CN113629388B - 一种偏馈赋型天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种偏馈赋型天线，包括天线面、馈源组件、馈源支架、俯仰组件和方位组件，天线面通过俯仰支臂与俯仰组件的俯仰电机连接，馈源支架包括用于安装馈源组件的支撑臂和一对连接支撑臂与天线面的气弹簧，支撑臂与俯仰支臂同轴设置；俯仰支臂设有限位块，当俯仰电机驱动天线面展开至限位块与馈源支架的下端面接触时，俯仰支臂带动馈源支架脱离方舱顶部、向远离方舱顶部的方向转动。本发明提供的偏馈赋型天线可对天线面进行折叠收藏，所用装车空间小、便于运输，且功放到天线的传输损耗率低。

Description

一种偏馈赋型天线

技术领域

本发明涉及天伺馈设备技术领域，更具体地说，涉及一种偏馈赋型天线。

背景技术

由于馈源和高频头的安装位置不在与天线中心切面垂直且过天线中心的直线上，偏馈赋型天线不受馈源阴影的影响，具有噪声系数小、驻波系数好和能量集中等优点。

但现有的偏馈赋型天线多固定安装于车辆的方舱顶部，天线面通过驱动结构实现天线面的俯仰运动和方位运动，其中天线面的俯仰驱动结构多为钢丝绳传动结构、电动推杆结构等。

钢丝绳传动结构传动间隙小、装车空间小，但尺寸大、加工装配相对困难，制造成本高；而电动推杆结构增加了偏馈赋型天线的整体高度，限制了偏馈赋型天线所适配的车型。

综上所述，如何提供一种节约装车空间且便于制造的偏馈赋型天线，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种偏馈赋型天线，可对天线面进行折叠收藏，所用装车空间小、便于运输，且功放到天线的传输损耗率低。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种偏馈赋型天线，包括天线面、馈源组件、馈源支架、俯仰组件和方位组件，所述天线面通过俯仰支臂与所述俯仰组件的俯仰电机连接，所述馈源支架包括用于安装所述馈源组件的支撑臂和一对连接所述支撑臂与所述天线面的气弹簧，所述支撑臂与所述俯仰支臂同轴设置；

所述俯仰支臂设有限位块，当所述俯仰电机驱动所述天线面展开至所述限位块与所述馈源支架的下端面接触时，所述俯仰支臂带动所述馈源支架脱离方舱顶部、向远离所述方舱顶部的方向转动。

优选的，所述气弹簧连接于所述天线面的外缘。

优选的，所述方舱顶部在所述馈源支架下方设有舱顶滑轮，当所述限位块与所述馈源支架未接触时，所述馈源支架的下端面与所述舱顶滑轮接触。

优选的，所述俯仰电机的输出轴与蜗轮蜗杆减速器的蜗杆连接，所述蜗轮蜗杆减速器的蜗轮与所述俯仰支臂连接。

优选的，所述蜗轮蜗杆减速器的蜗杆为单头蜗杆。

优选的，所述天线面的背面设有用于增强抗风性的加强臂，所述加强臂关于所述天线面的轴线对称设置。

优选的，所述方位组件的定子端通过所述底座连接于所述方舱顶部，底座的底部设有汇流环，所述汇流环包括可相对转动的定子端和转子端，所述定子端设有用于插接电缆的输入输出航插。

本发明提供的偏馈赋型天线在天线展开时，俯仰电机带动俯仰支臂向远离方舱顶部的方向转动，俯仰电机的展开力矩大于气弹簧的收藏力矩，天线面与馈源支架的相对转角越来越大，直到限位块与馈源支架的下端面接触，此时天线面与馈源支架的相对转角达到最大值，俯仰电机继续驱动俯仰支臂转动，限位块以费力杠杆形式带动馈源支架与俯仰支臂一同转动，俯仰支臂与馈源支架的相对转角保持不变。

