CN114566788B - 一种卫星与蜂窝网融合天线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种卫星与蜂窝网融合天线，包括：卫星天线、移动网络天线、馈线盒体；卫星天线用于接受卫星信号并通过第一馈线连接到射频拉远单元；移动网络天线用于收发移动信号并通过第二馈线连接到射频拉远单元；馈线盒体用于第一馈线馈线育第二馈线的穿过，馈线盒体上安装有罩壳，卫星天线摄于罩壳内部，移动网络天线摄于罩壳外侧。本发明基于卫星与蜂窝网融合互补技术，将卫星信号接收的卫星天线及对移动信号进行收发的移动网络天线组合便携设计，在融合技术测试的携带中避免与拆卸组装。

Description

一种卫星与蜂窝网融合天线

技术领域

本发明涉及移动通信技术技术领域，具体涉及一种卫星与蜂窝网融合天线。

背景技术

在下一代移动网络（NGMN）的新5G白皮书中就提出希望在5G的标准套件基础上实现对面蜂窝、固定宽带等与卫星、高空平台系统等进行接入融合，利用通信补充蜂窝系统在陆地偏远地区、海洋、空天基本不能覆盖区域的短板，加速泛在网络的演变与万物互联实现。

其中基站有基带处理单元（BBU）、射频处理单元（RRU）、天馈系统组成，即天线需要通过馈线与射频处理单元连接进行信号的传递。卫星通信与蜂窝通信的融合技术在不断的发展进程中，配套的测试也在不断的进行。但其中面对的问题是，卫星通信采用的卫星天线需要朝向天空并捕捉卫星信号，蜂窝移动网络采用的移动网络天线板会向下倾斜一定的角度朝向覆盖方向。两个独立的天线结构在多次的测试中会面临重复组装时使用的问题，因此我们希望在卫星天线的设计中减少携带时的拆卸组装问题。

此外，卫星天线中馈源部件向外凸出并完全裸露出来，在馈源与弧形发射板在不拆卸的携带中，放置或固定不当很容易造成馈源磕碰、损坏及支架弯曲变形。

我们希望设计能隐藏收纳卫星天线提高携带的安全性，并在免于拆卸的情况对馈源进行折叠收纳保护，因此尝试改造中设计并提供了一种卫星与蜂窝网融合天线。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述背景技术中提及问题而提出的一种卫星与蜂窝网融合天线。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种卫星与蜂窝网融合天线，包括：卫星天线，用于接受卫星信号并通过第一馈线连接到射频拉远单元；移动网络天线，用于收发移动信号并通过第二馈线连接到射频拉远单元；馈线盒体，用于第一馈线馈线与第二馈线的穿过，所述馈线盒体上安装有罩壳；所述卫星天线可折叠或伸缩于罩壳内部，所述移动网络天线可展开安装于罩壳外侧。

优选的，所述罩壳包括上罩壳、下罩壳；所述下罩壳固定于馈线盒体上，所述上罩壳与下罩壳滑动配合并通过弹性组件固定。

优选的，所述弹性组件包括第一弹性件、限位杆；所述限位杆同时穿过上罩壳与下罩壳的耳座，所述限位杆端部呈T形设置限位于耳座上，所述第一弹性件设于上下相邻的耳座之间并被限位杆穿过，两个所述耳座通过第三螺栓固定。

