CN114006154A - 一种Ku频段卫星宽带便携站 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及卫星通信技术领域，特别是一种Ku频段卫星宽带便携站，包括Ku频段天线组件、支撑组件和安装在支撑组件顶部且能驱动Ku频段天线组件转动的伺服组件；所述支撑组件包括一级杆件和二级杆件，所述伺服组件安装于一级杆件的顶部，所述二级杆件安装于一级杆件的底部；所述伺服组件包括连接盘、极化舵机、扇形齿轮、内衬管、套筒、第一锥齿轮、第一舵机和第二舵机。本发明的优点在于：在收纳时所占用的空间小，携带方便，适用于野外操作；控制伺服组件进行极化、方位和俯仰方向的调节，根据对星的实际情况进行调整，最终完成便携站的自动对星，在对星所用的时间上，根据地形不同，一般对星过程在两到三分钟左右即可完成。
Description
技术领域
本发明涉及卫星通信技术领域，特别是一种Ku频段卫星宽带便携站。
背景技术
在卫星的通信技术中，工作频段的选择是至关重要的。通信频段的不同，能够直接的影响到通信的容量、质量、可靠性等一系列关键因素。在现有的Ku频段卫星站产品中，大多都是采用小口径Ku频段卫星天线和主机以及支架等三部分组成。但它们有着如下的缺点：(1)Ku频段卫星天线的口径达到了0.6米，导致整机在使用中所占空间较大；(2)整机的卫星天线由几部分拼接组成，在使用上过程繁杂及繁琐；(3)由于整机采取多部分的组装而成，在实际应用中，不具有应急性和实效性；(4)整机重量比较偏重，大多数设备重量都在16kg-20kg左右，对于野外携带非常不方便。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种Ku频段卫星宽带便携站，。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种Ku频段卫星宽带便携站，包括Ku频段天线组件，还包括支撑组件和安装在支撑组件顶部且能驱动Ku频段天线组件转动的伺服组件；
所述支撑组件包括一级杆件和二级杆件，所述伺服组件安装于一级杆件的顶部，所述二级杆件安装于一级杆件的底部；
所述伺服组件包括连接盘、极化舵机、扇形齿轮、内衬管、套筒、第一锥齿轮、第一舵机和第二舵机，
所述连接盘的固定部分与Ku频段天线组件的壳体背侧中心位置固定连接，
所述第一锥齿轮同轴固定在一级杆件的顶部，所述内衬管与第一锥齿轮的内壁固定连接，所述套筒套装于内衬管的外侧，所述第一舵机和第二舵机对称安装在连接盘的转动部分上，所述第一舵机的输出轴上安装有第二锥齿轮，所述第二舵机的输出轴上安装有第三锥齿轮，所述第二锥齿轮和第三锥齿轮分别转动连接于套筒的两侧，且分别与第一锥齿轮啮合；
所述极化舵机固定安装在Ku频段天线组件的壳体背侧，所述连接盘的转动部分安装有扇形齿轮，所述极化舵机的输出轴上安装有第四锥齿轮，所述第四锥齿轮与扇形齿轮通过齿轮副传动连接。
进一步的，所述一级杆件包括固定座和管件，所述固定座的下端与二级杆件的顶部可拆卸连接，上端与管件的下端可拆卸连接，所述管件的上端与第一锥齿轮可拆卸连接。
进一步的，所述二级杆件包括固定套、端座、旋转座和管脚，所述固定套的上端与固定座的下端可拆卸连接，下端固定连接有端座，所述端座内铰接安装有至少三个旋转座，每个所述旋转座上分别连接有一根管脚。
进一步的，所述旋转座通过转轴转动安装在端座上，所述端座的下表面上固定有封板，所述封板将转轴限制在端座内，所述封板上沿径向开设有与旋转座一一对应的避让槽，所述管脚远离旋转座的一端固定安装有蹄脚。
进一步的，所述连接盘包括底板、盖板、转动盘和滚珠，所述底板与Ku频段天线组件的壳体背侧中心位置固定连接，所述盖板固定在底板上，所述转动盘设置于底板与盖板之间，所述底板面向转动盘的一侧开设有滚珠槽，所述转动盘面向盖板的一侧开设有滚珠槽，两个滚珠槽内分别安装有多颗滚珠，所述转动盘能够相对于底板和盖板转动，所述扇形齿轮、第一舵机和第二舵机均与转动盘固定连接。