在天线收藏时，俯仰电机带动俯仰支臂向靠近方舱顶部的方向转动，俯仰支臂与馈源支架通过气弹簧支撑、二者的相对转角不变，当馈源支架接触方舱顶部后，俯仰电机继续转动带动气弹簧压缩，使得俯仰支臂与馈源支架的相对转角逐渐缩小，直至天线面完全收藏。

因此，本发明提供的偏馈赋型天线实现了对天线面的折叠收藏，结构简单、天线展开收藏便利，且有效地节省了装车空间、便于运输；限位块的设置，使得天线展开过程中俯仰支臂与馈源支架的相对转角保持不变，也即天线面与馈源组件之间的相对位置保持不变，功放到天线面的传输损耗低、传输效率高。

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为本发明所提供的偏馈赋型天线的具体实施例的结构示意图；

图2为图1的侧视示意图；

图3为图1的俯视示意图；

图4为图1的仰视示意图；

图5为偏馈赋型天线在天线面完全收藏状态下的结构示意图；

图6为图5中A区域的局部放大图；

图7为偏馈赋型天线的限位块与馈源支架接触时的结构示意图；

图8为图7中B区域的局部放大图；

图9为偏馈赋型天线的天线面完全展开状态下的结构示意图；

图10为图9中C区域的局部放大图；

图11为汇流环的结构示意图；

图12为汇流环的剖视示意图。

图1-图12中：

01为方舱顶部、02为舱顶滑轮、1为天线面、11为加强臂、2为俯仰支臂、21为限位块、3为俯仰组件、4为方位组件、5为底座、6为馈源支架、61为气弹簧、7为馈源组件、8为汇流环、81为定子端、82为转子端、9为波导旋转关节、91为定子端、92为转子端。

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。

本发明的核心是提供一种偏馈赋型天线，可对天线面进行折叠收藏，所用装车空间小、便于运输，且功放到天线的传输损耗率低。

请参考图1-图12。

本发明提供的偏馈赋型天线，包括天线面1、馈源组件7、馈源支架6、方位组件4、俯仰组件3、底座5和伺服控制器，天线面1通过俯仰支臂2与俯仰组件3的俯仰电机连接，馈源支架6包括用于安装馈源组件7的支撑臂和一对连接支撑臂与天线面1的气弹簧61，支撑臂与俯仰支臂2同轴设置；俯仰支臂2设有限位块21，当俯仰电机驱动天线面1展开至限位块21与馈源支架6的下端面接触时，俯仰支臂2带动馈源支架6脱离方舱顶部01、向远离方舱顶部01的方向转动。

请参考图1-图4，俯仰支臂2与俯仰组件3的转子端连接，俯仰组件3的定子端与方位组件4的转子端连接，方位组件4的定子端与底座5连接，底座5固定于车辆的方舱顶部01；馈源组件7用于将功放发射的能量传递至最前端并向外发射至天线面1上，馈源组件7安装于馈源支架6面向天线面1的一端；俯仰组件3、方位组件4和馈源组件7均与伺服控制器连接，以便伺服控制器调节天线面1的俯仰角、方位角和信号发射。

俯仰组件3、方位组件4、底座5、馈源组件7以及伺服控制器的种类、结构、尺寸、位置和连接方式根据实际生产中的需要确定，在此不再赘述。

俯仰组件3主要包括俯仰电机和减速机，俯仰电机用于驱动天线面1做俯仰传动，减速机则用于降低俯仰电机的转速，以便与天线面1的俯仰传动相适应。需要进行说明的是，由于偏馈赋型天线工作于室外环境中，为了避免风力对天线面1俯仰角的干扰，俯仰组件3具有自锁功能，既可以在俯仰组件3内设有自锁结构，也可以是俯仰电机和/或减速机具备自锁能力。

请参考图5-图10，限位块21设置于俯仰支臂2的下端面，用于在天线面1展开时带动馈源支架6随俯仰支臂2一同转动，以维持馈源支架6和俯仰支臂2的相对转角不变；气弹簧61的一端与天线面1连接，另一端与支撑架连接，气弹簧61配合限位块21共同维持馈源支架6和俯仰支臂2的相对转角。

