CN203481396U - 船用卫星天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种船用卫星天线，属于电子通信技术领域。它解决了现有技术所存在的卫星天线寻星过程中天线无限制旋转带来的天线内部电线绕线的技术问题。它包括底座，与底座可拆卸连接的天线外壳，在底座上固定有中心轴，在中心轴上穿设有能够绕着中心轴旋转的底板，所述的中心轴上固定有位于底板下侧的中心齿轮，所述的底板上固定有第一驱动电机，该第一驱动电机的输出轴上固定有第一行星齿轮，所述的第一行星齿轮与中心齿轮相啮合，所述的底板上还活动连接有天线，该船用卫星天线还包括一个旋转限位装置。本实用新型用可实现全方位的寻星和旋转限位，同时也能增强卫星信号。

Description

船用卫星天线

技术领域

本实用新型属于电子通信技术领域，涉及一种卫星天线，尤其是一种船用卫星天线。

背景技术

卫星天线就是常说的大锅，是一个金属抛物面，负责将卫星信号反射到位于焦点处的馈源和高频头内。卫星天线的作用是收集由卫星传来的微弱信号，并尽可能去除杂讯。大多数天线通常是抛物面状的，也有一些多焦点天线是由球面和抛物面组合而成。卫星信号通过抛物面天线的反射后集中到它的焦点处。船用卫星天线是设置在船上的卫星天线，由于船在行驶过程中会产生位移，因此卫星天线需要及时的调整方向来寻星；又由于在某些区域信号较弱，因此需要对信号进行加强以方便接收。在寻星过程中，天线需要旋转，但如果天线无限制的旋转则会导致天线内部电线绕线，从而损坏天线，现有技术的船用卫星天线通常不具备旋转限位的功能。

中国专利文献公开了一种船载卫星天线自动控制装置[申请号：CN201210476154.9]，包括设于船体上的底座和设于底座上的天线部，所述底座与天线部之间设有连接支座，所述底座的上部设有用以控制连接支座平面转动的方位控制电机，所述连接支座的上部设有用以控制天线俯仰角的俯仰控制电机，所述连接支座的内部设有各电机动力传动的机械传动机构，所述底座内设有控制电路。

上述方案实现了卫星电视天线的自动控制，能够自动搜索、校准和稳定跟踪卫星。但是上述方案的的寻星过程中不具备限位功能，容易发生天线绕同一个方向持续旋转而发生绕线，从而导致卫星天线不可用；另一方面，该方案是通过对检测到的信号的强弱来调整天线，并不具备信号增强功能。

中国专利文献还公开了一种转动行程超过360度的限位装置[申请号：CN201110198891.2]，包括环状的固定座和转轴，所述转轴穿过所述固定座中部孔，在所述固定座同意面上沿圆周安装有顺限位行程开关、逆限位行程开关和区域开关，所述顺限位行程开关和逆限位行程开关为开口朝向所述转轴的“U”形结构，所述转轴上安装有行程开关挡片，转轴旋转时，行程开关挡片横穿过所述顺限位开关、逆限位行程开关和区域开关，在转轴安装有一个随动盘，该随动盘上设置有一个拨杆，该拨杆带动安装在所述固定座上的区域开关挡片旋入或旋出所述区域开关的“U”形开口。

上述方案的结构简单、体积小，且成本较低，用硬件限位达到正反方向的旋转，提高了伺服系统的安全性可可靠性。但是上述方案也存在一定缺陷：硬件限位的方式固然可靠，但是上述的方案通过挡片来实现限位，挡片在长时间使用时，由于撞击会导致损坏或发生位移，从而影响限位装置的作用；并且，该方案在俯仰角方向无法做到方向调节。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种船用卫星天线；解决了现有技术所存在的卫星天线寻星过程中天线无限制旋转带来的天线内部电线绕线的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：一种船用卫星天线，包括底座，与底座可拆卸连接的天线外壳，在底座上固定有中心轴，在中心轴上穿设有能够绕着中心轴旋转的底板，所述的中心轴上固定有位于底板下侧的中心齿轮，所述的底板上固定有第一驱动电机，该第一驱动电机的输出轴上固定有第一行星齿轮，所述的第一行星齿轮与中心齿轮相啮合，所述的底板上还活动连接有天线，该船用卫星天线还包括一个旋转限位装置，所述的旋转限位装置包括小齿轮，所述的小齿轮固定在中心轴上且位于底板上侧，所述的底板上设有与底板转动连接的大齿轮，所述的大齿轮与小齿轮相啮合，所述的大齿轮和底板之间设有当底板转动至设定角度时能产生限位信号的限位信号触发机构。