优选的，所述卫星天线包括弧形发射板、馈源、滑台、馈源调节部件；

所述弧形发射板通过支架支撑并设于罩壳内部；

所述馈源调节部件与馈源连接固定并对支撑，所述馈源调节部件与弧形发射板固定连接连接或滑动配合；

所述滑台安装于罩壳内部并支架的底座滑动连接。

优选的，所述馈源调节部件包括第一支撑杆、无刷电机、壳体、抬升组件；

所述第一支撑杆一端与馈源连接固定、另一端穿过弧形发射板及壳体；所述无刷电机安装于壳体上并通过壳体内部的抬升组件控制第一支撑杆移动。

优选的，所述抬升组件包括第一转轴、第二转轴、第三转轴；

所述第一转轴、第二转轴、第三转轴相互平行并转动连接于壳体内部，所述无刷电机驱动第一转轴转动，所述第一转轴与第二转轴通过齿传动配合；所述第二转轴与第三转轴传动配合；所述壳体内部滑动设有与第一转轴擦传动配合的齿条，所述齿条端部通过第二弹性件连接有齿牙；所述第二转轴上套接有与第一支撑杆摩擦配合的磨轮，所述第三转轴上套接有与棘爪配合的棘轮，所述棘爪通过一端通过连接杆与齿条连接固定。

优选的，所述馈源调节部件包括第一连接座、第二连接座；多个所述第一连接座安装于弧形发射板并转动连接有套杆，所述第一连接座上安装有对套杆固定的第一螺栓，所述第二连接座固定于馈源外侧并转动连接有多个伸缩杆，所述第二连接座安装有对伸缩杆固定的第二螺栓，所述伸缩杆穿入套杆内部并与其滑动连接，所述伸缩杆外侧套设有配合橡胶垫与伸缩杆锁定的套环。

优选的，所述滑台包括弧形架、滑块；所述下罩壳顶端开设有环形限位槽，所述弧形架两端搭设于下罩壳上，所述下罩壳顶端开设有对弧形架限位的环形限位槽，所述弧形架上开设有滑槽，所述滑块设于滑槽内部，所述滑块的下方活动连接有设有丝杆穿过的限位快。

优选的，所述弧形架上错开滑块的位置固定有转动座，所述转动座通过伺服电机驱动控制弧形架旋转。

优选的，所述移动网络天线一端面采用折叠固定件分别与上罩壳及下罩壳连接。

与现有技术相比，本发明提供了一种卫星与蜂窝网融合天线，具备以下有益效果：

1、本发明基于卫星与蜂窝网融合互补技术，将卫星信号接收的卫星天线及对移动信号进行收发的移动网络天线组合便携设计，在融合技术测试的携带中，避免拆卸组装的问题，以及减少馈源磕碰损坏。

2、本发明基于卫星天线设计提供了可抬升式的馈源与弧形发射板组合方式，利用第一支撑杆穿过弧形发射板后进行弯折与馈源连接，通过对第一支撑杆的控制，改变馈源的高度，达成携带时馈源隐藏收纳。

3、本发明基于卫星天线设计提供了折叠式的馈源与弧形发射板组合方式，利用套杆与伸缩杆插接组合对馈源进行支撑，通过改变伸缩杆由套杆中延伸出来的长度改变馈源的高度，达成携带时馈源隐藏收纳。

4、本发明设计可变的罩壳用于固定移动网络天线及收纳卫星天线，通过可变的罩壳高度，让携带时的移动网络天线贴在罩壳上及卫星天线完全隐藏在罩壳内部，让测试时的移动网络天线清洗向下及卫星天线部分露出。

