CN114236191B - 一种无线通信测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及卫星通讯设备技术领域，具体涉及一种无线通信测试装置，包括固定组件和旋转组件，固定组件可以对第一无线通信模块轴心偏移量和轴向偏移量进行控制，旋转组件驱动第二无线通信模块绕轴进行匀速旋转，第一无线通信模块与第二无线通信模块之间的轴向间隙可以控制，最终真实模拟无线通信模块子系统两舱体在空间光传输单元上匀速旋转的工况。本发明操作简单，能够模拟多种无线通信模块之间的工作状态，控制精度高，能够准确采集装置内的所有参数，并且对各种参数进行实时监测，确保了两个无线通讯模块模拟数据的准确性。

Description

一种无线通信测试装置

技术领域

本发明涉及卫星通讯设备技术领域，具体涉及一种无线通信测试装置。

背景技术

随着无线通信技术、空间宇航技术的高速发展，在太空中进行舱间无线通信的需求迅速攀升，而舱间无线通信模块在轨处于转动状态下工作，在测试时需要对其转动工作的状态进行模拟。同时舱间无线通信模块的信号传输对模块在转动状态下的发射端和接收端的角度变化、多径干扰都比较敏感，因此对多个方向的可调节性也成为模拟其实际工况的重要指标。测试转台作为卫星通信设备领域的常用设备，其功能是带动负载以指定的速度进行高精度的转动，从而模拟旋转工作的工作环境。

如下述在先申请专利，申请号为CN201910551941.7，名称为一种卫星通信天线测试转台，包括转盘、连接板以及转筒，转盘与连接板之间通过两个限位组件连接；两个限位组件分别设置在连接板上端左右两侧。转筒上端穿过连接板的通孔后连接转盘，转筒下端设有连接块。连接板上安装有夹紧组件，通过两转轴分别驱动两夹紧板的旋转实现转盘的固定，该产品制造成本较低，不涉及电机的驱动，但相对的该产品仅可进行单一旋转轴的旋转，无法对空间中的持续旋转运动进行模拟。同时该产品不存在反馈功能，无法对旋转参数进行精确的控制。

另有下述在先公开专利申请，申请号为CN202021256132.8,名称为一种卫星通信天线测试转台，其包括回转台和底座，回转台上设置有垂直于底座的立轴，立轴与底座的轴承转动连接，通过底座上的第二驱动组件驱动回转台绕自身回转轴旋转，通过回转台上的第一驱动组件驱动安装于回转台的安装架沿安装轴旋转。其第二驱动组件的旋转轴与回转台安装架的安装轴垂直。该转台虽然能够分别带动安装架和天线安装版进行水平转动和倾斜转动，但其能模拟的工作场景有限，无法模拟舱间无线通信的实际工况。另外，该转台仅能够实现角度的偏转，无法模拟轴心偏移量的变化。

有鉴于此，特提出本专利申请。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种无线通信测试装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种无线通信测试装置，包括固定组件和旋转组件，所述固定组件包括对称设置在左右侧板上的轴向移动组件，设置在顶板上的轴心偏移组件和对称设置的连接所述顶板和所述侧板的轴向偏移组件；

所述轴向移动组件包括丝杆、对称设置在所述丝杆两侧的导杆、设置在所述丝杆上端的手摇柄和被所述丝杆和所述导杆贯穿的滑块，所述手摇柄旋转所述丝杆控制所述滑块在所述丝杆上上下移动；

所述轴心偏移组件包括从左到右依次设置在所述顶板上的微分头、滑轨、压缩弹簧和设置在所述压缩弹簧内的弹簧导向螺钉，所述滑轨上设置有转接板，所述转接板左侧与所述微分头相接触，所述转接板右侧与所述压缩弹簧相接触，所述转接板上设置有固定板，所述微分头推动所述转接板在所述滑轨中左右滑动；