在上述的船用卫星中，所述的限位信号触发机构包括连杆，该连杆的一端与大齿轮中心相铰接，另一端铰接在底板上，在连杆上固定有光电开关安装板，在光电开关安装板上设有分别位于连杆两侧的第一光电开关和第二光电开关，所述的大齿轮上固定有当底板正转或反转至设定角度时能分别位于第一光电开关或第二光电开关正下方的检测体。

在上述的船用卫星中，所述的检测体的厚度大于连杆与大齿轮之间的间距；所述的限位信号触发机构和第一驱动电机均与控制电路相连。

在上述的船用卫星中，所述的大齿轮与小齿轮的齿数比为2:1。

在上述的船用卫星中，所述的底板上还设置有一个能调节天线俯仰角的俯仰角调节机构；所述的天线上还设置有一个信号增强机构。

在上述的船用卫星中，所述的俯仰角调节机构包括设置在底板两端且与底板固定连接的第一侧板和第二侧板，所述的第二侧板上固定设置有一个第二驱动电机，所述的第二驱动电机的输出轴上固定有一个第二行星齿轮，所述的第二行星齿轮与扇形齿轮啮合；所述的第一侧板上设置有第一轴承，所述的第二侧板上设置有第二轴承，所述的扇形齿轮与第二轴承连接；所述的第二驱动电机用电气线路连接控制电路；所述的天线具有翻边且与第一轴承和第二轴承连接。

在上述的船用卫星中，所述的天线通过第一加强板和第二加强板与第一轴承和第二轴承连接，其中第一加强板与天线固定连接后与第一轴承活动连接，第二加强板与天线及扇形齿轮固定连接后与第二轴承活动连接。

在上述的船用卫星中，所述的信号增强机构包括波导管，所述的波导管一端与天线底部中心处固定连接，所述的波导管另一端可拆卸的连接有一个波导外罩，所述的波导外罩内固定连接有一个副反射器。

在上述的船用卫星中，所述的副反射器包括呈圆筒状的本体，在本体的一端设有副反射板，该副反射板具有以本体的中心线为回转中心线且以内凹的抛物线段为回转母线经回转而成的副反射面，该副反射面的中心形成锥尖，在本体的另一端设有定位结构；所述的定位结构包括设于本体端部且呈筒状的定位套，所述的本体和定位套之间形成台阶，所述的定位套上设有若干径向开设的定位孔。

在上述的船用卫星中，所述的底座上还设置有一个防水外罩，所述的防水外罩包括盖板，所述的盖板的中部向外凸出形成盒体，所述的盒体内部形成中空的容纳腔，盒体顶部设置有至少一个呈中空状的接线柱，所述的接线柱与容纳腔连通，所述的盒体上且位于容纳腔内设置有固定柱，所述的固定柱具有内螺纹。

与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：

1、旋转限位装置能限制卫星天线无限制的旋转，从而可以防止无限制的旋转带来的天线电线绕线。

2、通过设置限位信号触发机构和能调节天线俯仰角的俯仰角调节机构，使卫星天线能在水平方向和俯仰角方向寻星的效果；通过设置信号增强机构，达到了增强卫星信号的效果；

3、本天线能实现水平方向360°旋转寻星，俯仰角方向180°俯仰寻星，从而可使卫星天线达到全方位的寻星。

4、信号增强机构的设计方式巧妙，且安装方面，利用二次反射的原理，达到了增强信号的效果；

5、防水外罩能防止水分或盐雾进入到卫星天线中，又能防止卫星天线的接线处被腐蚀，起到了保护卫星天线的效果，从而提高了卫星天线的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型提供的外观图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是本实用新型提供的爆炸图；

