一种可沿圆周旋转的天线
技术领域
本实用新型涉及一种天线制作领域,具体涉及一种可沿圆周旋转的天线。
背景技术
天线是一种变换器,它把传输线上传播的导行波,变换成在无界媒介(通常是自由空间)中传播的电磁波,或者进行相反的变换。
天线按结构形式和工作原理可分为线天线和面天线,常见的面天线为卫星天线,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。
在安装卫星天线后,需要移动或者转动天线反射面来寻找信号,常见的寻找信号方法为先将天线固定,高频头的极化角置于任意位置,极化角是指高频头相对于标准位置所旋转的角度,将天线仰角从最小位置慢慢向70°方向调整,在调整过程中要观察与天线连接的监视器画面上的信号强度数值的高低,如果数值有增大的迹象,就应把天线调到最佳点,再调方位角。如果数值没有增大的迹象,就将天线向东或向西调整到一个适中角度再观察。一般在所确定的范围内更换三、四个角度即可对准。
一般天线反射面为由椭圆形金属板制成的圆形凹面形状,天线反射面依次通过背夹、调节头与支撑天线的立柱连接,背夹用于将天线反射面固定在立柱上的调节头上,调节头用于实现天线反射面的旋转。天线反射面在旋转或者移动过程中,与天线连接的监视器画面上的信号强度数值会发生变化,常见的旋转方法为通过调节头上螺栓的拆卸并转动天线反射面实现,在旋转后将螺栓重新旋入螺孔固定该旋转后的天线反射面的位置和角度,但一般只能实现天线反射面左右旋转或者上下旋转,左右旋转即天线反射面旋转前后形成的角度位于水平面上,上下旋转即天线反射面旋转前后形成的角度位于垂直平面上,在实际生产中也叫俯仰方向的转动。这些转动的方式都比较单一,天线反射面接收信号的角度与范围比较少,卫星天线寻找信号时调节的参数较少,往往需要移动多次后才能找到信号,这样卫星天线寻找信号时准确性和效率较低。因此有必要发明一种天线或者天线旋转方法能够增加天线反射面旋转方式、扩大天线反射面接收信号的角度与范围。
实用新型内容
为了达到上述目的,本实用新型提供了可沿圆周旋转的天线,通过在天线反射面后在背夹与调节头之间通过圆周旋转结构连接,使得天线反射面在与圆周旋转结构脱离后沿自身圆周旋转并在旋转完成后背夹与圆周旋转结构重新连接固定,这样实现了天线反射面不仅能够按照传统方式旋转还能够沿着自身圆周旋转,因此扩大了天线反射面接收信号的角度与范围。
本实用新型提供的一种可沿圆周旋转的天线,包括天线反射面和立柱,所述天线反射面为圆形并具有凹面,在所述天线反射面凹面一侧具有连接在馈源杆顶端的高频头,在所述天线反射面凸面一侧具有支撑所述天线的立柱,所述天线反射面依次连接背夹、调节头与所述立柱,所述馈源杆通过第一螺栓固定在所述背夹与所述天线反射面之间,所述背夹通过第二螺栓固定于所述天线反射面凸面一侧,所述背夹与所述调节头之间通过圆周旋转结构相互连接,所述圆周旋转结构通过两对连接处与所述调节头连接,每一对所述连接处具有位于同一水平线上的两个连接点,当所述背夹与所述圆周旋转结构脱离连接并且所述天线反射面沿圆周旋转后,所述背夹还能够与所述圆周旋转结构重新连接并被固定。
作为优选,所述圆周旋转结构为旋转刻度盘,所述旋转刻度盘为圆形,所述旋转刻度盘上沿圆周等间距分布有三个第一弧形条孔,所述弧形条孔对应的圆心角为60°。
作为优选,所述旋转刻度盘上标有量程为180°的第一角刻度。