所述轴向偏移组件包括通过转轴相连的转接架和轴承座，所述转接架与所述顶板相连，所述轴承座与所述轴向移动组件中的所述滑块固定连接；

所述旋转组件设置在底板上，包括转接盘和设置在所述转接盘上方的支撑块，所述转接盘下方固定连接有主轴，所述主轴外侧设置有电机转子，所述电机转子外侧设置有电机定子，所述主轴下方设置有光栅编码器，所述光栅编码器可以获取所述旋转组件的旋转参数。

进一步地，所述手摇柄和所述丝杆之间设置有防转动固定件。

进一步地，所述滑块被所述导杆贯穿处设置有第一无油衬套。

进一步地，所述丝杆上下两端设置有固定块，所述固定块将所述丝杆固定在所述侧板上。

进一步地，所述转接板和所述微分头之间设置有微分头承力块，所述转接板和所述压缩弹簧之间设置有弹簧承力块。

进一步地，所述转接架与所述顶板通过螺栓相连，所述螺栓可在所述转接架上的螺孔中左右移动。

进一步地，所述转轴外侧设置有第二无油衬套。

进一步地，所述旋转组件还包括导电滑环，所述导电滑环用以传输通信信号。

进一步地，所述转接盘上方还设置有支撑架。

进一步地，所述顶板上设置有第一倾角仪，所述转接盘上设置有第二倾角仪。

本发明所达到的有益效果为：

1、本发明通过旋转顶板上设置的微分头，控制固定板轴心沿滑轨方向水平移动，压缩弹簧起到一定的缓冲作用，使固定板轴心量和轴心偏移精度均较高。

2、本发明通过丝杆、丝杠螺母、滑块以及导杆组件之间的配合，实现顶板在两侧板上竖直运动，其中，丝杠螺母与丝杆的螺距是已知的，通过控制手摇柄的旋转圈数可以对顶板竖直偏移量进行精确控制。同时通过安装于顶板的倾角仪可实时检测固定板的倾角。固定板轴向移动量和轴向偏移量均可进行量化控制，且控制精度较高。

3、本发明中旋转组件由电机驱动带动支撑块按照指定转速匀速转动，转动参数通过光栅编码器以及读数头实时检测，对空间两舱无线通信模块的旋转工况进行准确模拟，操作简单易行。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明固定组件结构结构图；

图3是本发明轴心偏移组件结构结构图；

图4是本发明轴向移动组件结构结构图；

图5是本发明轴向偏移组件结构结构图；

图6是本发明轴向偏移组件剖面示意图；

图7是本发明旋转组件结构结构图；

图8是本发明旋转组件剖面示意图。

图中标记说明：1、固定组件；2、旋转组件；3、底板；4、顶板；5、侧板；6、轴向移动组件；7、轴心偏移组件；8、轴向偏移组件；9、第一倾角仪；10、滑轨；11、转接板；12、弹簧承力块；13、弹簧导向螺钉；14、压缩弹簧；15、固定板；16、微分头承力块；17、微分头；18、手摇柄；19、导向轴支座；20、滑块；21、导杆；22、防转动固定件；23、固定块；24、丝杠螺母；25、第一无油衬套；26、丝杆；27、转接架；28、轴承座；29、第二无油衬套；30、转轴；31、第一轴承；32、第一轴承端盖；33、第一轴承挡圈；34、第二倾角仪；35、支撑块；36、转接盘；37、支撑架；38、底座；39、外壳；40、倾角仪固定架；41、主轴；42、第二轴承挡圈；43、第二轴承；44、第二轴承压盖；45、电机定子；46、电机压盖；47、电机转子；48、转轴架；49、编码器固定架；50、滑环安装架；51、导电滑环；52、驱动器；53、编码器读数头；54、读数头固定架；55、光栅编码器；56、倾角仪安装架。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种无线通信测试装置做进一步详细的描述。

如图1和图2所示，本发明提供了一种无线通信测试装置，包括固定组件1和旋转组件2。所述固定组件1可以对第一无线通信模块的轴心偏移量轴向偏移量进行控制，所述旋转组件2可以驱动第二无线通信模块绕轴进行匀速旋转，同时上下两安装面之间的轴向间隙可以控制。最终实现无线通信模块子系统两舱体在空间光传输单元上匀速旋转的工况进行真实模拟的目的。