进一步的，所述扇形齿轮的轴线与转动盘的轴线重合，且与盖板之间有间隙。
进一步的，所述齿轮副转动安装在Ku频段天线组件的壳体背侧，所述齿轮副包括一体成型的直齿轮和第五锥齿轮，所述第五锥齿轮与第四锥齿轮啮合，所述直齿轮与扇形齿轮啮合。
进一步的，所述内衬管的外壁下端设置有外螺纹，所述第一锥齿轮的内壁上端设置有内螺纹，所述内衬管与第一锥齿轮通过螺纹配合连接。
进一步的，所述套筒的外壁上对称设置有两个向外延伸的环形凸缘，其中一个环形凸缘与第二锥齿轮转动配合，另一个环形凸缘与第三锥齿轮转动配合。
进一步的，所述固定座的内壁下端设有内螺纹，所述固定套外壁上端设有外螺纹，所述固定座与所述固定套通过螺纹配合连接，所述管件的下端插接配合在固定座的内侧，并抵接在固定套的上端面上。
本发明具有以下优点：
1、本发明的Ku频段卫星宽带便携站在收纳时，将二级杆件从一级杆件上拆下，将一级杆件通过调节俯仰角度，使得一级杆件收入天线壳体背侧，一级杆件不额外占用空间，而二级杆件的管脚采用可转动收纳结构，进一步减少了Ku频段卫星宽带便携站在收纳时所占用的空间，携带方便，适用于野外携带。
2、本发明的Ku频段卫星宽带便携站在组装使用时，将一级杆件与二级杆件连接，实现快速组装，将便携站电源打开，便携站就可以执行自动对星，对星过程通过内置的控制系统，控制伺服组件进行极化、方位和俯仰方向的调节，根据对星的实际情况进行调整，最终完成便携站的自动对星，在对星所用的时间上，根据地形不同，一般对星过程在两到三分钟左右即可完成。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图一；
图2为本发明的立体结构示意图二；
图3为本发明的支撑组件和伺服组件的结构示意图；
图4为图3的俯视图；
图5为本发明的连接盘的结构示意图；
图6为本发明的连接盘的剖视结构示意图；
图7为本发明的极化舵机与连接盘的连接结构示意图；
图8为图7的正面结构示意图；
图9为图7的背面结构示意图；
图10为本发明的方位和俯仰传动结构示意图；
图11为本发明的第一锥齿轮、第二锥齿轮和第三锥齿轮的安装示意图；
图12为图11的纵剖图；
图13为一级杆件和二级杆件的装配结构示意图；
图14为图13的纵剖图；
图15为本发明的端座与旋转座连接结构示意图；
图16为本发明的封板的结构示意图；
图中：1-Ku频段天线组件，2-支撑组件，2a-一级杆件,2a1-固定座，2a2-管件，2b-二级杆件，2b1-固定套，2b2-端座，2b3-封板，2b31-避让槽，2b4-旋转座，2b5-转轴，2b6-管脚，2b7-蹄脚，3-伺服组件，3a-连接盘，3a1-底板，3a2-盖板，3a3-转动盘，3a4-滚珠，3b-极化舵机，3c-齿轮副，3c1-直齿轮，3c2-第五锥齿轮，3d-扇形齿轮，3e-内衬管，3f-套筒，3g-第一锥齿轮，3h-第一舵机，3i-第二舵机，3j-第二锥齿轮，3k-第三锥齿轮，3m-第四锥齿轮。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1和图2所示，一种Ku频段卫星宽带便携站，包括Ku频段天线组件1、支撑组件2和安装在支撑组件2顶部且能驱动Ku频段天线组件1转动的伺服组件3，伺服组件3能够驱动Ku频段天线组件1进行极化、方位和俯仰方向上的转动；Ku频段天线组件1包括Ku频段平板天线、壳体、功放模块、控制模块、显控模块、LNB模块和调制解调模块，Ku频段平板天线装在壳体的前机框上，并用螺钉进行固定，功放模块装在壳体的后机框上，并用线缆与Ku频段平板天线发射口连接，LNB模块固定在壳体的后机框上，并用线缆与Ku频段平板天线的接收口连接，LNB模块还与调制解调模块连接，显控模块与控制模块连接，并一起固定在壳体的后机框上；如图3和图4所示，所述支撑组件2包括一级杆件2a和二级杆件2b，所述伺服组件3安装于一级杆件2a的顶部，所述二级杆件2b安装于一级杆件2a的底部；一级杆件2a与二级杆件2b可拆卸连接，在收纳时，一级杆件2a、伺服组件3和Ku频段天线组件1折叠成一体，二级杆件2b单独存放，在使用时，先将一级杆件2a、伺服组件3和Ku频段天线组件1取出，再将二级杆件2b与一级杆件2a装配在一起，实现快速组装，将便携站电源打开，便携站就可以执行自动对星，对星过程通过内置的控制系统，控制伺服组件3进行极化、方位和俯仰方向的调节，根据对星的实际情况进行调整，最终完成便携站的自动对星。在对星所用的时间上，根据地形不同，一般对星过程在两到三分钟左右即可完成。