图4是本实用新型提供的限位信号触发机构的示意图；

图5是图4去除第一驱动电机和光电开关安装板后的结构示意图；

图6是本实用新型提供的防水外罩的结构示意图；

图7是图6的仰视图；

图8是本实用新型提供的信号增强机构的爆炸图；

图9是本实用新型提供的信号增强机构的内部结构示意图；

图10是本实用新型提供的副反射面的结构示意图。

图中，底座10、固定轴11、底板12、第一驱动电机13、中心齿轮14、小齿轮15、大齿轮16、位信号触发机构2、天线外壳20、检测体22、光电开关安装板23、连杆25、第一光电开关231、第二光电开关232、防水外罩3、天线30、盖板31、盒体32、接线柱33、束线管34、支撑板35、固定柱36、容纳腔37、通孔301、信号增强机构4、波导管42、波导外罩43、副反射器44、第一挡圈421、第二挡圈422、下外罩431、上外罩432、本体441、缺口4221、挡环4321、凸棱4331、副反射面4421、锥尖4422、定位套4431、台阶4432、定位孔4433、俯仰角调节机构5、第一侧板51、第二侧板52、第二驱动电机53、第二轴承54、第一轴承55、第一加强板56、第二加强板57、第二行星齿轮58、扇形齿轮59。

具体实施方式

如图1-5所示，一种船用卫星天线，包括底座10，与底座10可拆卸连接的天线外壳20，在底座10上固定有中心轴11，在中心轴11上穿设有能够绕着中心轴11旋转的底板12，所述的中心轴11上固定有位于底板12下侧的中心齿轮14，所述的底板12上固定有第一驱动电机13，该第一驱动电机13的输出轴上固定有第一行星齿轮131，所述的第一行星齿轮131与中心齿轮14相啮合，所述的底板12上还活动连接有天线30，该船用卫星天线还包括一个旋转限位装置，所述的旋转限位装置包括小齿轮15，所述的小齿轮15固定在中心轴11上且位于底板12上侧，所述的底板12上设有与底板12转动连接的大齿轮16，所述的大齿轮16与小齿轮15相啮合，所述的大齿轮16和底板12之间设有当底板12转动至设定角度时能产生限位信号的限位信号触发机构2。

所述的大齿轮16与小齿轮15的齿数比为2:1。因此大齿轮16能绕着小齿轮15旋转两圈，相当于720°，使底板12有足够的旋转空间。

所述的限位信号触发机构2和第一驱动电机13均与控制电路24相连。

作为一种优选的方案，在本实施例中，所述的第一驱动电机13为步进电机。

当驱动电机13启动时，第一驱动电机13的输出轴带动行星齿轮131绕中心齿轮14旋转，从而带动底板12绕中心轴11旋转。限位信号触发机构2可以限制底板12无限制旋转从而防止卫星天线内部电线绕线。

所述的限位信号触发机构2包括连杆25，该连杆25的一端与大齿轮16中心相铰接，另一端铰接在底板12上，在连杆25上固定有光电开关安装板23，在光电开关安装板23上设有分别位于连杆25两侧的第一光电开关231和第二光电开关232，所述的大齿轮16上固定有当底板12正转或反转至设定角度时能分别位于第一光电开关231或第二光电开关232正下方的检测体22。

当底板12旋转达一定的角度时，即检测体22与光电开关安装板23上的第一光电开关231或第二光电开关232产生光电感应时，驱动电机13即停止转动，在下次启动时，驱动电机13向反向转动。光电感应及驱动电机13的正反向转动均有控制电路3控制。

所述的检测体22的厚度大于连杆25与大齿轮16之间的间距。

在本实施例中，连杆25的作用是在限位信号触发机构2发生故障而不能限位时，可以通过连杆25将检测体22阻挡，从而形成限位，当检测体22与连杆25接触时，接触信号传输给控制电路3，从而使控制电路24控制驱动电机13的旋转及旋转方向，相当于是一个保险作用。