所述固定组件1包括对称设置的轴向移动组件6、轴心偏移组件7和对称设置的轴向偏移组件8。所述轴向移动组件6分别设置在左右两个侧板5上，所述轴心偏移组件7设置在顶板4上，所述轴向偏移组件8设置在所述顶板4和所述侧板5之间，用于连接所述顶板4和所述侧板5。所述旋转组件2设置在底板3的中心位置。

如图3所示，所述轴心偏移组件7包括滑轨10、转接板11、弹簧承力块12、弹簧导向螺钉13、压缩弹簧14、固定板15、微分头承力块16和微分头17。所述滑轨10设置有两个，均匀地对称分布在所述顶板4中心处的前后两侧，所述滑轨10的固定端通过螺钉固定在所述顶板4上的安装孔中。所述滑轨10上方设置有转接板11，所述转接板11上方设置有固定板15，所述固定板15上用于连接第一无线通信模块，所述固定板15通过螺钉穿过所述转接板11安装在所述滑轨10中的滑块上。所述转接板11左侧中心位置设置有微分头承力块16，所述微分头承力块16水平左侧设置有微分头17，所述微分头17通过螺钉安装在所述顶板4上，所述微分头17的头部与所述微分头承力块16相接触。所述转接板11右侧中心位置设置有弹簧承力块12，所述弹簧承力块12水平右侧连接有压缩弹簧14，所述压缩弹簧14内部设置有弹簧导向螺钉13，所述弹簧导向螺钉13固定设置在所述顶板4的上方，其中所述压缩弹簧14处于压缩状态，预先设置有一定的预压力。

当正向旋转所述微分头17，所述微分头17会推动所述固定板15沿所述滑轨10的方向向右移动；当反向旋转所述微分头17，所述固定板15会在所述压缩弹簧14的预压力作用下沿所述滑轨10方向向左移动。所述固定板15沿所述滑轨10的移动距离可通过所述微分头17的读数进行控制与检测。

如图4所示，所述的轴向移动组件6，包括手摇柄18、导向轴支座19、滑块20、导杆21、防转动固定件22、固定块23、丝杠螺母24、第一无油衬套25和丝杆26。两个所述固定块23通过螺钉安装于所述侧板5中轴线安装孔的上下两侧，所述固定块23中间设置有所述丝杆26，所述固定块23与所述丝杆26通过轴承与轴向挡圈固定在一起。所述丝杆26最上端的方形孔处设置有所述手摇柄18。所述手摇柄18与上端所述固定块23之间设置有所述防转动固定件22，所述防转动固定件22能够实现对轴线移动状态的锁定与解锁。所述固定块23两边各设置有一个所述导向轴支座19，所述导向轴支座19通过螺钉固定在所述侧板5的外侧，上下对应的两个所述导向轴支座19之间设置有所述导杆21，所述导杆21两端与所述导向轴支座19通过顶丝连接。在所述丝杆26以及两边的所述导杆21上设置有所述滑块20。所述滑块20上设置有三个安装孔，其中间的安装孔通过螺钉设置有所述丝杠螺母24，两侧的安装孔通过螺钉设置有所述第一无油衬套25。

实际使用时，打开所述防转动固定件22，旋转最上方的所述手摇柄18，所述手摇柄18带动所述丝杆26转动。在所述丝杆26以及所述丝杠螺母24的作用下，所述滑块20会沿所述丝杆26和所述导杆21的方向上下移动，通过所述手摇柄18的旋转圈数以及所述丝杆26和所述丝杠螺母24的螺距可计算出其轴向移动距离。