如图3和图4所示，所述伺服组件3包括连接盘3a、极化舵机3b、扇形齿轮3d、内衬管3e、套筒3f、第一锥齿轮3g、第一舵机3h和第二舵机3i，在本实施例中，极化舵机3b为极化方向转动提供驱动力，第一舵机3h和第二舵机3i在不同的工作状态下能够为方位和俯仰方向转动提供驱动力，
所述连接盘3a的固定部分与Ku频段天线组件1的壳体背侧中心位置固定连接，
如图10、图11和图12所示，所述第一锥齿轮3g同轴固定在一级杆件2a的顶部，所述内衬管3e与第一锥齿轮3g的内壁固定连接，内衬管3e与一级杆件2a同轴，所述套筒3f套装于内衬管3e的外侧，套筒3f能够相对于内衬管3e进行转动，所述第一舵机3h和第二舵机3i对称安装在连接盘3a的转动部分上，所述第一舵机3h的输出轴上安装有第二锥齿轮3j，所述第二舵机3i的输出轴上安装有第三锥齿轮3k，所述第二锥齿轮3j和第三锥齿轮3k分别转动连接于套筒3f的两侧，且分别与第一锥齿轮3g啮合；在进行方位转动时，第一舵机3h和第二舵机3i同向转动，第二锥齿轮3j和第三锥齿轮3k转动时，均在第一锥齿轮3g上绕内衬管3e转动，从而实现方位转动；在进行俯仰转动时，第一舵机3h和第二舵机3i反向转动，此时由于第一锥齿轮3g、第二锥齿轮3j和第三锥齿轮3k三者的啮合关系，使得第一锥齿轮3g、第二锥齿轮3j和第三锥齿轮3k相对于内衬管3e不动，此时的第二锥齿轮3j与第一舵机3h之间的转动、第三锥齿轮3k与第二舵机3i之间的转动就转化成了连接盘3a的俯仰方向转动，即实现俯仰转动。
如图3、图4、图7、图8和图9所示，所述极化舵机3b固定安装在Ku频段天线组件1的壳体背侧，所述连接盘3a的转动部分安装有扇形齿轮3d，所述极化舵机3b的输出轴上安装有第四锥齿轮3m，所述第四锥齿轮3m与扇形齿轮3d通过齿轮副3c传动连接。在极化方向转动时，极化舵机3b驱动第四锥齿轮3m转动，由于第四锥齿轮3m与扇形齿轮3d通过齿轮副3c传动连接，使得Ku频段天线组件1在极化方向上的转动。
进一步的，如图13和图14所示，所述一级杆件2a包括固定座2a1和管件2a2，管件2a2为碳纤维管，所述固定座2a1的下端与二级杆件2b的顶部可拆卸连接，上端与管件2a2的下端可拆卸连接，所述管件2a2的上端与第一锥齿轮3g可拆卸连接。
进一步的，如图13和图14所示，所述二级杆件2b包括固定套2b1、端座2b2、旋转座2b4和管脚2b6，所述固定套2b1的上端与固定座2a1的下端可拆卸连接，下端固定连接有端座2b2，所述端座2b2内铰接安装有至少三个旋转座2b4，每个所述旋转座2b4上分别连接有一根管脚2b6，在本实施例中，管脚2b6采用碳纤维管。
进一步的，如图13、图15和图16所示，所述旋转座2b4通过转轴2b5转动安装在端座2b2上，所述端座2b2的下表面上固定有封板2b3，所述封板2b3将转轴2b5限制在端座2b2内，所述封板2b3上沿径向开设有与旋转座2b4一一对应的避让槽2b31，旋转座2b4在封板2b3内侧顺沿避让槽2b31的延伸方向转动，所述管脚2b6远离旋转座2b4的一端固定安装有蹄脚2b7，在打开状态下，蹄脚2b7的下表面为水平状态。