优选的，气弹簧61连接于天线面1的外缘，以免影响天线面1的信号发射和接收功能。气弹簧61的种类、材质以及气弹簧61和天线面1、支撑臂的连接方式根据实际生产的需要确定，在此不再赘述。

天线展开时，俯仰电机带动俯仰支臂2向远离方舱顶部01的方向转动，俯仰电机的展开力矩大于气弹簧61的收藏力矩，天线面1与馈源支架6的相对转角越来越大，直到限位块21与馈源支架6的下端面接触，如图7和图8所示，此时天线面1与馈源支架6的相对转角达到最大值，俯仰电机继续驱动俯仰支臂2转动，限位块21以费力杠杆形式带动馈源支架6与俯仰支臂2一同转动，俯仰支臂2与馈源支架6的相对转角保持不变。

在天线收藏时，俯仰电机带动俯仰支臂2向靠近方舱顶部01的方向转动，俯仰支臂2与馈源支架6通过气弹簧61支撑、二者的相对转角不变，当馈源支架6接触方舱顶部01后，俯仰电机继续转动带动气弹簧61压缩，使得俯仰支臂2与馈源支架6的相对转角逐渐缩小，直至天线面1完全收藏。

在本实施例中，通过俯仰组件3实现了对天线面1的折叠收藏，结构简单、天线展开收藏便利，且有效地节省了装车空间、便于运输；限位块21的设置，使得天线展开过程中俯仰支臂2与馈源支架6的相对转角保持不变，也即天线面1与馈源组件7之间的相对位置保持不变，功放到天线面1的传输损耗低、传输效率高。

优选的，为了防止天线面1与馈源支架6发生磕碰，馈源支架6的上端面设有缓冲限位垫，缓冲限位垫的上端面的曲率与天线面1的曲率相同。缓冲限位垫可采用硅胶、橡胶等弹性材料制作，缓冲限位垫的具体尺寸、形状、材质、设置位置以及缓冲限位垫与馈源支架6的连接方式根据实际生产需要确定。

为了减轻偏馈赋型天线的质量，天线面1可采用碳纤维材料等轻质材料制作，但天线面1的质量过轻会降低天线面1的抗风性。优选的，天线面1的背面设有用于增强抗风性的加强臂11，加强臂11关于天线面1的轴线对称设置。需要进行说明的是，此处的天线面1的轴线指天线面1内与天线面1的俯仰传送的转轴垂直的直径。

请参考图3，加强臂11包括一条横筋和两条与横筋垂直连接的纵筋，横筋的两端设有用于与气弹簧61连接的气弹簧安装座，抗风性较强，且有利于天线面1与气弹簧61的连接。

为了进一步增强加强壁11对天线面1的支撑作用，横筋可近似设置于天线面1的1/3高度处，两根纵筋可近似设置于横筋的1/3宽度和2/3宽度处。

为了方便制造和加工，加强臂11的材质优选地和天线面1的材质相同；加强臂11的具体形状和尺寸则需要根据实际生产中天线的抗风设计要求以及天线面1的尺寸等因素确定。

在上述实施例的基础上，为了减少行驶过程中馈源支架6与方舱顶部01的滑动摩擦，方舱顶部01在馈源支架6下方设有舱顶滑轮02，当限位块21与馈源支架6未接触时，馈源支架6的下端面与舱顶滑轮02接触。

舱顶滑轮02的尺寸、材质以及设置位置根据实际生产中馈源支架6的支撑臂的尺寸和设置位置等因素确定，在此不再赘述。

在本实施例中，舱顶滑轮02的设置，一方面可减少天线面1收藏时馈源支架6与方舱顶部01的冲击力，另一方面舱顶滑轮02与馈源支架6为滚动摩擦，有效地减少了行驶过程中馈源支架6与方舱顶部01的摩擦。

