CN115241625B - 两种被动式天线单元翻转机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及可折叠的天线阵面技术领域，公开了一种包括翻转配合的第一阵面和与第二阵面，还包括：所述第一阵面和与第二阵面上均设有翻转机构，且随着其中一阵面的翻转，所述翻转机构带动所述第一阵面和与第二阵面上的天线单元同步展开和折叠。通过所述第一翻转部和所述第二翻转部，可实现所述天线阵面展开或折叠时，所述天线单元能随之快速折叠和展开的目的；所述第一传动杆和所述第二传动杆的长度可调，使得所述天线单元能够随动高精度展开，避免了所述天线单元手动翻转引起的二次精度调整问题；所述第一翻转部和所述第二翻转部结构简单，加工与装配极其方便，使用可靠性高。

Description

两种被动式天线单元翻转机构

技术领域

本发明涉及可折叠的天线阵面技术，具体地涉及两种被动式天线单元翻转机构。

背景技术

可折叠天线阵面一般用于车载雷达，具有高机动性和高灵活性的优势。在工作状态，阵面展开后可增加天线阵面电口径；在运输状态下，阵面折叠后可减小运输包络，便于运输。

目前的可折叠天线阵面主要存在两种设计方案：天线单元不可折叠的天线阵面和天线单元可手动折叠的天线阵面，这两中方案均存在一个急待解决的问题：

在第一种方案中，天线阵面上天线单元不可折叠，当阵面折叠后，天线单元依然垂直于天线阵面，导致天线阵面折叠后的包络过大，阵面收展比不理想；

在第二中方案中，对于天线单元可折叠的天线阵面，一般的折叠方式为手动折叠/展开，且天线单元的位置精确度可调性差，严重迟滞了天线阵面的架设效率。

因此，设计一种简约精巧且满足相关机械性能的天线单元翻转机构，是天线阵面实现快速组装和便捷调试的关键。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在天线阵面上天线单元难以进行快速折叠和展开的技术问题，提供了两种被动式天线单元翻转机构，该翻转机构具有天线单元能自动折叠与展开的优点。