5、本发明基于馈源的抬升设计提供的抬升组件，用于馈源抬升后的自锁，提供馈源支撑的稳定，并可在馈源回降后的自动解锁。

附图说明

图1为本发明的馈源抬升控制方式中携带状态整体结构示意图；

图2为本发明的馈源抬升控制方式中测试状态整体结构示意图；

图3为本发明的馈源抬升控制方式中携带状态整体剖面结构示意图；

图4为本发明的馈源抬升控制方式中测试状态整体剖面结构示意图；

图5为本发明的罩壳在携带状态结构示意图；

图6为本发明的罩壳在测试状态结构示意图；

图7为本发明的卫星天线中滑台结构示意图；

图8为本发明的馈源抬升控制方式中馈源调节部件结构示意图；

图9为本发明的壳体剖开及其内部组件结构示意图；

图10为本发明的壳体内部组件与伺服电机连接结构示意图；

图11为本发明的齿条与第一齿轮啮合传动结构示意图；

图12为本发明的第二齿轮剖面结构示意图；

图13为本发明的馈源折叠控制方式中携带状态整体结构示意图；

图14为本发明的馈源折叠控制方式中测试状态整体结构示意图；

图15为本发明的馈源折叠控制方式中携带状态整体剖面结构示意图；

图16为本发明的馈源折叠控制方式中测试状态整体剖面结构示意图；

图17为本发明的馈源折叠控制方式中馈源调节部件结构示意图；

图18为本发明的套杆及伸缩杆剖面结构示意图。

图中标号说明：100、卫星天线；200、移动网络天线；300、馈线盒体；400、罩壳；401、上罩壳；402、下罩壳；403、弹性组件；404、第一弹性件；405、限位杆；406、环形限位槽；500、弧形发射板；501、支架；600、馈源；700、滑台；701、弧形架；702、滑块；703、滑槽；704、转动座；800、馈源调节部件；801、第一支撑杆；802、无刷电机；803、抬升组件；804、壳体；805、第一转轴；806、第二转轴；807、第三转轴；808、第一锥齿轮；809、第一齿轮；810、齿条；811、第二齿轮；815、磨轮；816、棘轮；817、第三齿轮；818、第四转轴；820、第一连接座；821、第二连接座；822、套杆；823、伸缩杆；824、套环；825、橡胶垫。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例：

一种卫星与蜂窝网融合天线，包括：卫星天线100、移动网络天线200、馈线盒体300；

卫星天线100用于接受卫星信号并通过第一馈线连接到射频拉远单元；

移动网络天线200用于收发移动信号并通过第二馈线连接到射频拉远单元；

馈线盒体300用于第一馈线馈线育第二馈线的穿过，馈线盒体300上安装有罩壳400，卫星天线100摄于罩壳400内部，移动网络天线200摄于罩壳400外侧。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式进行详细说明：

请参阅图1-4、13-16，在本申请设计提供一种便于携带可供测试使用的卫星与蜂窝网融合的天线，该天线是卫星通信与移动蜂窝网络融合互补技术的产物，具体包括对卫星信号接收的卫星天线100及对移动信号进行收发的移动网络天线200。其中，我们采用馈线盒体300充当固定连接座，并在馈线盒体300上安装罩壳400，再将卫星天线100及移动网络天线200安装在罩壳400上，基于携带与使用的方便我们对罩壳400进行改进及卫星天线100及移动网络天线200的安装方式进行设计。

请参阅图5-6，在本申请的实施例中，罩壳400由上罩壳401与下罩壳402组成，将下罩壳402固定在馈线盒体300上，上罩壳401则插接在下罩壳402，其中上罩壳401与下罩壳402的四角处均焊接有耳座，采用弹性组件403对上下相邻的耳座进行活动连接，实现对上罩壳401与下罩壳402限制。

其中，弹性组件403由第一弹性件404与限位杆405等组成，将一个或多个第一弹性件404设置在上下相邻的耳座上，限位杆405穿过第一弹性件404的同时穿过上下两个耳座。

实施方式是，上下两个耳座通过第三螺栓固定到达最近状态，第一弹性件404处于压缩状态。实际上是让上罩壳401向下移动一定距离并使卫星天线100局部裸露出来。拆卸第三螺栓后，第一弹性件404自然展开时，上罩壳401复位将卫星天线100完全罩住。

请参阅图3-4、15-16，在本申请的实施例中，卫星天线100采用折叠隐藏式收纳设计，避免拆卸与组装的繁琐。具体的是，首先卫星天线100由弧形发射板500、馈源600、滑台700、馈源调节部件800等组成；初设状态下弧形发射板500通过支架501支撑竖直朝上，将支架501连接到滑台700用于控制弧形发射板500的倾斜与旋转，弧形发射板500的正上方则是馈源600，该馈源600采用馈源调节部件800连接到弧形发射板500上，馈源调节部件800采用可升降或可伸缩设计方式，对馈源600高度进行调节，实现携带式的隐藏保护。