在上述实施例的基础上，俯仰电机的输出轴与蜗轮蜗杆减速器的输入轴连接，蜗轮蜗杆减速器的输出轴与俯仰支臂2连接。

受限于蜗轮蜗杆减速器自身的结构，蜗杆可轻易转动蜗轮，但蜗轮无法转动蜗杆，因此俯仰电机的转动可带动俯仰支臂2转动，通过天线面1正面的风力或其他外力无法推动俯仰支臂2转动，保证了天线面1的抗风性能。

优选的，蜗轮蜗杆减速器的蜗杆为单头蜗杆，以获取最佳自锁效果。

在上述实施例的基础上，为保证天线面1转动过程中电能和信号的连续连接，底座5的底部设有汇流环8，汇流环8包括可相对转动的定子端81和转子端82，定子端81设有用于插接电缆的输入输出航插。

请参考图11和图12，波导旋转关节9套设于汇流环8内，波导旋转关节9的定子端91与汇流环8的定子端81螺栓连接，波导旋转关节9的转子端92与汇流环8的转子端82螺栓连接；汇流环8的定子端81的外壁面设有法兰盘，法兰盘与底座5螺栓连接。

除输入输出航插外，为了方便伺服控制器控制俯仰组件3和方位组件4的运动，定子端81的外壁面还可以设有方位编码器和方位倾角仪。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的偏馈赋型天线进行了详细介绍。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 (7)

1.一种偏馈赋型天线，包括天线面(1)、馈源组件(7)、馈源支架(6)、俯仰组件(3)和方位组件(4)，其特征在于，所述天线面(1)通过俯仰支臂(2)与所述俯仰组件(3)的俯仰电机连接，所述馈源支架(6)包括用于安装所述馈源组件(7)的支撑臂和一对连接所述支撑臂与所述天线面(1)的气弹簧(61)，所述支撑臂与所述俯仰支臂(2)同轴设置；

所述俯仰支臂(2)的下端面设有限位块(21)，当所述俯仰电机驱动所述天线面(1)展开至所述限位块(21)与所述馈源支架(6)的下端面接触时，所述俯仰支臂(2)带动所述馈源支架(6)脱离方舱顶部(01)、向远离所述方舱顶部(01)的方向转动；

所述馈源支架(6)的上端面设有缓冲限位垫，所述缓冲限位垫的上端面的曲率与所述天线面(1)的曲率相同。

2.根据权利要求1所述的偏馈赋型天线，其特征在于，所述气弹簧(61)连接于所述天线面(1)的外缘。

3.根据权利要求1所述的偏馈赋型天线，其特征在于，所述方舱顶部(01)在所述馈源支架(6)下方设有舱顶滑轮(02)，当所述限位块(21)与所述馈源支架(6)未接触时，所述馈源支架(6)的下端面与所述舱顶滑轮(02)接触。

4.根据权利要求1-3任一项所述的偏馈赋型天线，其特征在于，所述俯仰电机的输出轴与蜗轮蜗杆减速器的蜗杆连接，所述蜗轮蜗杆减速器的蜗轮与所述俯仰支臂(2)连接。

5.根据权利要求4所述的偏馈赋型天线，其特征在于，所述蜗轮蜗杆减速器的蜗杆为单头蜗杆。

6.根据权利要求1-3任一项所述的偏馈赋型天线，其特征在于，所述天线面(1)的背面设有用于增强抗风性的加强臂(11)，所述加强臂(11)关于所述天线面(1)的轴线对称设置。

7.根据权利要求1-3任一项所述的偏馈赋型天线，其特征在于，所述方位组件(4)的定子端通过所述底座(5)连接于所述方舱顶部(01)，底座(5)的底部设有汇流环(8)，所述汇流环(8)包括可相对转动的定子端(81)和转子端(82)，所述定子端(81)设有用于插接电缆的输入输出航插。