CN114069194A - 一种小轮廓三轴动中通天线 - Google Patents

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张硕
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Abstract

本发明公开了一种小轮廓三轴动中通天线，属于天线技术领域。该天线包括方位旋转结构、俯仰结构、交叉结构和天线反射面，天线反射面位于俯仰结构上；交叉结构位于方位旋转结构上，且交叉结构的交叉扇齿轮与方位旋转结构的方位齿轮之间具有夹角，方位旋转结构围绕方位齿轮中心处的方位旋转轴转动；俯仰结构位于交叉结构上，俯仰扇齿轮垂直于交叉扇齿轮和方位齿轮，且俯仰轴、交叉轴和方位旋转轴交于一点，该点位于天线反射面最大口径面的中心。本发明实现了旋转轮廓的最小化，最小外轮廓即为反射面的口径，大大减小了重量。

Description

一种小轮廓三轴动中通天线
技术领域
本发明涉及到天线技术领域，特别涉及一种小轮廓三轴动中通天线。
背景技术
随着卫星通信技术的发展，尤其是低轨卫星通信技术的发展，对地面站天线提出了小型化、轻量化的要求。
目前动中通天线对准目标是通过伺服座架实现的，ACE座架即方位、交叉、俯仰三轴构成的座架型式广泛用于需要高仰角跟踪目标的场合。发展至今，传统的ACE座架型式的动中通天线在尺寸轮廓缩小上已到瓶颈，且通常采用三套轴承系统实现结构传动，重量较重。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种小轮廓三轴动中通天线。该天线实现了旋转轮廓的最小化，最小外轮廓即为反射面的口径，大大减小了重量。
为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种小轮廓三轴动中通天线，包括方位旋转结构、俯仰结构、交叉结构和天线反射面，所述天线反射面位于俯仰结构上；所述交叉结构位于方位旋转结构上，且交叉结构的交叉扇齿轮与方位旋转结构的方位齿轮之间具有夹角，方位旋转结构围绕方位齿轮中心处的方位旋转轴转动；所述俯仰结构位于交叉结构上，俯仰扇齿轮垂直于交叉扇齿轮和方位齿轮，且俯仰轴、交叉轴和方位旋转轴交于一点，该点位于天线反射面最大口径面的中心。
进一步的，所述交叉结构包括交叉扇齿轮和交叉固定架，其中，交叉固定架位于方位盘上表面的外侧且朝方位盘的中心倾斜；所述交叉固定架为U型结构，交叉扇齿轮约束于U型结构的两夹板之间；所述两夹板之间还设有至少两组与夹板垂直的第一滑轮，每组第一滑轮均约束在第一弧线上；两夹板之间的交叉扇齿轮上设有与所述第一弧线位置对应的第一弧形轨道，且第一弧线和第一弧形轨道的圆心均与交叉扇齿轮的齿根圆的圆心重合。
进一步的，所述第一弧形轨道为第一弧形凸起，同一组的两个第一滑轮夹紧第一弧形凸起的同一位置。
进一步的，还包括用于轴向定位的第二滑轮组，所述第二滑轮组固定在夹板上且平行于夹板；所述第二滑轮组紧压第一弧形凸起。
进一步的，所述俯仰结构包括俯仰扇齿轮；所述交叉扇齿轮的两端均设有俯仰支撑板，且两俯仰支撑板正对；所述俯仰支撑板内侧还设有至少两组与俯仰支撑板垂直的第三滑轮，每组第三滑轮均约束在第二弧线上；俯仰交叉扇齿轮上设有与所述第二弧线位置对应的第二弧形轨道，且第二弧线和第二弧形轨道的圆心均与俯仰扇齿轮的齿根圆的圆心重合。
进一步的，所述第二弧形轨道为第二弧形凸起，同一组的两个第三滑轮夹紧第第二弧形凸起的同一位置；且所述第二弧形凸起的半径大于俯仰扇齿轮的齿根圆半径。
进一步的，所述俯仰结构还包括反射面安装座和尼龙柱；所述反射面安装座固定于两俯仰扇齿轮之间；所述尼龙柱固定于俯仰支撑板上，且尼龙柱压紧第二弧形凸起，用于俯仰扇齿轮的轴向定位。
进一步的，所述方位旋转结构包括方位盘和方位齿轮；所述方位齿轮固定于方位盘的中心，方位齿轮通过方位驱动电机带动方位盘转动。
进一步的，所述交叉结构还包括交叉电机；所述交叉电机固定其中一夹板上，交叉电机的输出轴末端齿轮与交叉扇齿轮啮合。
进一步的，所述俯仰结构还包括俯仰电机；所述俯仰电机固定于其中一俯仰支撑板上，且俯仰电机的输出轴末端齿轮与俯仰扇齿轮啮合。
本发明采取上述技术方案所产生的有益效果在于：
本发明通过将新型式的ACE座架动中通天线的方位、交叉、俯仰三轴旋转轴线交于反射面口径最大处的切面中心，实现了天线旋转轮廓的最小化，最小外轮廓即为反射面的口径。采用滚轮传动支撑型式与传统的轴承传动轴线型式相比，大大减小了重量。
附图说明