所述的底板12上还设置有一个能调节天线30俯仰角的俯仰角调节机构5；所述的天线30上还设置有一个信号增强机构4。

所述的俯仰角调节机构5包括设置在底板12两端且与底板12固定连接的第一侧板51和第二侧板52，所述的第二侧板52上固定设置有一个第二驱动电机53，所述的第二驱动电机53的输出轴上固定有一个第二行星齿轮58，所述的第二行星齿轮58与扇形齿轮59啮合；所述的第一侧板51上设置有第一轴承55，所述的第二侧板上设置有第二轴承54，所述的扇形齿轮59与第二轴承54连接；所述的第二驱动电机53用电气线路连接控制电路24；所述的天线30具有翻边且与第一轴承55和第二轴承54连接。

所述的天线30通过第一加强板56和第二加强板57与第一轴承55和第二轴承54连接，其中第一加强板56与天线30固定连接后与第一轴承55活动连接，第二加强板57与天线30及扇形齿轮59固定连接后与第二轴承54活动连接。

当第二驱动机构53启动时，带动第二行星齿轮58转动，从而带动与第二行星齿轮58啮合的扇形齿轮59转动，进而带动第二轴承54转动，因为扇形齿轮59与第二轴承54之间是活动连接，当扇形齿轮上固定天线30时，天线30也会随之转动。

当扇形齿轮59转动过程中与第二行星齿轮58脱离时，扇形齿轮59会停止转动，天线30也随之停止转动，这相当于一个旋转限位的功能。

当扇形齿轮59停止转动时，可通过控制第二驱动电机53反向转动，扇形齿轮59与第二行星齿轮58再次啮合，天线30从而开始反方向的俯仰角调节寻星。

俯仰角调节机构5结构简单，但却同时具备了俯仰角寻星及限位功能，非常实用。

作为一种优选的方案，所述的扇形齿轮59的扇形弧度大于180°。扇形齿轮的弧度大于180°，可使天线30达到超过180°的旋转，即俯仰角可超过180°，能覆盖整个俯仰面。

如图8-10所示，所述的信号增强机构4包括波导管42，所述的波导管42一端与天线30底部中心处固定连接，所述的波导管42另一端可拆卸的连接有一个波导外罩43，所述的波导外罩43内固定连接有一个副反射器44。

所述的副反射器44采用PE或ABS或PC或PB或碳纤维制成，并采用一次住宿成型，所述的副反射面44表面还设有一层电镀膜或金属漆膜。

天线30通过将信号反射聚集后达到副反射器44，通过副反射器44对信号进行二次聚集，聚集后的信号通过波导管42集中传送，信号被大大的增强，提高了信号质量。

所述的副反射器44包括呈圆筒状的本体441，在本体441的一端设有副反射板442，该副反射板442具有以本体441的中心线为回转中心线且以内凹的抛物线段为回转母线经回转而成的副反射面4421，该副反射面4421的中心形成锥尖4422，在本体441的另一端设有定位结构443；所述的定位结构443包括设于本体441端部且呈筒状的定位套4431，所述的本体441和定位套4431之间形成台阶4432，所述的定位套4431上设有若干径向开设的定位孔4433。

副反射器44的副反射面4421起到二次聚集信号的作用，且信号最终围绕锥尖4422传入到波导管42中，被集中接收，信号的强度大大提高。

所述的波导管42的两端设置有第一挡圈421和第二挡圈422，其中第一挡圈421与天线30固连，所述的第二挡圈422上设置有若干缺口4221；所述的波导外罩43包括上外罩432和下外罩431，所述的下外罩431上设置有若干能插入到缺口4221中的凸棱4331，所述的波导外罩43通过凸棱4331插入到到缺口4221中与波导管42形成可拆卸连接。

所述的波导外罩43的上外罩432内具有能让本体441通过且能挡住定位套4431的挡环4321。

所述的上外罩432侧壁设置有若干螺孔，所述的定位套4431侧壁设置有与上外罩432上螺孔相对于的定位孔4433，副反射器44套入到波导外罩43内，定位套4431与上外罩432螺接。