如图5和图6所示，所述轴向偏移组件8包括转接架27、轴承座28、第二无油衬套29、转轴30、第一轴承31、第一轴承端盖32和第一轴承挡圈33。所述转接架27与所述顶板4的一端通过螺钉螺母与铜垫片连接，所述转接架27上与所述顶板4相连的螺钉安装孔实际尺寸略大于常规螺钉安装孔的标准尺寸，以此适应偏转中造成的板间距变化。所述转接架27与所述轴承座28之间通过所述转轴30活动连接到一起，所述转轴30外侧设置有所述第二无油衬套29，所述第二无油衬套29通过螺钉固定在所述转轴30上。所述轴承座28内侧与所述转轴30之间设置有两个所述第一轴承31，以此保证所述轴承座28与所述转接架27均能绕所述转轴30正常转动。两个所述第一轴承31之间设置有所述第一轴承挡圈33以压紧轴承外圈，右侧所述第一轴承31外侧设置有所述第一轴承端盖32以压紧轴承内圈。所述轴承座28通过螺钉固定连接在所述轴向移动组件6中的所述滑块20上。

当两侧所述手摇柄18旋转圈数不同时，所述顶板4两侧会有不同的轴向移动量，导致与所述顶板4两侧固定的两个所述转接架27沿所述转轴30向不同的方向旋转，从而控制固定板15轴心的偏移，固定板15轴心的偏移量可由安装在所述顶板4的第一倾角仪9测量获得。

如图7和图8所示，所述旋转组件2包括第二倾角仪34、支撑块35、转接盘36、支撑架37、底座38、外壳39、倾角仪固定架40、主轴41、第二轴承挡圈42、第二轴承43、第二轴承压盖44、电机定子45、电机压盖46、电机转子47、转轴架48、编码器固定架49、滑环安装架50、导电滑环51、驱动器52、编码器读数头53、读数头固定架54、光栅编码器55和倾角仪安装架56。所述底座38通过螺钉安装于所述底板3，所述底座38上方通过螺钉连接有所述外壳39，所述底座38内部通过螺钉安装有所述驱动器52、滑环安装架50和导电滑环51。所述外壳39上通过螺钉安装有所述电机压盖46。所述电机压盖46与所述外壳39通过挤压固定住所述电机定子45。所述电机转子47通过螺钉与所述主轴41固定。所述主轴41上方用螺钉固定有所述第二轴承挡圈42，与固定在所述外壳39的所述第二轴承压盖44一起通过挤压将所述第二轴承43固定在外壳39内部。所述转接盘36通过螺钉与所述主轴41固定，所述转接盘36上通过螺钉固定有所述倾角仪安装架56、支撑架37和支撑块35。所述倾角仪安装架56上固定设置有所述第二倾角仪34，所述支撑架37上设置有电机控制器，所述支撑块35上用于连接第二无线通信模块。所述主轴41下方用螺钉设置有所述转轴架48。所述转轴架48上用螺钉固定有所述编码器固定架49，所述光栅编码器55用螺钉固定在所述编码器固定架49上。所述读数头固定架54通过螺钉安装在所述外壳39的与所述光栅编码器55相对应的位置，上面通过螺钉安装有所述编码器读数头53，用以读取所述光栅编码器55的反馈数值，实时获取转台旋转参数。

本发明进行工作时，工作人员将两舱的无线通信模块分别通过螺钉设置于所述固定板15和所述支撑块35上，设置于所述固定板15的第一无线通信模块可通过所述轴心偏移组件7控制其轴心的偏移量，偏移数值以及偏移精度由所述微分头17的精度控制；第一无线通信模块可通过旋转两侧所述手摇柄18来控制轴向的偏移量以及两无线通信模块之间的轴向间隙。二者以相同转向和转速旋转时，所述顶板4在所述轴向移动组件6的作用下上下移动，其移动量与移动精度由所述丝杆26和所述丝杠螺母24的螺距决定。通过控制两个所述手摇柄18的旋转圈数实现两通信模块之间轴向间隙的控制与检测。两个所述手摇柄18以不同运动参数旋转时，所述顶板4在所述轴向移动组件6和所述轴向偏移组件8的作用下会发生偏转，造成第一无线通信模块安装面的轴向偏移，其轴向偏移量可由固定于所述顶板4上的所述第一倾角仪9读取。第一无线通信模块安装面与第二无线通信模块安装面之间的夹角可由所述顶板4上的所述第一倾角仪9与所述转接盘36上的所述第二倾角仪34作差读取。通过计算两所述手摇柄18的旋转方向与圈数对第一无线通信模块轴向偏移量进行控制。第二无线通信模块则可通过所述驱动器52驱动所述电机转子47工作带动旋转，其运动的转速和稳定度可通过所述驱动器52以及上位机的控制实现。所述光栅编码器55以及所述编码器读数头53可将第二无线通信模块的实时运动参数反馈给上位机，从而实现第二无线通信模块匀速转动的控制和检测。所述导电滑环51则可在两无线通信模块之间传递无线信号，从而模拟两无线通信模块在各种相对位置环境下的工作情况。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种无线通信测试装置，包括固定组件(1)和旋转组件(2)，其特征在于：所述固定组件(1)包括对称设置在左右侧板(5)上的轴向移动组件(6)，设置在顶板(4)上的轴心偏移组件(7)和对称设置的连接所述顶板(4)和所述侧板(5)的轴向偏移组件(8)；