为了实现上述目的，本发明提供了两种被动式天线单元翻转机构，包括翻转配合的第一阵面和与第二阵面，还包括：

所述第一阵面和与第二阵面上均设有翻转机构，且随着其中一阵面的翻转，所述翻转机构带动所述第一阵面和与第二阵面上的天线单元同步展开和折叠；

当所有阵面完全展开时，位于所述第一阵面上的天线单元垂直于所述第一阵面；位于所述第二阵面上的天线单元垂直于所述第二阵面；

当所有阵面完全折叠时，位于所述第一阵面上的天线单元平行于所述第一阵面；位于所述第二阵面上的天线单元平行于所述第二阵面。

优选地，所述翻转机构包括第一翻转部和第二翻转部。

优选地，所述第二阵面的数量为两个，分别设于所述第一阵面的两侧，并与其翻转配合；

其中，所述第一阵面和所述第二阵面之间的转动角度范围为0-90°。

优选地，所述第一翻转部和第二翻转部分别设有两组，且分别位于所述第一阵面的两侧；

其中，两组所述第一翻转部不重叠的控制所述第一阵面上的全部天线单元动作；

两组所述第二翻转部分别控制对应的所述第二阵面上的全部天线单元动作。

优选地，所述第二翻转部设有三组，其中两组所述第二翻转部分别位于所述第一阵面的一侧，另一组所述第二翻转部位于所述第一阵面的另一侧；

且，其中一组所述第二翻转部控制所述第一阵面上的全部天线单元动作；

另外两组所述第二翻转部分别控制对应的所述第二阵面上的全部天线单元动作。

优选地，所述第一翻转部包括：

第一机构支耳，设于所述第二阵面上，并随着所述第二阵面的翻转做圆周运动；

第一传动杆，一端与所述第一机构支耳传动连接，另一端伸入所述第一阵面内，并与所述第一翻转杆传动连接；

第一翻转杆，设于所述第一阵面上，用于带动所述第一阵面上的天线单元翻转。

优选地，所述第一传动杆的长度可调。

优选地，所述第二翻转部包括：

第二机构支耳，设于所述第一阵面上，并随着所述第二阵面的翻转做圆周运动；

第二传动杆，一端与所述第二机构支耳传动连接，另一端与所述第三传动杆传动；

第三传动杆，设于所述第二阵面内，且两端均与所述第二翻转杆传动连接；

第二翻转杆，设于所述第二阵面上，用于带动所述第二阵面上的天线单元翻转。

优选地，所述第二传动杆的长度可调。

通过上述技术方案，本发明的有益效果在于：

1、通过所述第一翻转部和所述第二翻转部，可实现所述天线阵面展开或折叠时，所述天线单元能随之快速折叠和展开的目的；

2、所述第一传动杆和所述第二传动杆的长度可调，使得所述天线单元能够随动高精度展开，避免了所述天线单元手动翻转引起的二次精度调整问题；

3、所述第一翻转部和所述第二翻转部结构简单，加工与装配极其方便，使用可靠性高；

4、所述天线单元属于被动式展开与折叠，相较于主动式展开与折叠，形式更加简洁、使用成本更低，仅需控制所述第二阵面的翻转，无需额外提供程序和动力源单独控制所述天线单元或传动机构。

附图说明

图1是本发明一个实施方式中阵面和天线处于折叠状态的翻转结构整体示意图；

图2是本发明一个实施方式中阵面和天线处于展开状态的翻转结构整体示意图；

图3是本发明一个实施方式中第一翻转部的结构示意图；

图4是本发明一个实施方式中第二翻转部的结构示意图；

图5是本发明一个实施方式中天线阵面和天线单元折叠的状态效果图；

图6是图5中A处的局部放大图；

图7是本发明一个实施方式中天线阵面和天线单元折叠的联动效果图；

图8是本发明一个实施方式中天线阵面和天线单元展开的状态效果图；

图9是本发明一个实施方式中天线阵面和天线单元展开的联动效果图。

附图标记说明

1、第一翻转部 1-1、第一机构支耳

1-2、第一传动杆 1-3、第一翻转杆

2、第二翻转部 2-1、第二机构支耳

2-2、第二传动杆 2-3、第三传动杆

2-4、第二翻转杆 3、第一阵面

4、第二阵面 5、天线单元

6、调节螺柱

具体实施方式

另外，本发明实施例中涉及的“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅仅用于描述目的，而不应当理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围内。

图1是本发明一个实施方式中阵面和天线处于折叠状态的翻转结构整体示意图；图2是本发明一个实施方式中阵面和天线处于展开状态的翻转结构整体示意图；图3是本发明一个实施方式中第一翻转部的结构示意图；图4是本发明一个实施方式中第二翻转部的结构示意图；图5是本发明一个实施方式中天线阵面和天线单元折叠的状态效果图；图6是图5中A处的局部放大图；图7是本发明一个实施方式中天线阵面和天线单元折叠的联动效果图；

图8是本发明一个实施方式中天线阵面和天线单元展开的状态效果图；图9是本发明一个实施方式中天线阵面和天线单元展开的联动效果图。

结合附图，该两种天线单元翻转机构包括：第一阵面3、第二阵面4和翻转机构。

其中，第一阵面3和与第二阵面4上均设有翻转机构，且随着第二阵面4的转动，第二阵面4带动所有的翻转机构动作，并使得第一阵面3和与第二阵面4上的天线单元5同步展开和折叠。且当所有阵面完全展开时，位于第一阵面3上的天线单元5垂直于第一阵面3；位于第二阵面4上的天线单元5垂直于第二阵面4；当所有阵面完全折叠时，位于第一阵面3上的天线单元5平行于第一阵面3；位于第二阵面4上的天线单元5平行于第二阵面4。具体的，第一阵面3和与第二阵面4上的天线单元5随着第二阵面4的展开而展开；随着第二阵面4的折叠而折叠。

为了进一步说明翻转机构，以便于本领域技术人理解本发明的技术方案，在本发明的一个实施方式中，该翻转机构可以包括：第一翻转部1和第二翻转部2。其中，第一翻转部1和第二翻转部2的结构不同。

为了便利理解本发明的技术方案，本发明以相对复杂的三块子阵面为例，进一步说明天线翻转机构的工作原理，以及不同的组合方式。如图1、2、5、7、8和9所示。在本发明的一个实施方式中，第一阵面3的数量为一个，第二阵面4的数量为两个，且第二阵面4分别设于第一阵面3的两侧，并与第一阵面3翻转配合。具体的，第一阵面3和第二阵面4之间通过铰链转动连接。优选地，铰链的数量可以为5个，且在第一阵面3和第二阵面4之间均匀分布。当然，必要时也可根据阵面的重量、长度以及结构强度要求来设置铰链数量。其中，为保证第一翻转部1和第二翻转部2能在第二阵面4转动时，带动对应的天线单元5随动展开或折叠，故将第一阵面3和第二阵面4之间的转动角度范围为0-90°。同样的，天线单元5能够转动的角度范围也为0-90°。

