿牙530卡入第二齿轮440，进而让实现对第二齿轮440的锁止固定，避免第二齿轮440的松动，提高装置的稳定性和牢固性；当需要转动旋转盘460时，驱动件510带动锁止块520在安装座540内向后滑动，齿牙530离开第二齿轮440，实现与第二齿轮440松开，方便第二齿轮440的转动，进而旋转盘460能够实现转动；

通过第二电机320带动第一转轴330旋转，进而第一转轴330带动相控阵天线350绕第一转轴330的轴心线旋转，进而实现相控阵天线350在竖直方向的角度调节，结构简单，操作方便；

另外，在安装架620上安装有太阳能电池板630，太阳能电池板630吸收阳光并把阳光转化成电能，然后把电能传输给太阳能控制器640，太阳能控制器640把电能稳定后传输给蓄电池650进行储存，蓄电池650可为装置的电器元件供电，利用太阳能发电，节能环保，降低成本。

需要说明的是，第一电机220、第二电机320、第三电机420、相控阵天线350、驱动件510和太阳能控制器640具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

第一电机220、第二电机320、第三电机420、相控阵天线350、驱动件510和太阳能控制器640的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种指向精准的星间链路用相控阵天线，其特征在于，包括

支撑组件（100），所述支撑组件（100）包括底座（110）和支撑杆（120），所述底座（110）设置于地面内，所述支撑杆（120）的一端固定安装于所述底座（110）；

升降组件（200），所述升降组件（200）包括安装杆（210）、第一电机（220）、丝杆（230）、固定板（240）、传动螺母（250）和升降杆（260），所述安装杆（210）固定安装于所述支撑杆（120）远离所述底座（110）的一端，所述第一电机（220）固定安装于所述安装杆（210）的内部底端，所述丝杆（230）的一端固定安装于所述第一电机（220）的输出轴，另一端转动安装于所述固定板（240），所述固定板（240）固定安装于所述安装杆（210）远离所述支撑杆（120）的一端，所述丝杆（230）与所述传动螺母（250）传动连接，所述传动螺母（250）固定安装于所述升降杆（260）的底端，所述升降杆（260）设置于所述安装杆（210）的内部，所述升降杆（260）上开设有避让槽（261），所述固定板（240）通过所述避让槽（261）贯穿所述升降杆（260）；

角度调节组件（300），所述角度调节组件（300）设置在所述升降杆（260）上，所述角度调节组件（300）包括第一支撑板（310）、第二电机（320）、第一转轴（330）、第二支撑板（340）和相控阵天线（350），所述第二电机（320）固定安装于所述第一支撑板（310），所述第一转轴（330）的一端固定安装于所述第二电机（320）的输出轴，另一端转动安装于所述第二支撑板（340），所述相控阵天线（350）固定安装于所述第一转轴（330）。

2.如权利要求1所述的一种指向精准的星间链路用相控阵天线，其特征在于，还包括旋转组件（400），所述旋转组件（400）包括安装桶（410）、第三电机（420）、第一齿轮（430）、第二齿轮（440）、第二转轴（450）和旋转盘（460），所述安装桶（410）固定安装于所述升降杆（260）远离所述第一电机（220）的一端，所述第三电机（420）固定安装于所述安装桶（410）的外侧底部，所述第一齿轮（430）固定安装于所述第三电机（420）的输出轴，所述第二齿轮（440）传动连接于所述第一齿轮（430），所述第一齿轮（430）和所述第二齿轮（440）均设置于所述安装桶（410）的内部，所述第二转轴（450）固定安装于所述第二齿轮（440），所述第二转轴（450）与所述安装桶（410）转动连接，所述旋转盘（460）固定安装于所述第二转轴（450）的一端端部，所述旋转盘（460）设置在所述安装桶（410）的外侧，所述第一支撑板（310）和所述第二支撑板（340）均固定安装于所述旋转盘（460）。

3.如权利要求2所述的一种指向精准的星间链路用相控阵天线，其特征在于，还包括锁止组件（500），所述锁止组件（500）包括驱动件（510）、锁止块（520）、齿牙（530）和安装座（540），所述驱动件（510）固定安装于所述安装桶（410）的外侧，所述锁止块（520）固定安装于所述驱动件（510）的活塞杆，所述齿牙（530）设置在所述锁止块（520）远离所述驱动件（510）的一侧，所述齿牙（530）能够与所述第二齿轮（440）咬合，所述锁止块（520）设置在所述安装座（540）内，所述安装座（540）固定安装于所述安装桶（410）的内部一侧。

4.如权利要求1所述的一种指向精准的星间链路用相控阵天线，其特征在于，还包括太阳能发电组件（600），所述太阳能发电组件（600）包括安装板（610）、安装架（620）、太阳能电池板（630）、太阳能控制器（640）和蓄电池（650），所述安装板（610）固定安装于所述第一支撑板（310）和所述第二支撑板（340）一端，所述安装架（620）固定安装于所述安装板（610），所述太阳能电池板（630）固定安装于所述安装架（620），所述太阳能控制器（640）电性连接于所述太阳能电池板（630），所述蓄电池（650）电性连接于所述太阳能控制器（640），所述太阳能控制器（640）和所述蓄电池（650）均固定安装于所述安装板（610）。

5.如权利要求2所述的一种指向精准的星间链路用相控阵天线，其特征在于，所述安装桶（410）的外侧顶端活动安装有若干钢珠（411），若干所述钢珠（411）沿所述安装桶（410）的周向均匀分布。

6.如权利要求3所述的一种指向精准的星间链路用相控阵天线，其特征在于，所述锁止块（520）的两侧均固定有滑块（521），所述安装座（540）的内部两侧均开设有滑槽（541），所述滑块（521）能够容置于所述滑槽（541），并能够沿所述滑槽（541）滑动。

7.如权利要求2所述的一种指向精准的星间链路用相控阵天线，其特征在于，所述第一齿轮（430）与所述第二齿轮（440）的齿轮比为1:4。

8.如权利要求1所述的一种指向精准的星间链路用相控阵天线，其特征在于，所述第一电机（220）和所述升降杆（260）之间设置有限位板（211），所述限位板（211）固定安装于所述安装杆（210）的内部。

9.如权利要求1所述的一种指向精准的星间链路用相控阵天线，其特征在于，所述底座（110）为上小下大的锥形设计。

10.如权利要求9所述的一种指向精准的星间链路用相控阵天线，其特征在于，所述底座（110）的外侧设置有凹槽（111）。

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