作为优选,所述背夹上以等间距分布有至少六个所述第一螺孔,所有的所述第一螺孔形成的圆为以所述背夹中心为圆心、以所述第一弧形条孔与所述旋转刻度盘中心的距离为半径的圆,所述第一螺孔与所述第一弧形条孔位置相互对应,至少有三个所述第一螺孔上具有穿过所述第一弧形条孔的第三螺栓,所述第三螺栓使得所述旋转刻度盘固定在所述背夹上。
作为优选,所述第二螺栓位于所述背夹的四个角上,使所述背夹的四个角与所述天线反射面接触并连接,所述第一螺栓分别位于所述背夹上下两条边的中点,使所述馈源杆固定在所述背夹与所述天线反射面之间。
作为优选,所述旋转刻度盘上具有两片垂直于所述旋转刻度盘盘面并且位于连接所述调节头一侧的连接片,所述连接片上具有第二螺孔、第三螺孔和第四螺孔,所述第三螺孔与所述第二螺孔之间的距离等于所述第四螺孔与所述第二螺孔之间的距离,所述第三螺孔与所述旋转刻度盘盘面的距离小于所述第四螺孔与所述旋转刻度盘盘面的距离。
作为优选,所述调节头分为第一部分、第二部分与第三部分,所述第一部分为两个相互平行的金属片,所述金属片上具有一个第六螺孔和一个第二弧形条孔,两对所述连接处即分别位于所述第六螺孔和所述第二弧形条孔处,两个所述金属片上的所述第六螺孔和所述第二弧形条孔即为每一对所述连接处的所述连接点,所述第六螺孔通过第四螺栓与所述第三螺孔或者所述第四螺孔连接,在所述第二弧形条孔内露出的所述第二螺孔上具有穿过所述第二弧形条孔的第五螺栓,所述第五螺栓使得所述第二螺孔与所述第二弧形条孔连接并固定,在卸掉所述第五螺栓后,所述天线反射面能够围绕所述第四螺栓上下旋转,所述第二弧形条孔上具有量程为40°的第二角刻度。
作为优选,所述第二部分连接所述第一部分的两个所述金属片,所述第二部分为中间有“V”型凹陷的矩形片,所述“V”型凹陷最底端为所述矩形片两个相对的边中点的连线,所述“V”型凹陷两侧含有至少四个并且排列成两行两列的第五螺孔,所述第三部分为两片椭圆形金属片,每一片所述椭圆形金属片上分布有与任意一行的所述第五螺孔位置相对应并且排列成行的第六螺孔,所述第五螺孔与所述第六螺孔通过第六螺栓连接,每一行中位于所述“V”型凹陷两侧的两个所述第五螺孔对应的两个所述第六螺栓连接成一体,在连接处形成与所述“V”型凹陷相同的形状。
作为优选,所述立柱位于所述第二部分与所述第三部分之间,所述调节头上在所述“V”型凹陷处具有立柱盖,所述立柱为空心结构,所述立柱的顶端位于所述立柱盖内。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:本实用新型提供一种可沿圆周旋转的天线,包括天线反射面和立柱,所述天线反射面为圆形并具有凹面,在所述天线反射面凹面一侧具有连接在馈源杆顶端的高频头,在所述天线反射面凸面一侧具有支撑所述天线的立柱,所述天线反射面依次连接背夹、调节头与所述立柱,所述馈源杆通过第一螺栓固定在所述背夹与所述天线反射面之间,所述背夹通过第二螺栓固定于所述天线反射面凸面一侧,所述背夹与所述调节头之间通过圆周旋转结构相互连接,所述圆周旋转结构通过两对连接处与所述调节头连接,每一对所述连接处具有位于同一水平线上的两个连接点,当所述背夹与所述圆周旋转结构脱离连接并且所述天线反射面沿圆周旋转后,所述背夹还能够与所述圆周旋转结构重新连接并被固定,因此在本实用新型中只需将背夹与所述圆周旋转结构脱离连接即能实现天线反射面沿自身圆周的旋转,这样使得卫星天线在寻找信号时,增加了可调节的角度参数,扩大了天线反射面接收信号的角度与范围。
附图说明
图1为本实用新型提供的天线结构爆炸图;
图2为本实用新型背夹、旋转刻度盘、调节头连接爆炸图;
图3为本实用新型提供的背夹结构图;