这种连接方式便于拆卸和固定，在组装和维修过程中显得尤为方便。副反射器44通过设置在定位套4431侧壁上的定位孔4433与上外罩432上的螺孔形成螺接固定，挡环4321对副反射器44起到支撑作用，使螺接固定更稳固，避免副反射器44在使用过程中发生位移，从而影响信号的接收。

所述的第二挡圈422上由内而外依次设置有第一接收环423和第二接收环424，且当下外罩431与波导管42连接时下外罩431在第一接收环423和第二接收环424的外部。两个接收环的设置，加强了信号的接收。

作为一种优选的方案，所述的天线30底部且位于天线30的中心处设置有一个能让波导管42插入的通孔301，所述的通孔301边缘设置有若干螺孔，所述的波导管42的一端设置有直径大于通孔301的第一挡圈421，所述的第一挡圈421上设置有与通孔301边缘的螺孔相对应的螺孔，所述的波导管42的一端与天线30螺接固定。

如图6-7所示，所述的底座10上还设置有一个防水外罩3，所述的防水外罩3包括盖板31，所述的盖板31的中部向外凸出形成盒体32，所述的盒体32内部形成中空的容纳腔37，盒体32顶部设置有至少一个呈中空状的接线柱33，所述的接线柱33与容纳腔37连通，所述的盒体32上且位于容纳腔37内设置有固定柱36，所述的固定柱36具有内螺纹。

所述的接线柱33顶部还设置有圆柱形的束线管34。

作为一种优选的方案，所述的接线柱33具有外螺纹且数量为两个。

所述的接线柱33顶部还设置有圆柱形的束线管34，所述的束线管34管体呈栅栏状。

所述的防水外罩3采用ASA材料。

所述的盒体32边缘的盖板31向内凹陷形成支撑板35，所述的支撑板35与盖板31的接壤部精密固定有一层密封垫，所述的密封圈采用天然橡胶材料。

该防水外罩3能防止水分和盐雾进入到卫星天线内部，对卫星天线起到保护作用，同时又能防止卫星天线的接线处暴露在外而被腐蚀。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了底座10、固定轴11、底板12、第一驱动电机13、中心齿轮14、小齿轮15、大齿轮16、位信号触发机构2、天线外壳20、检测体22、光电开关安装板23、连杆25、第一光电开关231、第二光电开关232、防水外罩3、天线30、盖板31、盒体32、接线柱33、束线管34、支撑板35、固定柱36、容纳腔37、通孔301、信号增强机构4、波导管42、波导外罩43、副反射器44、第一挡圈421、第二挡圈422、下外罩431、上外罩432、本体441、缺口4221、挡环4321、凸棱4331、副反射面4421、锥尖4422、定位套4431、台阶4432、定位孔4433、俯仰角调节机构5、第一侧板51、第二侧板52、第二驱动电机53、第二轴承54、第一轴承55、第一加强板56、第二加强板57、第二行星齿轮58、扇形齿轮59。等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种船用卫星天线，包括底座（10），与底座（10）可拆卸连接的天线外壳（20），在底座（10）上固定有中心轴（11），在中心轴（11）上穿设有能够绕着中心轴（11）旋转的底板（12），所述的中心轴（11）上固定有位于底板（12）下侧的中心齿轮（14），所述的底板（12）上固定有第一驱动电机（13），该第一驱动电机（13）的输出轴上固定有第一行星齿轮（131），所述的第一行星齿轮（131）与中心齿轮（14）相啮合，所述的底板（12）上还活动连接有天线（30），其特征在于，该船用卫星天线还包括一个旋转限位装置，所述的旋转限位装置包括小齿轮（15），所述的小齿轮（15）固定在中心轴（11）上且位于底板（12）上侧，所述的底板（12）上设有与底板（12）转动连接的大齿轮（16），所述的大齿轮（16）与小齿轮（15）相啮合，所述的大齿轮（16）和底板（12）之间设有当底板（12）转动至设定角度时能产生限位信号的限位信号触发机构（2）。

