CN203339285U - 一种充气可展开抛物面天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种充气可展开抛物面天线，它主要包括充气天线、馈源、馈源安装平台、三个伸缩式高度调节装置、充气压控装置和固定板。本实用新型的一种充气可展开抛物面天线，对充气天线与馈源分别进行了模块化、一体化设计，系统结构组成简单，迎风面小，抗风能力强，固定可靠，工作稳定，操作简单快捷，重量轻，适于在底面或车载平台上的通信工作，同时是大口径、高效能反射天线的理想选择。

Description

一种充气可展开抛物面天线

技术领域

本实用新型属于无线电通信技术领域，具体涉及一种充气可展开抛物面天线。

背景技术

近年来，随着电视广播、移动卫星通信及无线网络等技术的快速发展，充气天线以其质量轻、成本低、可反复折叠、展开及部署敏捷等优势而成为天线领域内的一个研究热点。目前已经有一些不同种类的地面充气天线得以公开和推广性应用，然而，由于这些充气天线在抗风能力、工作的稳定性以及对星操作的便捷性等方面存在的先天性不足，导致充气天线还难以适应工程实际应用要求。

如专利文献CN201110008169.8公布的一种球形陆基充气天线，采用镀铝薄膜制成的抛物面天线将PVC薄膜制成的可充气球体分割为上下两个半球，依靠上下半球充气压差保持抛物面天线形状，依靠设置在球体上的拉索将天线固定在地面上，另外，充气天线的馈源设置在独立的支撑结构上。这种充气天线，一方面其固定方式导致充气球体及抛物面天线的形状在变化的风场条件下难以得到保持，不能保证天线的工作稳定性；另一方面，独立的馈源安装方式在充气天线对星操作过程中，需要两部分单独调节、相互匹配，操作费时费力，且这种工作方式难以在稍大型的充气天线上展开。

专利文献CN200810213064.4公布的一种柔性薄膜充气无线电圆形天线，采用柔性薄膜材料制成圆球形或扁球形气囊，球体一面为反射面，另一面为透射面，反射面的焦点设置在透射面中心；天线依靠设置在反射面背面的托盘来固定球体，通过一套水平转动装置及垂直角调节装置来实现其角度及方向的调节。这种结构的充气天线，采用圆球体时，由于焦点在球内，天线的功能难以实现，采用扁球体时，其形状难以维持，效能较差，其次，天线球体的托盘固定方式及悬臂式的方向调节机构，决定这种充气天线尺寸小、工作稳定性差，难以适应风场条件下的工作。

美国专利US6936315B2及美国的一个公司公开的一种充气抛物面天线，在柔性、对信号无干扰的充气球体内设置一个蝶形的充气囊体，囊体底部设计为抛物面的反射面，反射面焦点设置在球体外表面；天线依靠设置在球体上的拉索固定在刚性支架或地面上，进一步的，为了避免与地面接触时球体变形，球体底部还设置了一个充气圆环托垫。这种充气天线，虽然减缓了球体的变形对天线工作稳定性的影响，但还是存在球体固定时间长，对星操作不便等问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的就是针对现有充气天线存的不足，提供一种抗风能力强，稳定可靠、操作简单快捷的充气可展开抛物面天线，满足工程实际应用要求。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案为：

所述充气可展开抛物面天线包括充气天线、馈源、馈源安装平台、三个伸缩式高度调节装置、充气压控装置和固定板；所述充气天线由充气气囊和与充气气囊连成一体的采用柔性气密性材料制成的充气圆环组成；所述充气气囊采用柔性气密性材料制成，它由开有多个通气孔的柔性隔板分成半球形的上半部分（对电磁波具有透射效果）和抛物面形的下半部分，柔性隔板对电磁信号无遮挡，所述充气圆环环绕于充气气囊上半部分和下半部分的结合处外围；所述充气气囊下半部分的内壁或外壁设有由电磁反射材料制成的反射面；所述馈源安装平台固定于充气天线顶部（充气天线的焦点附近），所述馈源安装于馈源安装平台上，馈源为市售的电磁波信号收发装置；所述充气气囊底部及充气圆环上均设有充气口和测压口，所述充气压控装置的充气管与充气口连接，充气压控装置的测压管与测压口连接，充气压控装置分别对充气气囊及充气圆环进行充气及压力维持；所述伸缩式高度调节装置上端通过球铰链关节与充气圆环连接，伸缩式高度调节装置底端与固定板连接，伸缩式高度调节装置用于支撑充气天线。

其中，所述充气气囊外表面设有A系留补片；所述充气圆环上设有与A系留补片对应的B系留补片；所述A系留补片与其对应的B系留补片之间通过拉索连接。

所述充气圆环直接或通过柔性环形帘布与充气气囊连成一体。所述充气气囊上半部分外表面设有气密封拉链。

所述固定板是采用减重设计的高强轻质刚性薄板，通过地锚固定于地面，或通过重物压固于基础平台上，即，在松软的地质条件下，采用地锚将固定板35固定在地面上，在坚硬的平台上，采用重物压载方式将固定板35固定。所述伸缩式高度调节装置为长度可自由调节的多节支架、电动型推杆或液压型推杆。