图4为本实用新型提供的背夹主视图;
图5为本实用新型提供的只有一个连接片的旋转刻度盘结构图;
图6为本实用新型提供的只有一个连接片的旋转刻度盘主视图;
图7为本实用新型提供的只有一个连接片的旋转刻度盘俯视图。
图中:1-天线反射面、11-第十螺孔、2-立柱、21-第八螺栓、22-固定板、3-背夹、31-第一螺孔、32-第二螺栓、33-第七螺孔、34-半圆形凹陷、35-正方形凹陷、36-第九螺孔、37-第一矩形孔、4-旋转刻度盘、41-第一弧形条孔、42-第一角刻度、43-连接片、431-第二螺孔、432-第三螺孔、433-第四螺孔、44-第三螺栓、45-第四螺栓、46-第五螺栓、47-第二矩形孔、48-第七螺栓、5-调节头、51-第一部分、511-金属片、5111-第六螺孔、5112-第二弧形条孔、5113-第二角刻度、52-第二部分、521-V”型凹陷、522-第五螺孔、53-第三部分、531-椭圆形金属片、5311-第六螺孔、5312-弧形凹陷、532-第六螺栓、533-立柱盖、6-馈源杆、61-第一螺栓、62-第八螺孔、7-高频头。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
请参照图1,本实用新型提供的可沿圆周旋转的天线,包括天线反射面1和立柱2,天线反射面1位于立柱2的上部,立柱2用于支撑天线反射面1并使天线反射面1位置固定,立柱2底部通过固定板22与第八螺栓21固定在墙壁上,固定板22与立柱2底部连接,至少有四个第八螺栓21将固定板22固定在墙壁上。一般地,也可以采用支架将立柱2支撑在地面上,这样就无需使用固定板22和第八螺栓21,将固定有立柱2的支架直接放置在地面上即可。
所述天线反射面1为圆形并具有凹面,在天线反射面1凹面的一侧具有连接在馈源杆6顶端的高频头7,一般地,高频头7位于凹面的焦点处,这样使得天线反射面1凹面上接收的信号都能集中汇聚至高频头7处,高频头7然后对这些信号进行降频和信号放大然后传送至与卫星天线连接的卫星接收机处。馈源杆6折成“V”型,一端用于连接高频头7,因此一端位于天线反射面1凹面的一侧,另一端被固定在天线反射面1凸面处,通常被固定在立柱2与天线反射面1的连接处。请参照图1、图2、图3与图4,在本实用新型中,位于天线反射面1凸面一侧的馈源杆6上具有从上至下依次分布有一列第八螺孔62,这一列第八螺孔62个数至少为两个,这两个第八螺孔62对应背夹3上的第七螺孔33,第七螺孔33位于背夹3上下两条边的中点上,将第八螺孔62与第七螺孔33位置对准后,在第七螺孔33上旋入第一螺栓61,第一螺栓61依次穿过第七螺孔33和第八螺孔62,使得馈源杆6固定在背夹3与天线反射面1凸面之间。
所述天线反射面1依次通过背夹3、旋转刻度盘4、调节头5与立柱2连接,请参照图1、图2、图3与图4,背夹3为侧视形状为“几”字型的矩形金属片,请参照图2、图3与图4,背夹3上第七螺孔33的部分有半圆形凹陷34,第七螺孔33位于半圆形凹陷34的对称轴上,在背夹3与馈源杆6通过第一螺栓61连接时,半圆形凹陷34与馈源杆6接触,保证馈源杆6固定与背夹3与天线反射面1凸面之间,背夹3的四个角落与天线反射面1凸面接触,因此将四个角落制作成四个正方形凹陷35,每个正方形凹陷35上具有一个第九螺孔36,第九螺孔36对应天线反射面1上的第十螺孔11,第二螺栓32穿过第九螺孔36和第十螺孔11使得背夹3固定在天线反射面1的凸面上。请参照图1、图2、图3与图4,背夹3上没有第七螺孔33的两条边可配合四个正方形凹陷35以及天线反射面1的凸面而制作成侧视形状为梯形的凹陷,或者也可将上述两条边制作成侧视形状为弧形,这样使得背夹3更好地贴合天线反射面1的凸面。