请参阅图7，具体的是，滑台700由弧形架701、滑块702等组成；弧形架701搭在下罩壳402上并与其顶面开设的滑行环形限位槽406进行限位卡接，使弧形架701可围绕滑行环形限位槽406在下罩壳402内部旋转；而弧形架701的旋转方式是在弧形架701底端中固定一个转动座704，转动座704通过齿轮组与伺服电机连接，受伺服电机启动可实现弧形架701的旋转，将支架501的底座连接到弧形架701上后可达到控制弧形发射板500旋转的目的。除此之外，弧形架701的结构设计是为了方便控制弧形发射板500的倾斜，其实现方式，是先在弧形架701上开滑槽703，在滑槽703内部活动设置一个滑块702，滑块702的上端与支架501的底座连接，滑块702底部活动连接了被丝杆穿过的限位快，在丝杆的端部连接有被支撑起来的微型电机，微型电机可与丝杆一起沿下罩壳402的内壁进行旋转。需要注意的是，转动座704顶端呈U型设计，与环形限位槽406错开，可供滑块702、限位快及丝杆从中间穿过。

实施方式是，利用微型电机控制丝杆转动让限位快移动，实现滑块702在弧形架701上滑动，滑块702的位置改变让弧形发射板500发生倾斜，与此同时，伺服电机启动实现弧形架701的旋转，将支架501的底座连接到弧形架701上后可达到控制弧形发射板500旋转。

请参阅,8-12，馈源调节部件800作为支撑馈源600结构控制抬升调节的一种方式时，由第一支撑杆801、无刷电机802，抬升组件803、壳体（804）等组成；第一支撑杆801由弧形发射板500下方向上穿出并与在弧形发射板500上表面处进行完整后，固定并支撑起馈源600，使馈源600悬于弧形发射板500正上方；第一支撑杆801底部持续向下延伸并穿过支架501的底座及滑块702，第一支撑杆801并与以上接触部件滑动连接，抬升组件803固定在底座上并被第一支撑杆801穿过，无刷电机802设于底座上并将输出轴穿入抬升组件803中，抬升组件803作为驱动控制结构，接受无刷电机802的驱动，控制第一支撑杆801上下移动，并进行防滑设计。

具体是，抬升组件803包括了第一转轴805、第二转轴806、第三转轴807；第一转轴805、第二转轴806及第三转轴807相互平行并均转动连接在壳体804内部，第一支撑杆801从壳体804上穿过。

无刷电机802的输出轴延伸到第一转轴805的上方，并通过两个第一锥齿轮808与第一转轴805啮合连接，此外第一转轴805还套接了一或多个第一齿轮809，在其中一个第一齿轮809与被支撑起来的齿条810啮合连接，齿条810上下侧通过第二弹性件连接了齿牙，该齿牙用于齿条810达到最高或最低点时与第一齿轮809啮合，维持第一齿轮809持续转动，齿条810通过一个连接杆与棘爪的一端连接，在齿条810向上或向下移动时控制棘爪与棘轮816的配合关系，包括啮合与分离。需要注意的是，当齿条810达到最高或最低点时齿牙与第一转轴805齐平。

第二转轴806上套接了两个第二齿轮811和一个磨轮815，其中一个第二齿轮811与第一转轴805的啮合传送配合，如图12所示，该第二齿轮811进行了分层设计，包括齿轮环、固定环；固定环固定在第二转轴806上，齿轮环套在固定环外侧， 且齿轮环与固定环啮合连接，仅设计了一至两组啮齿。另一个第二齿轮811用于与第三转轴807的啮合传送配合。磨轮815与第一支撑杆801摩擦配合控制第一支撑杆801移动。

第三转轴807上套接了棘轮816与第三齿轮817，棘轮816与棘爪啮合，第三齿轮817用于第二转轴806的啮合传送配合。

另外，还设置了第四转轴818，第四转轴818与第二齿轮811围绕第一支撑杆801对称设置同时在第四转轴818上也套接了磨轮815用于与第一支撑杆801摩擦配合，具体起到支撑作用。