所述馈源安装平台是由调节环、安装环、弹性垫圈和支架构成的伞形结构；所述支架底端固定在充气气囊上，支架顶端与调节环连接；所述弹性垫圈设于调节环上；所述安装环套装在弹性垫圈外，安装环与调节环之间有间隙；所述馈源插装于弹性垫圈的圈孔中，并由安装环卡紧。

所述安装环为一断口的板状圆环，其上间隔均匀的设有3—6个螺纹通孔；所述调节环为一中空的板状圆环，其上间隔均匀的设置有3—6个与安装环上的螺纹通孔对应的螺纹通孔；调节环与安装环的螺纹通孔内设有微调螺钉。

为了降低对电磁信号的遮挡，馈源安装平台的调节环及支架最好采用刚性非金属材料制造，其中，所述的支架还可以采用杆状或管状形式的支架。

下面结合附图对本实用新型的安装使用进行说明：

参见图6至图8，所述种充气可展开抛物面天线固定在车辆201顶部或者平板车203上并进行正常工作，采用外接电源或车载电源供电，伸缩式高度调节装置34采用电动型推杆，将与馈源31及电动推杆相连的电源/信号线32引入车辆201中的控制台202内，就可以在车内对天线进行调节、对准、信号收发工作。针对一些地形复杂、通信链路倾角大等条件下的应用，可以将本实用新型的一种充气可展开抛物面天线固定在可自由倾斜的平板车上，达到简化天线系统结构，降低天线结构重量的目的。

本实用新型的一种充气可展开抛物面天线，通过充气天线100的两个充气口19充入空气，即实现从折叠到展开状态，工作完毕后，打开充气口19和气密封拉链12，排除空气，分离球铰链关节38与充气圆环16的连接，即可将充气天线100及伸缩式高度调节装置34折叠收拢，使其体积最小，便于携带或运输。

本实用新型通过充气压控装置分别对充气气囊、充气圆环充填空气并控制其压力稳定，并依靠充气气囊内的隔板使得充气气囊形状保持稳定，并使抛物面形反射面维持较高的形面精度；通过馈源安装平台快速实现馈源在充气气囊上的安装和调节；通过三个伸缩式高度调节装置快速调节反射面的对准角度和方向，使得对星操作简单、方便，且同步实现了充气天线的可靠固定。另外，当伸缩式高度调节装置采用可自由调节的多节支架时，具有质量轻、便于携带和使用的优点；当伸缩式高度调节装置采用电动型或液压型推杆时，充气天线可以安装在车载平台上，实现天线对准操作的自动化、快速化。

本实用新型的一种充气可展开抛物面天线，对充气天线与馈源分别进行了模块化、一体化设计，系统结构组成简单，迎风面小，抗风能力强，固定可靠，工作稳定，操作简单快捷，重量轻，适于在底面或车载平台上的通信工作，同时是大口径、高效能反射天线的理想选择。

附图说明

图1：充气天线结构部件示意图；

图2：充气气囊与充气圆环连接示意图（局部）；

图3：本实用新型的结构示意图；

图4：固定板一种固定方式示意图；

图5：馈源安装平台结构示意图；

图6：本实用新型在车辆顶部安装及工作示意图；

图7：本实用新型在平板车上的安装及工作示意图；

图8：本实用新型在倾斜的平板车上工作状态示意图。

图中的附图标记为：11、充气气囊；12、气密封拉链；14、柔性隔板；15、通气孔；16、充气圆环；17、反射面；18、A系留补片；19、充气口；20、测压口；21、B系留补片；22、柔性环形帘布；31、馈源；32电源/信号线；33、球铰链关节；34、伸缩式高度调节装置；35、固定板；36、充气压控装置；37、拉索；38、地锚；39、重物；40、馈源安装平台；41、安装环；42、弹性垫圈；43、调节环；44、支架；45、螺钉；46、微调螺钉；100、充气天线； 201、车辆；202、控制台；203、平板车。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1

参见图1至图5，所述充气可展开抛物面天线包括充气天线100、馈源31、馈源安装平台40、三个伸缩式高度调节装置34、充气压控装置36和固定板35；所述充气天线100由充气气囊11和与充气气囊11连成一体的充气圆环16组成；所述充气气囊11由开有多个通气孔15的柔性隔板14分成半球形的上半部分和抛物面形的下半部分，所述充气圆环16环绕于充气气囊11上半部分和下半部分的结合处外围；所述充气气囊11下半部分的内壁或外壁设有反射面17；所述馈源安装平台40固定于充气天线100顶部，所述馈源31安装于馈源安装平台40上；所述充气气囊11底部及充气圆环16上均设有充气口19和测压口20，所述充气压控装置36的充气管与充气口19连接，充气压控装置36的测压管与测压口20连接；所述伸缩式高度调节装置34上端通过球铰链关节33与充气圆环16连接，伸缩式高度调节装置34底端与固定板35连接。