进一步的，如图5和图6所示，所述连接盘3a包括底板3a1、盖板3a2、转动盘3a3和滚珠3a4，所述底板3a1与Ku频段天线组件1的壳体背侧中心位置固定连接，所述盖板3a2固定在底板3a1上，所述转动盘3a3设置于底板3a1与盖板3a2之间，所述底板3a1面向转动盘3a3的一侧开设有滚珠槽，所述转动盘3a3面向盖板3a2的一侧开设有滚珠槽，两个滚珠槽内分别安装有多颗滚珠3a4，所述转动盘3a3能够相对于底板3a1和盖板3a2转动，所述扇形齿轮3d、第一舵机3h和第二舵机3i均与转动盘3a3固定连接。转动盘3a3夹设在底板3a1和盖板3a2之间，并在转动盘3a3的两个表面设置滚珠3a4，使得转动盘3a3能够相对于底板3a1和盖板3a2自如转动。
进一步的，所述扇形齿轮3d的轴线与转动盘3a3的轴线重合，且与盖板3a2之间有间隙。扇形齿轮3d与转动盘3a3连接成一体，扇形齿轮3d与盖板3a2之间能够相对转动。
进一步的，如图2和图4所示，所述齿轮副3c转动安装在Ku频段天线组件1的壳体背侧，所述齿轮副3c包括一体成型的直齿轮3c1和第五锥齿轮3c2，所述第五锥齿轮3c2与第四锥齿轮3m啮合，所述直齿轮3c1与扇形齿轮3d啮合。齿轮副3c起到中间过渡作用，有利于减小极化舵机3b安装时所占用的空间。
进一步的，如图12所示，所述内衬管3e的外壁下端设置有外螺纹，所述第一锥齿轮3g的内壁上端设置有内螺纹，所述内衬管3e与第一锥齿轮3g通过螺纹配合连接。在连接时，在内衬管3e的外螺纹上涂上环氧树脂胶水，用螺纹加环氧树脂实现硬配合。另外，在第一圆锥齿轮3g四周开有四个螺纹孔，与管件2a2的顶部连接后，用螺钉径向锁紧，防止第一锥齿轮3g与管件2a2发生相对转动。
进一步的，如图11和图12所示，所述套筒3f的外壁上对称设置有两个向外延伸的环形凸缘，其中一个环形凸缘与第二锥齿轮3j转动配合，另一个环形凸缘与第三锥齿轮3k转动配合。两个环形凸缘将第二锥齿轮3j和第三锥齿轮3k与套筒3f的位置相对固定，但第二锥齿轮3j和第三锥齿轮3k能够相对于各自的环形凸缘自如转动。
进一步的，如图14所示，所述固定座2a1的内壁下端设有内螺纹，所述固定套2b1外壁上端设有外螺纹，所述固定座2a1与所述固定套2b1通过螺纹配合连接，所述管件2a2的下端插接配合在固定座2a1的内侧，并抵接在固定套2b1的上端面上。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种Ku频段卫星宽带便携站，包括Ku频段天线组件(1)，其特征在于：还包括支撑组件(2)和安装在支撑组件(2)顶部且能驱动Ku频段天线组件(1)转动的伺服组件(3)；
所述支撑组件(2)包括一级杆件(2a)和二级杆件(2b)，所述伺服组件(3)安装于一级杆件(2a)的顶部，所述二级杆件(2b)安装于一级杆件(2a)的底部；
所述伺服组件(3)包括连接盘(3a)、极化舵机(3b)、扇形齿轮(3d)、内衬管(3e)、套筒(3f)、第一锥齿轮(3g)、第一舵机(3h)和第二舵机(3i)，所述连接盘(3a)的固定部分与Ku频段天线组件(1)的壳体背侧中心位置固定连接，
所述第一锥齿轮(3g)同轴固定在一级杆件(2a)的顶部，所述内衬管(3e)与第一锥齿轮(3g)的内壁固定连接，所述套筒(3f)套装于内衬管(3e)的外侧，所述第一舵机(3h)和第二舵机(3i)对称安装在连接盘(3a)的转动部分上，所述第一舵机(3h)的输出轴上安装有第二锥齿轮(3j)，所述第二舵机(3i)的输出轴上安装有第三锥齿轮(3k)，所述第二锥齿轮(3j)和第三锥齿轮(3k)分别转动连接于套筒(3f)的两侧，且分别与第一锥齿轮(3g)啮合；
所述极化舵机(3b)固定安装在Ku频段天线组件(1)的壳体背侧，所述连接盘(3a)的转动部分安装有扇形齿轮(3d)，所述极化舵机(3b)的输出轴上安装有第四锥齿轮(3m)，所述第四锥齿轮(3m)与扇形齿轮(3d)通过齿轮副(3c)传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种Ku频段卫星宽带便携站，其特征在于：所述一级杆件(2a)包括固定座(2a1)和管件(2a2)，所述固定座(2a1)的下端与二级杆件(2b)的顶部可拆卸连接，上端与管件(2a2)的下端可拆卸连接，所述管件(2a2)的上端与第一锥齿轮(3g)可拆卸连接。