实施过程中，通过无刷电机802依次控制第一转轴805、第二转轴806、第三转轴807转动，最后实现第二转轴806上的磨轮815转动并控制第一支撑杆801上下移动。但是第一支撑杆801抬升时，第一转轴805转动同时，会控制齿条810上移让棘爪搭在棘轮816上，第三转轴807在转动的过程中棘爪与棘轮816不进行啮合，但实现了反向锁定。由此，在抬升中止后，由于棘爪与棘轮816的反向啮合关系对第三转轴807进行锁定，防止了第一支撑杆801下坠让第三转轴807反向转动，避免第一支撑杆801在抬升后的下滑事故。另外在第一支撑杆801回降时，第一转轴805反向转动，并控制齿条810下移让棘爪与棘轮816分离，而且由于第二齿轮811进行了分层设计，使第二转轴806教第一转轴805存在转动延迟，提供了棘爪与棘轮816分离的时间，如此避免第三转轴807的锁死。

本申请中根据第一支撑杆801的抬升与回降条件设计了以机械配合的方式进行自锁与解锁，在便携设备的使用过程中减少了电气设备使用时控制单元的操作与调试问题。运用起来更加简答高效。

在一些实施方式中，可在第一支撑杆801切割多个齿，通过与第二转轴806上的的任一第二齿轮811啮合实现移动，可提高支撑的稳定。

请参阅图17-18，馈源调节部件800作为支撑馈源600结构控制折叠调节的一种方式时，包括了第一连接座820、第二连接座821、套杆822及伸缩杆823等组件；先采用多个第一连接座820均匀分布固定在弧形发射板500上，第一连接座820上通过螺栓锁定了套杆822，在套杆822内部设置了伸缩杆823，伸缩杆823一端向外延伸出去并固定在第二连接座821上，而第二连接座821则与馈源600进行连接，通过套杆822与伸缩杆823的组和结构将馈源600架起。其中套杆822与伸缩杆823的一端均是通过螺栓进行锁定，可进行松紧控制。而套杆822与伸缩杆823之间的固定方式是通过套环824旋转挤压橡胶垫825进行锁定。

实施过程中，通过控制伸缩杆823从套杆822延伸出来的长度及其倾角，改变馈源600的高度。

上述两种对馈源600的调节实施方式中，仅采用可免拆卸的方式，在携带式可以让馈源600隐藏于弧形发射板500中部，并对弧形发射板500一起储存在罩壳400内部，减少触碰损坏。

此外，罩壳400顶部敞口，在收纳卫星天线100后，可在顶部加盖进行防护。

请参阅图1-2、13-14，在本申请的实施例中，移动网络天线200采用折叠固定件固定于罩壳400外壁上。具体是，移动网络天线200上端采用折叠固定件与上罩壳401连接，移动网络天线200下端采用折叠固定件与下罩壳402连接。折叠固定件呈V型结构设置且V型夹角可调，折叠固定件一端与罩壳400外壁固定、另一端与移动网络天线200一端面固定。携带时，移动网络天线200与罩壳400外壁平行其相互贴近，测试时，扩大折叠固定件的V型夹角，让移动网络天线200倾斜向下并被锁定。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种卫星与蜂窝网融合天线，其特征在于，包括：

卫星天线（100），用于接受卫星信号并通过第一馈线连接到射频拉远单元；

移动网络天线（200），用于收发移动信号并通过第二馈线连接到射频拉远单元；

馈线盒体（300），用于第一馈线与第二馈线的穿过，所述馈线盒体（300）上安装有罩壳（400）；

所述卫星天线（100）可折叠或伸缩于罩壳（400）内部，所述移动网络天线（200）可展开安装于罩壳（400）外侧；

所述罩壳（400）包括上罩壳（401）、下罩壳（402）；所述下罩壳（402）固定于馈线盒体（300）上，所述上罩壳（401）与下罩壳（402）滑动配合并通过弹性组件（403）固定；