其中，所述充气气囊11外表面设有A系留补片18；所述充气圆环16上设有与A系留补片18对应的B系留补片21；所述A系留补片18与其对应的B系留补片21之间通过拉索37连接。

所述充气圆环16通过柔性环形帘布22与充气气囊11连成一体。

所述充气气囊11上半部分外表面设有气密封拉链12。

所述固定板35通过地锚38固定于地面，或通过重物39压固于基础平台上。

所述伸缩式高度调节装置34为电动型推杆。

所述馈源安装平台40是由调节环43、安装环41、弹性垫圈42和支架44构成的伞形结构；所述支架44底端通过螺钉45固定在充气气囊11上，支架44顶端通过螺钉45与调节环43连接；所述弹性垫圈42设于调节环43上；所述安装环41套装在弹性垫圈42外，安装环41与调节环43之间有间隙；所述安装环41为一断口的板状圆环，其上设有用于调节断口宽窄的微调螺钉46；所述馈源31插装于弹性垫圈42的圈孔中，并由安装环41卡紧。

所述安装环41为一断口的板状圆环，其上间隔均匀的设有3个螺纹通孔；所述调节环43为一中空的板状圆环，其上间隔均匀的设置有3个与安装环41上的螺纹通孔对应的螺纹通孔；调节环43与安装环41的螺纹通孔内设有微调螺钉46。 

Claims (8)

1.一种充气可展开抛物面天线，其特征在于，所述抛物面天线包括充气天线（100）、馈源（31）、馈源安装平台（40）、三个伸缩式高度调节装置（34）、充气压控装置（36）和固定板（35）；所述充气天线（100）由充气气囊（11）和与充气气囊（11）连成一体的充气圆环（16）组成；所述充气气囊（11）由开有多个通气孔（15）的柔性隔板（14）分成半球形的上半部分和抛物面形的下半部分，所述充气圆环（16）环绕于充气气囊（11）上半部分和下半部分的结合处外围；所述充气气囊（11）下半部分的内壁或外壁设有反射面（17）；所述馈源安装平台（40）固定于充气天线（100）顶部，所述馈源（31）安装于馈源安装平台（40）上；所述充气气囊（11）底部及充气圆环（16）上均设有充气口（19）和测压口（20），所述充气压控装置（36）的充气管与充气口（19）连接，充气压控装置（36）的测压管与测压口（20）连接；所述伸缩式高度调节装置（34）上端通过球铰链关节（33）与充气圆环（16）连接，伸缩式高度调节装置（34）底端与固定板（35）连接。

2.如权利要求1所述的抛物面天线，其特征在于，所述充气气囊（11）外表面设有A系留补片（18）；所述充气圆环（16）上设有与A系留补片（18）对应的B系留补片（21）；所述A系留补片（18）与其对应的B系留补片（21）之间通过拉索（37）连接。

3.如权利要求1所述的抛物面天线，其特征在于，所述充气圆环（16）直接或通过柔性环形帘布（22）与充气气囊（11）连成一体。

4.如权利要求1所述的抛物面天线，其特征在于，所述充气气囊（11）上半部分外表面设有气密封拉链（12）。

5.如权利要求1所述的抛物面天线，其特征在于，所述固定板（35）通过地锚（38）固定于地面，或通过重物（39）压固于基础平台上。

6.如权利要求1所述的抛物面天线，其特征在于，所述伸缩式高度调节装置（34）为长度可自由调节的多节支架、电动型推杆或液压型推杆。

7.如权利要求1所述的抛物面天线，其特征在于，所述馈源安装平台（40）是由调节环（43）、安装环（41）、弹性垫圈（42）和支架（44）构成的伞形结构；所述支架（44）底端固定在充气气囊（11）上，支架（44）顶端与调节环（43）连接；所述弹性垫圈（42）设于调节环（43）上；所述安装环（41）套装在弹性垫圈（42）外，安装环（41）与调节环（43）之间有间隙；所述安装环（41）为一断口的板状圆环，其上设有用于调节断口宽窄的微调螺钉（46）；所述馈源（31）插装于弹性垫圈（42）的圈孔中，并由安装环（41）卡紧。

8.如权利要求7所述的抛物面天线，其特征在于，所述安装环（41）为一断口的板状圆环，其上间隔均匀的设有3—6个螺纹通孔；所述调节环（43）为一中空的板状圆环，其上间隔均匀的设置有3—6个与安装环（41）上的螺纹通孔对应的螺纹通孔；调节环（43）与安装环（41）的螺纹通孔内设有微调螺钉（46）。

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