为使第一翻转部1和第二翻转部2能够更加稳定的控制天线单元5的翻转，实现稳定的随动展开。如图1、2、6和7所示，在本发明的一个实施方式中，第一翻转部1和第二翻转部2可分别设有两组。具体的，两组第一翻转部1和第二翻转部2分别位于第一阵面3的两侧，其中，两组第一翻转部1不重叠的控制第一阵面3上的全部天线单元5动作。假定第二阵面4上设有两列天线单元5，则每组第一翻转部1控制其中一列天线单元5动作，以使第一翻转部1上被控制的天线单元5不重叠，避免两组第一翻转部1工作时干涉。两组第二翻转部2分别控制对应的第二阵面4上的全部天线单元5动作。假定第二阵面4上同样设置两列天线单元5，则一组第二翻转部2控制一个第二阵面4上的两列天线单元5动作，以实现传动的高效简洁。

为进一步的简化控制天线单元5翻转的翻转机构，使得加工和装配更加方便，且灵活可靠。在本发明的一个实施方式中，第二翻转部2还可设置三组，其中两组第二翻转部2分别位于第一阵面3的一侧，另一组第二翻转部2位于第一阵面3的另一侧。具体的，同样以第一阵面3和第二阵面4上设有两列天线单元5为例，则三组第二翻转部2分别控制一个第一阵面3和两个第二阵面4上的全部天线单元5动作，即一个第二翻转部2控制一个阵面上的全部天线单元5动作。

为了进一步说明第一翻转部1的结构以及工作原理，以便本领域技术人员充分理解本发明的技术方案。如图3所述，在本发明的一个实施方式中，该第一翻转部1可以包括：第一机构支耳1-1、第一传动杆1-2和第一翻转杆1-3。其中，第一机构支耳1-1设于第二阵面4上，并随着第二阵面4的翻转做圆周运动。具体的，第一机构支耳1-1围绕第一阵面3与第二阵面4转动连接的铰链为圆心做圆周转动。其中，第一传动杆1-2一端与第一机构支耳1-1传动连接，另一端伸入第一阵面3内，并与第一翻转杆1-3传动连接，第一翻转杆1-3设于第一阵面3上，用于带动第一阵面3上的天线单元5翻转。具体的，第一传动杆1-2一端与第一机构支耳1-1转动连接，另一端伸入第一阵面3内，并与第一翻转杆1-3转动连接，以第一阵面3上设有两列天线单元5为例，则每组第一翻转部1控制一列天线单元5，第一翻转杆1-3直接带动该列天线单元5翻转，则第一翻转杆1-3是转动连接在第一阵面3上的，那么两列天线单元5则对应两个第一翻转杆1-3，以此类推。工作时，第二阵面4的翻转迫使第一机构支耳1-1推拉第一传动杆1-2，迫使第一传动杆1-2推动第一翻转杆1-3转动，从而带动固定在第一翻转杆1-3上的天线单元5翻转，以实现折叠或展开。

为了保证第一阵面3上天线单元5的展开和折叠精度。如图3所示，在本发明的一个实施方式中，该第一传动杆1-2的长度为可调的。具体的，在第一传动杆1-2中部设置一个调节螺柱6，通过旋动双螺母调整锁紧位置，即可调整第一传动杆1-2的长度，从而保证第一阵面3上天线单元5的展开和折叠精度。其中，第一传动杆1-2也可以采用其它具有可调节长度结构的杆体，例如自锁式伸缩杆。

为了进一步说明第二翻转部2的具体结构以及工作原理，以便本领域技术人员充分理解本发明的技术方案。如图4所示，在本发明的一个实施方式中，该第二翻转部2可以包括：第二机构支耳2-1、第二传动杆2-2、第三传动杆2-3和第二翻转杆2-4。其中，第二机构支耳2-1设于第一阵面3上，并随着第二阵面4的翻转做圆周运动，第二传动杆2-2的一端与第二机构支耳2-1传动连接，另一端与第三传动杆2-3传动连接，第三传动杆2-3设于第二阵面4内，且两端均与第二翻转杆2-4传动连接，第二翻转杆2-4设于第二阵面4上，用于带动第二阵面4上的天线单元5翻转。具体的，第二机构支耳2-1围绕第一阵面3与第二阵面4转动连接的铰链为圆心做圆周转动，第二传动杆2-2的一端与第二机构支耳2-1转动连接，另一端与第三传动杆2-3转动连接，以实现动力的传递。其中，第三传动杆2-3两端均与第二翻转杆2-4转动连接，使得第三传动杆2-3和两个第二翻转杆2-4均位于一个虚拟的平行四边行上，第三传动杆2-3在第二传动杆2-2的带动下，使得平行的第二翻转杆2-4同步翻转。以第二阵面4上设有两列天线单元5为例，每组第二翻转部2控制两列天线单元5，其中每列天线单元5分别固定在一个第二翻转杆2-4上。工作时，第二阵面4的翻转迫使第二机构支耳2-1推拉第二传动杆2-2移动，由此推动第三传动杆2-3移动，而第三传动杆2-3的移动会带动两个第二翻转杆2-4同步转动，从而带动固定在第二翻转杆2-4上的天线单元5翻转，以实现折叠或展开。