2.根据权利要求1所述的船用卫星天线，其特征在于，所述的限位信号触发机构（2）包括连杆（25），该连杆（25）的一端与大齿轮（16）中心相铰接，另一端铰接在底板（12）上，在连杆（25）上固定有光电开关安装板（23），在光电开关安装板（23）上设有分别位于连杆（25）两侧的第一光电开关（231）和第二光电开关（232），所述的大齿轮（16）上固定有当底板（12）正转或反转至设定角度时能分别位于第一光电开关（231）或第二光电开关（232）正下方的检测体（22）。

3.根据权利要求2所述的船用卫星天线，其特征在于，所述的检测体（22）的厚度大于连杆（25）与大齿轮（16）之间的间距；所述的限位信号触发机构（2）和第一驱动电机（13）均与控制电路（24）相连。

4.根据权利要求1或2或3所述的船用卫星天线，其特征在于，所述的大齿轮（16）与小齿轮（15）的齿数比为2:1。

5.根据权利要求1或2或3所述的船用卫星天线，其特征在于，所述的底板（12）上还设置有一个能调节天线（30）俯仰角的俯仰角调节机构（5）；所述的天线（30）上还设置有一个信号增强机构（4）。

6.根据权利要求5所述的船用卫星天线，其特征在于，所述的俯仰角调节机构（5）包括设置在底板（12）两端且与底板（12）固定连接的第一侧板（51）和第二侧板（52），所述的第二侧板（52）上固定设置有一个第二驱动电机（53），所述的第二驱动电机（53）的输出轴上固定有一个第二行星齿轮（58），所述的第二行星齿轮（58）与扇形齿轮（59）啮合；所述的第一侧板（51）上设置有第一轴承（55），所述的第二侧板上设置有第二轴承（54），所述的扇形齿轮（59）与第二轴承（54）连接；所述的第二驱动电机（53）用电气线路连接控制电路（24）；所述的天线（30）具有翻边且与第一轴承（55）和第二轴承（54）连接。

7.根据权利要求6所述的船用卫星天线，其特征在于，所述的天线（30）通过第一加强板（56）和第二加强板（57）与第一轴承（55）和第二轴承（54）连接，其中第一加强板（56）与天线（30）固定连接后与第一轴承（55）活动连接，第二加强板（57）与天线（30）及扇形齿轮（59）固定连接后与第二轴承（54）活动连接。

8.根据权利要求5所述的船用卫星天线，其特征在于，所述的信号增强机构（4）包括波导管（42），所述的波导管（42）一端与天线（30）底部中心处固定连接，所述的波导管（42）另一端可拆卸的连接有一个波导外罩（43），所述的波导外罩（43）内固定连接有一个副反射器（44）。

9.根据权利要求8所述的船用卫星天线，其特征在于，所述的副反射器（44）包括呈圆筒状的本体（441），在本体（441）的一端设有副反射板（442），该副反射板（442）具有以本体（441）的中心线为回转中心线且以内凹的抛物线段为回转母线经回转而成的副反射面（4421），该副反射面（4421）的中心形成锥尖（4422），在本体（441）的另一端设有定位结构（443）；所述的定位结构（443）包括设于本体（441）端部且呈筒状的定位套（4431），所述的本体（441）和定位套（4431）之间形成台阶（4432），所述的定位套（4431）上设有若干径向开设的定位孔（4433）。

10.根据权利要求1或2或3或6或7或8或9所述的船用卫星天线，其特征在于，所述的底座（10）上还设置有一个防水外罩（3），所述的防水外罩（3）包括盖板（31），所述的盖板（31）的中部向外凸出形成盒体（32），所述的盒体（32）内部形成中空的容纳腔（37），盒体（32）顶部设置有至少一个呈中空状的接线柱（33），所述的接线柱（33）与容纳腔（37）连通，所述的盒体（32）上且位于容纳腔（37）内设置有固定柱（36），所述的固定柱（36）具有内螺纹。

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