背夹3中间有一个第一矩形孔37,这个第一矩形孔37以背夹3中心线为对称轴,在将背夹3固定在馈源杆6和天线反射面1凸面时,通过第一矩形孔37可以观察到馈源杆6的位置,提高馈源杆6安装的准确性。
背夹3上以等间距分布有六个所述第一螺孔31,请参照图4与图5,六个第一螺孔31形成的圆为以所述背夹3中心为圆心、以旋转刻度盘4中第一弧形条孔41与旋转刻度盘4的中心的距离为半径的圆,每两个第一螺孔31之间间隔的弧度为30°,也就是说当旋转刻度盘4的中心与背夹3的中心重合时,第一弧形条孔41内会露出第一螺孔33,第一螺孔33与第一弧形条孔41位置相互对应。
请参照图1与图2,背夹3与调节头5之间设有旋转刻度盘4,请参照图5、图6和图7,旋转刻度盘4为圆形,沿着圆周上分布有三个第一弧形条孔41,每个弧形条孔41的弧度为60°,这三个第一弧形条孔41等间距等弧度分布,在一个圆周内,每一个第一弧形条孔41间隔的弧度也为60°,请参照图5与图6,旋转刻度盘4上还标有量程为180°的第一角刻度42,当旋转刻度盘4的圆心与背夹3的中心重合时,第一弧形条孔41内至少露出三个第一螺孔31,即使将旋转刻度盘4逆时针或者顺时针旋转,由于背夹3上等间距分布有六个第一螺孔31,且每两个第一螺孔31间距仅为30°,因此每一个第一弧形条孔41至少都会露出一个第一螺孔31,因此三个第一弧形条孔41至少会露出来三个第一螺孔31,在第一弧形条孔41露出来的第一螺孔31上旋入第三螺栓44,第三螺栓44的直径大于第一弧形条孔41的宽度,因此第三螺栓44穿过第一弧形条孔41与第一螺孔33则将旋转刻度盘4与背夹3固定在一起,当需要使天线反射面1沿自身圆周旋转时,则拆卸第三螺栓44,使得天线反射面1连同背夹3脱离旋转刻度盘4,然后沿圆周旋转天线反射面1,旋转到需要的角度后,再将第三螺栓44依次旋入第一弧形条孔41、第一螺孔31内,使得天线反射面1以当前的角度固定在旋转刻度盘4上。
同样地,在旋转刻度盘4中间有一个第二矩形孔47,第二矩形孔47以旋转刻度盘4的圆心为中心,第二矩形孔47的设置同样是为了在安装旋转刻度盘4时方便透过第二矩形孔47观察旋转刻度盘4与背夹3的对准情况。
旋转刻度盘4上具有两片垂直于所述旋转刻度盘4盘面的连接片43,这两个连接片43可以是原来旋转刻度盘4的一部分,也可以是侧视形状为“L”型金属片并由其底部通过螺栓固定在旋转刻度盘4上。本实施例中两个连接片43,一个连接片43为旋转刻度盘4的一部分,即需要制作第二矩形孔47之处划定一个与第二矩形孔47面积相同的金属片,将其三个相邻的边与旋转刻度盘4分离,围绕着未与旋转刻度盘4分离的边将金属片旋转至垂直旋转刻度盘4盘面的位置,这样在旋转刻度盘4上留下了第二矩形孔47,同时在旋转刻度盘4上形成了垂直于旋转刻度盘4盘面的连接片43;另一个连接片43为侧视形状为“L”型金属片,这个侧视形状为“L”型金属片底部平行于旋转刻度盘4盘面,并通过至少两颗第七螺栓48与旋转刻度盘4连接,这两个连接片43相互平行,并且关于第二矩形孔47的对称轴轴对称。两个连接片43在垂直于所述旋转刻度盘4盘面的部分具有第二螺孔431、第三螺孔432和第四螺孔433,这三个螺孔形成一个等腰三角形,第三螺孔432与第二螺孔431之间的距离等于第四螺孔433与第二螺孔431之间的距离,第三螺孔432与旋转刻度盘4盘面的距离小于第四螺孔433与旋转刻度盘4盘面的距离。这两个连接片43用于与调节头5连接,第三螺孔432和第四螺孔433都对应着调节头5上的第六螺孔5111,第二螺孔431对应着调节头5上的第二弧形条孔5112。