图1是本发明实施例的侧面示意图。
图2是本发明实施例的背面示意图。
图3是图1中方位旋转结构示意图。
图4是图1中U型结构示意图。
图5是图1中交叉齿轮和俯仰支撑板的结构示意图。
图6是图1中俯仰扇齿轮和天线反射面的结构示意图。
图中：方位盘1、方位电机2、方位齿轮3、第一滑轮4、交叉电机5、第二滑轮6、交叉基座7、交叉扇齿轮8、第三滑轮9、俯仰电机10、俯仰扇齿轮11、第二弧形凸起12、反射面安装座13、反射面14。
具体实施方式
下面，结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
一种小轮廓三轴动中通天线，包括方位旋转结构、俯仰结构、交叉结构和天线反射面，所述天线反射面位于俯仰结构上；所述交叉结构位于方位旋转结构上，且交叉结构的交叉扇齿轮与方位旋转结构的方位齿轮之间具有夹角，方位旋转结构围绕方位齿轮中心处的方位旋转轴转动；所述俯仰结构位于交叉结构上，俯仰扇齿轮垂直于交叉扇齿轮和方位齿轮，且俯仰轴、交叉轴和方位旋转轴交于一点，该点位于天线反射面最大口径面的中心。
进一步的，所述交叉结构包括交叉扇齿轮和交叉固定架，其中，交叉固定架位于方位盘上表面的外侧且朝方位盘的中心倾斜；所述交叉固定架为U型结构，交叉扇齿轮约束于U型结构的两夹板之间；所述两夹板之间还设有至少两组与夹板垂直的第一滑轮，每组第一滑轮均约束在第一弧线上；两夹板之间的交叉扇齿轮上设有与所述第一弧线位置对应的第一弧形轨道，且第一弧线和第一弧形轨道的圆心均与交叉扇齿轮的齿根圆的圆心重合。
进一步的，所述第一弧形轨道为第一弧形凸起，同一组的两个第一滑轮夹紧第一弧形凸起的同一位置。
进一步的，还包括用于轴向定位的第二滑轮组，所述第二滑轮组固定在夹板上且平行于夹板；所述第二滑轮组紧压第一弧形凸起。
进一步的，所述俯仰结构包括俯仰扇齿轮；所述交叉扇齿轮的两端均设有俯仰支撑板，且两俯仰支撑板正对；所述俯仰支撑板内侧还设有至少两组与俯仰支撑板垂直的第三滑轮，每组第三滑轮均约束在第二弧线上；俯仰交叉扇齿轮上设有与所述第二弧线位置对应的第二弧形轨道，且第二弧线和第二弧形轨道的圆心均与俯仰扇齿轮的齿根圆的圆心重合。
进一步的，所述第二弧形轨道为第二弧形凸起，同一组的两个第三滑轮夹紧第第二弧形凸起的同一位置；且所述第二弧形凸起的半径大于俯仰扇齿轮的齿根圆半径。
进一步的，所述俯仰结构还包括反射面安装座和尼龙柱；所述反射面安装座固定于两俯仰扇齿轮之间；所述尼龙柱固定于俯仰支撑板上，且尼龙柱压紧第二弧形凸起，用于俯仰扇齿轮的轴向定位。
进一步的，所述方位旋转结构包括方位盘和方位齿轮；所述方位齿轮固定于方位盘的中心，方位齿轮通过方位驱动电机带动方位盘转动。
进一步的，所述交叉结构还包括交叉电机；所述交叉电机固定其中一夹板上，交叉电机的输出轴末端齿轮与交叉扇齿轮啮合。
进一步的，所述俯仰结构还包括俯仰电机；所述俯仰电机固定于其中一俯仰支撑板上，且俯仰电机的输出轴末端齿轮与俯仰扇齿轮啮合。
下面为一更具体的实施例：
参照看图1至图6，本实施例主要由四大部分组成，分别为方位旋转结构、交叉结构、俯仰结构和天线反射面。方位旋转结构能够带动方位转盘以上部分，含交叉结构、俯仰结构实现360°旋转。方位传动部分旋转轴线见图1、图2所示。
交叉结构能够带动交叉齿轮及以上部分，含俯仰结构，实现±20°旋转。交叉传动部分旋转轴线见图1所示。
俯仰结构能够带动俯仰齿轮及第二弧形凸起、天线反射面等，实现0°～100°旋转。俯仰传动部分旋转轴线见图1、图2所示。
方位旋转、俯仰、交叉结构三者的旋转轴线交于一点O，见图1所示。交点O位于天线反射面口径最大处的切面中心，见图1、图6所示。
方位盘1与方位齿轮3部分螺装，方位电机2通过方位齿轮3带动方位转盘1沿方位轴线旋转。
交叉基座7螺装至方位盘1上，通过第一齿轮4和第二滑轮6实现交叉扇齿轮8的支撑和传动。交叉电机5带动交叉齿轮8沿交叉轴线旋转。交叉基座7和两夹板等构成U型结构
通过设计交叉基座7的角度和第一齿轮4和第二滑轮6的位置实现交叉扇齿轮8的旋转轴线与方位转盘1的旋转轴线相交。
第三滑轮9螺柱至交叉齿轮8端部的俯仰支撑板上，分别支撑俯仰扇齿轮11、第二弧形凸起12。俯仰扇齿轮11和第二弧形凸起12通过反射面安装座13连接并实现旋转同轴。
通过设计俯仰扇齿轮11、第二弧形凸起12和交叉扇齿轮8的大小，实现方位、交叉、俯仰旋转轴线的相交。
反射面安装座13与反射面14螺装，通过设计反射面安装座13的高度实现俯仰扇齿轮11和第二弧形凸起12的旋转轴线位于反射面14口径最大切面内。