所述轴向移动组件(6)包括丝杆(26)、对称设置在所述丝杆(26)两侧的导杆(21)、设置在所述丝杆(26)上端的手摇柄(18)和被所述丝杆(26)和所述导杆(21)贯穿的滑块(20)，所述手摇柄(18)旋转所述丝杆(26)控制所述滑块(20)在所述丝杆(26)上上下移动；

所述轴心偏移组件(7)包括从左到右依次设置在所述顶板(4)上的微分头(17)、滑轨(10)、压缩弹簧(14)和设置在所述压缩弹簧(14)内的弹簧导向螺钉(13)，所述滑轨(10)上设置有转接板(11)，所述转接板(11)左侧与所述微分头(17)相接触，所述转接板(11)右侧与所述压缩弹簧(14)相接触，所述转接板(11)上设置有固定板(15)，所述微分头(17)推动所述转接板(11)在所述滑轨(10)中左右滑动；

所述轴向偏移组件(8)包括通过转轴(30)相连的转接架(27)和轴承座(28)，所述转接架(27)与所述顶板(4)相连，所述轴承座(28)与所述轴向移动组件(6)中的所述滑块(20)固定连接；

所述旋转组件(2)设置在底板(3)上，包括转接盘(36)和设置在所述转接盘(36)上方的支撑块(35)，所述转接盘(36)下方固定连接有主轴(41)，所述主轴(41)外侧设置有电机转子(47)，所述电机转子(47)外侧设置有电机定子(45)，所述主轴(41)下方设置有光栅编码器(55)，所述光栅编码器(55)可以获取所述旋转组件(2)的旋转参数。

2.根据权利要求1所述的一种无线通信测试装置，其特征在于：所述手摇柄(18)和所述丝杆(26)之间设置有防转动固定件(22)。

3.根据权利要求2所述的一种无线通信测试装置，其特征在于：所述滑块(20)被所述导杆(21)贯穿处设置有第一无油衬套(25)。

4.根据权利要求3所述的一种无线通信测试装置，其特征在于：所述丝杆(26)上下两端设置有固定块(23)，所述固定块(23)将所述丝杆(26)固定在所述侧板(5)上。

5.根据权利要求1所述的一种无线通信测试装置，其特征在于：所述转接板(11)和所述微分头(17)之间设置有微分头承力块(16)，所述转接板(11)和所述压缩弹簧(14)之间设置有弹簧承力块(12)。

6.根据权利要求1所述的一种无线通信测试装置，其特征在于：所述转接架(27)与所述顶板(4)通过螺栓相连，所述螺栓可在所述转接架(27)上的螺孔中左右移动。

7.根据权利要求6所述的一种无线通信测试装置，其特征在于：所述转轴(30)外侧设置有第二无油衬套(29)。

8.根据权利要求1所述的一种无线通信测试装置，其特征在于：所述旋转组件(2)还包括导电滑环(51)，所述导电滑环(51)用以传输通信信号。

9.根据权利要求8所述的一种无线通信测试装置，其特征在于：所述转接盘(36)上方还设置有支撑架(37)。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的一种无线通信测试装置，其特征在于：所述顶板(4)上设置有第一倾角仪(9)，所述转接盘(36)上设置有第二倾角仪(34)。