3.根据权利要求2所述的一种Ku频段卫星宽带便携站，其特征在于：所述二级杆件(2b)包括固定套(2b1)、端座(2b2)、旋转座(2b4)和管脚(2b6)，所述固定套(2b1)的上端与固定座(2a1)的下端可拆卸连接，下端固定连接有端座(2b2)，所述端座(2b2)内铰接安装有至少三个旋转座(2b4)，每个所述旋转座(2b4)上分别连接有一根管脚(2b6)。
4.根据权利要求1所述的一种Ku频段卫星宽带便携站，其特征在于：所述旋转座(2b4)通过转轴(2b5)转动安装在端座(2b2)上，所述端座(2b2)的下表面上固定有封板(2b3)，所述封板(2b3)将转轴(2b5)限制在端座(2b2)内，所述封板(2b3)上沿径向开设有与旋转座(2b4)一一对应的避让槽(2b31)，所述管脚(2b6)远离旋转座(2b4)的一端固定安装有蹄脚(2b7)。
5.根据权利要求1所述的一种Ku频段卫星宽带便携站，其特征在于：所述连接盘(3a)包括底板(3a1)、盖板(3a2)、转动盘(3a3)和滚珠(3a4)，所述底板(3a1)与Ku频段天线组件(1)的壳体背侧中心位置固定连接，所述盖板(3a2)固定在底板(3a1)上，所述转动盘(3a3)设置于底板(3a1)与盖板(3a2)之间，所述底板(3a1)面向转动盘(3a3)的一侧开设有滚珠槽，所述转动盘(3a3)面向盖板(3a2)的一侧开设有滚珠槽，两个滚珠槽内分别安装有多颗滚珠(3a4)，所述转动盘(3a3)能够相对于底板(3a1)和盖板(3a2)转动，所述扇形齿轮(3d)、第一舵机(3h)和第二舵机(3i)均与转动盘(3a3)固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种Ku频段卫星宽带便携站，其特征在于：所述扇形齿轮(3d)的轴线与转动盘(3a3)的轴线重合，且与盖板(3a2)之间有间隙。
7.根据权利要求1或6所述的一种Ku频段卫星宽带便携站，其特征在于：所述齿轮副(3c)转动安装在Ku频段天线组件(1)的壳体背侧，所述齿轮副(3c)包括一体成型的直齿轮(3c1)和第五锥齿轮(3c2)，所述第五锥齿轮(3c2)与第四锥齿轮(3m)啮合，所述直齿轮(3c1)与扇形齿轮(3d)啮合。
8.根据权利要求1所述的一种Ku频段卫星宽带便携站，其特征在于：所述内衬管(3e)的外壁下端设置有外螺纹，所述第一锥齿轮(3g)的内壁上端设置有内螺纹，所述内衬管(3e)与第一锥齿轮(3g)通过螺纹配合连接。
9.根据权利要求1所述的一种Ku频段卫星宽带便携站，其特征在于：所述套筒(3f)的外壁上对称设置有两个向外延伸的环形凸缘，其中一个环形凸缘与第二锥齿轮(3j)转动配合，另一个环形凸缘与第三锥齿轮(3k)转动配合。
10.根据权利要求3所述的一种Ku频段卫星宽带便携站，其特征在于：所述固定座(2a1)的内壁下端设有内螺纹，所述固定套(2b1)外壁上端设有外螺纹，所述固定座(2a1)与所述固定套(2b1)通过螺纹配合连接，所述管件(2a2)的下端插接配合在固定座(2a1)的内侧，并抵接在固定套(2b1)的上端面上。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN115603796A (zh) * | 2022-11-01 | 2023-01-13 | 亚太卫星宽带通信（深圳）有限公司（Cn） | 一种节能式户外卫星遥感信号接收装置 |
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- 2021-11-23 CN CN202111394187.4A patent/CN114006154A/zh active Pending
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