Claims (10)

1.一种小轮廓三轴动中通天线，包括方位旋转结构、俯仰结构、交叉结构和天线反射面，所述天线反射面位于俯仰结构上；其特征在于，所述交叉结构位于方位旋转结构上，且交叉结构的交叉扇齿轮与方位旋转结构的方位齿轮之间具有夹角，方位旋转结构围绕方位齿轮中心处的方位旋转轴转动；所述俯仰结构位于交叉结构上，俯仰扇齿轮垂直于交叉扇齿轮和方位齿轮，且俯仰轴、交叉轴和方位旋转轴交于一点，该点位于天线反射面最大口径面的中心。
2.根据权利要求1所述的一种小轮廓三轴动中通天线，其特征在于，所述交叉结构包括交叉扇齿轮和交叉固定架，其中，交叉固定架位于方位盘上表面的外侧且朝方位盘的中心倾斜；所述交叉固定架为U型结构，交叉扇齿轮约束于U型结构的两夹板之间；所述两夹板之间还设有至少两组与夹板垂直的第一滑轮，每组第一滑轮均约束在第一弧线上；两夹板之间的交叉扇齿轮上设有与所述第一弧线位置对应的第一弧形轨道，且第一弧线和第一弧形轨道的圆心均与交叉扇齿轮的齿根圆的圆心重合。
3.根据权利要求2所述的一种小轮廓三轴动中通天线座架，其特征在于，所述第一弧形轨道为第一弧形凸起，同一组的两个第一滑轮夹紧第一弧形凸起的同一位置。
4.根据权利要求3所述的一种小轮廓三轴动中通天线座架，其特征在于，还包括用于轴向定位的第二滑轮组，所述第二滑轮组固定在夹板上且平行于夹板；所述第二滑轮组紧压第一弧形凸起。
5.根据权利要求4所述的一种小轮廓三轴动中通天线座架，其特征在于，所述俯仰结构包括俯仰扇齿轮；所述交叉扇齿轮的两端均设有俯仰支撑板，且两俯仰支撑板正对；所述俯仰支撑板内侧还设有至少两组与俯仰支撑板垂直的第三滑轮，每组第三滑轮均约束在第二弧线上；俯仰交叉扇齿轮上设有与所述第二弧线位置对应的第二弧形轨道，且第二弧线和第二弧形轨道的圆心均与俯仰扇齿轮的齿根圆的圆心重合。
6.根据权利要求5所述的一种小轮廓三轴动中通天线座架，其特征在于，所述第二弧形轨道为第二弧形凸起，同一组的两个第三滑轮夹紧第第二弧形凸起的同一位置；且所述第二弧形凸起的半径大于俯仰扇齿轮的齿根圆半径。
7.根据权利要求6所述的一种小轮廓三轴动中通天线座架，其特征在于，所述俯仰结构还包括反射面安装座和尼龙柱；所述反射面安装座固定于两俯仰扇齿轮之间；所述尼龙柱固定于俯仰支撑板上，且尼龙柱压紧第二弧形凸起，用于俯仰扇齿轮的轴向定位。
8.根据权利要求1所述的一种小轮廓三轴动中通天线，其特征在于，所述方位旋转结构包括方位盘和方位齿轮；所述方位齿轮固定于方位盘的中心，方位齿轮通过方位驱动电机带动方位盘转动。
9.根据权利要求4所述的一种小轮廓三轴动中通天线，其特征在于，所述交叉结构还包括交叉电机；所述交叉电机固定其中一夹板上，交叉电机的输出轴末端齿轮与交叉扇齿轮啮合。
10.根据权利要求7所述的一种小轮廓三轴动中通天线，其特征在于，所述俯仰结构还包括俯仰电机；所述俯仰电机固定于其中一俯仰支撑板上，且俯仰电机的输出轴末端齿轮与俯仰扇齿轮啮合。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116454630A (zh) * 2023-06-15 2023-07-18 西北工业大学 一种卫星天线的驱动传动装置
KR102604146B1 (ko) * 2023-04-11 2023-11-22 위월드 주식회사 가상 회전축 풀리를 이용한 안테나 회전 구조체

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