所述弹性组件（403）包括第一弹性件（404）、限位杆（405）；所述限位杆（405）同时穿过上罩壳（401）与下罩壳（402）的耳座，所述限位杆（405）端部呈T形设置限位于耳座上，所述第一弹性件（404）设于上下相邻的耳座之间并被限位杆（405）穿过。

2.根据权利要求1所述的一种卫星与蜂窝网融合天线，其特征在于，所述卫星天线（100）包括弧形发射板（500）、馈源（600）、滑台（700）、馈源调节部件（800）；

所述弧形发射板（500）通过支架（501）支撑并设于罩壳（400）内部；所述馈源调节部件（800）与馈源（600）连接固定并对支撑，所述滑台（700）安装于罩壳（400）内部驱使弧形发射板（500）旋转及倾斜。

3.根据权利要求2所述的一种卫星与蜂窝网融合天线，其特征在于，所述馈源调节部件（800）包括第一支撑杆（801）、无刷电机（802）、壳体（804）、抬升组件（803）；所述壳体（804）上滑动连接有与馈源（600）固定连接的第一支撑杆（801），所述壳体（804）上安装有无刷电机（802），所述无刷电机（802）通过抬升组件（803）驱使第一支撑杆（801）移动。

4.根据权利要求3所述的一种卫星与蜂窝网融合天线，其特征在于，所述抬升组件（803）包括转动在壳体（804）内且相互平行的第一转轴（805）、第二转轴（806）、第三转轴（807）；

所述无刷电机（802）驱动第一转轴（805）转动，所述第一转轴（805）与第二转轴（806）通过齿传动配合；所述第二转轴（806）与第三转轴（807）传动配合；所述壳体（804）内部滑动有与第一转轴（805）传动配合的齿条（810），所述齿条（810）端部通过第二弹性件连接有齿牙；所述齿牙用于齿条（810）抬升或下移后与第一转轴（805）传动配合，所述第二转轴（806）与第一支撑杆（801）摩擦配合并用于驱使第一支撑杆（801）移动，所述第三转轴（807）上套接有与棘爪配合的棘轮（816），所述棘爪通过一端通过连接杆与齿条（810）连接固定。

5.根据权利要求2所述的一种卫星与蜂窝网融合天线，其特征在于，所述馈源调节部件（800）包括第一连接座（820）、第二连接座（821）；多个所述第一连接座（820）安装于弧形发射板（500）并转动连接有套杆（822），所述第一连接座（820）上安装有对套杆（822）固定的第一螺栓，所述第二连接座（821）固定于馈源（600）外侧并转动连接有多个伸缩杆（823），所述第二连接座（821）安装有对伸缩杆（823）固定的第二螺栓，所述伸缩杆（823）穿入套杆（822）内部并与其滑动连接，所述伸缩杆（823）外侧套设有配合橡胶垫（825）与伸缩杆（823）锁定的套环（824）。

6.根据权利要求2所述的一种卫星与蜂窝网融合天线，其特征在于，所述滑台（700）包括弧形架（701）、滑块（702）；所述下罩壳（402）顶端开设有环形限位槽（406），所述弧形架（701）两端搭设于下罩壳（402）上，所述下罩壳（402）顶端开设有对弧形架（701）限位的环形限位槽（406），所述弧形架（701）上开设有滑槽（703），所述滑块（702）设于滑槽（703）内部，所述滑块（702）的下方活动连接有设有丝杆穿过的限位块 。

7.根据权利要求6所述的一种卫星与蜂窝网融合天线，其特征在于，所述弧形架（701）上错开滑块（702）的位置固定有转动座（704），所述转动座（704）通过伺服电机驱动控制弧形架（701）旋转。

8.根据权利要求1所述的一种卫星与蜂窝网融合天线，其特征在于，所述移动网络天线（200）一端面采用折叠固定件分别与上罩壳（401）及下罩壳（402）连接。

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