为了保证第二阵面4上天线单元5的展开和折叠精度。如图4所示，在本发明的一个实施方式中，该第二传动杆2-2的长度为可调的。具体的，在第二传动杆2-2中部设置一个调节螺柱6，通过旋动双螺母调整锁紧位置，即可调整第二传动杆2-2的长度，从而保证第二阵面4上天线单元5的展开和折叠精度。其中，第二传动杆2-2也可以采用其它具有可调节长度结构的杆体，例如自锁式伸缩杆。

在本发明中，通过第一翻转部1和第二翻转部2，可实现天线阵面展开或折叠时，天线单元5能随之快速折叠和展开的目的；第一传动杆1-2和第二传动杆2-2的长度可调，使得天线单元5能够随动高精度展开，避免了天线单元5手动翻转引起的二次精度调整问题；第一翻转部1和第二翻转部2结构简单，加工与装配极其方便，使用可靠性高；天线单元5属于被动式展开与折叠，相较于主动式展开与折叠，形式更加简洁、使用成本更低，仅需控制第二阵面4，无需额外提供程序和动力源单独控制天线单元5或传动机构。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.两种被动式天线单元翻转机构，包括翻转配合的第一阵面和与第二阵面，其特征在于，还包括：

所述第一阵面和与第二阵面上均设有翻转机构，且随着其中一阵面的翻转，所述翻转机构带动所述第一阵面和与第二阵面上的天线单元同步展开和折叠；

当所有阵面完全展开时，位于所述第一阵面上的天线单元垂直于所述第一阵面；位于所述第二阵面上的天线单元垂直于所述第二阵面；

当所有阵面完全折叠时，位于所述第一阵面上的天线单元平行于所述第一阵面；位于所述第二阵面上的天线单元平行于所述第二阵面；

所述翻转机构包括第一翻转部和第二翻转部；

所述第一翻转部包括：

第一机构支耳，设于所述第二阵面上，并随着所述第二阵面的翻转做圆周运动；

第一翻转杆，设于所述第一阵面上，用于带动所述第一阵面上的天线单元翻转；

第一传动杆，一端与所述第一机构支耳传动连接，另一端伸入所述第一阵面内，并与所述第一翻转杆传动连接，所述第一传动杆的长度可调；

所述第二翻转部包括：

第二翻转杆，设于所述第二阵面上，用于带动所述第二阵面上的天线单元翻转；

第三传动杆，设于所述第二阵面内，且两端均与所述第二翻转杆传动连接；

第二机构支耳，设于所述第一阵面上，并随着所述第二阵面的翻转做圆周运动；

第二传动杆，一端与所述第二机构支耳传动连接，另一端与所述第三传动杆传动连接，所述第二传动杆的长度可调。

2.根据权利要求1所述的两种被动式天线单元翻转机构，其特征在于：

所述第二阵面的数量为两个，分别设于所述第一阵面的两侧，并与其翻转配合；

其中，所述第一阵面和所述第二阵面之间的转动角度范围为0-90°。

3.根据权利要求2所述的两种被动式天线单元翻转机构，其特征在于：

所述第一翻转部和第二翻转部分别设有两组，且分别位于所述第一阵面的两侧；

其中，两组所述第一翻转部不重叠的控制所述第一阵面上的全部天线单元动作；

两组所述第二翻转部分别控制对应的所述第二阵面上的全部天线单元动作。

4.根据权利要求2所述的两种被动式天线单元翻转机构，其特征在于：

所述第二翻转部设有三组，其中两组所述第二翻转部分别位于所述第一阵面的一侧，另一组所述第二翻转部位于所述第一阵面的另一侧；

且，其中一组所述第二翻转部控制所述第一阵面上的全部天线单元动作；

另外两组所述第二翻转部分别控制对应的所述第二阵面上的全部天线单元动作。