请参照图1与图2,调节头5分为第一部分51、第二部分52与第三部分53,第一部分51为两个相互平行的金属片511,金属片511上具有一个第六螺孔5111和一个第二弧形条孔5112,第六螺孔5111对应连接片43上的第三螺孔432或者第四螺孔433,当将第三螺孔432或者第四螺孔433对准第六螺孔5111时,第二弧形条孔5112内会露出的第二螺孔431,第二弧形条孔5112是以第六螺孔5111为圆心形成的一段弧,弧度为40°,半径则为第三螺孔432与第二螺孔431的距离,沿着第二弧形条孔5112标注有“50°~90°”的第二角刻度5113,将第四螺栓45旋入第六螺孔5111并通过第三螺孔432或者第四螺孔433,将第五螺栓46穿过第二弧形条孔5112旋入第二螺孔431内,第五螺栓46的直径大于第二弧形条孔5112的宽度,这样使得第一部分51与旋转刻度盘4上的连接片43固定。
以垂直向上的方向为Y轴正向,以水平向右的方向为X轴正向建立平面坐标系,当第三螺孔432与第六螺孔5111对准时,天线反射面1的凹面部分正对着第三象限或者第四象限,拆卸第五螺栓46,使天线反射面1上下转动,则天线反射面1的转动角度为其中心线与立柱2成50°~90°的范围;当第四螺孔433与第六螺孔5111对准时,天线反射面1的凹面部分正对着第一象限或者第二象限,拆卸第五螺栓46,使天线反射面1上下转动,则天线反射面1的转动角度为其中心线与立柱2成90°~140°的范围。
调节头5的第二部分52为中间有“V”型凹陷521的矩形片,第二部分52将第一部分51的两个相互平行的金属片511连接并形成一体,V”型凹陷521是为了贴合立柱2的侧面,使得第二部分2与立柱2的贴合更加紧密。“V”型凹陷521最底端为第二部分52两个相对的边中点的连线,也就是说第二部分52关于“V”型凹陷521最底端轴对称,“V”型凹陷521两侧含有排列成两行两列的四个第五螺孔522,这四个第五螺孔522对应着第三部分53上四个第六螺孔5311。
第三部分53为两片椭圆形金属片531,并且每一片椭圆形金属片531中间具有弧形凹陷5312,弧形凹陷5312是以立柱2端面的圆心为圆心形成的弧段,立柱2位于第二部分52与第三部分53之间,其中弧形凹陷5312贴合立柱2的侧面,使得第三部分53与立柱2的连接更紧密。每一片椭圆形金属片531上分布有与任意一行两个第五螺孔522位置相对应的两个第六螺孔5311,将两片椭圆形金属片531贴合在立柱2一侧,第一部分51的V”型凹陷521贴合在立柱2的另一侧,将第六螺栓532穿过第五螺孔522与第六螺孔5311,使得第二部分52与第一部分51固定在立柱2的两侧并且相互连接。同一行的两个第六螺栓532在尾部连接成一体,并形成与“V”型凹陷521相同的形状,这样在第六螺栓532旋入第二部分52时,尾部可以完全贴合“V”型凹陷521。
请继续参照图1,在两列第五螺孔522之间具有立柱盖533,一般地立柱2为空心结构,立柱2的顶端位于立柱盖533内,这样既可以减轻立柱2的重量,又可以避免立柱2内混入杂物,影响卫星天线接收信号。
本实用新型提供的上述天线的旋转方法为:当需要天线反射面1沿自身圆周旋转时,将第三螺栓44拆卸,将天线反射面1沿自身圆周旋转至所需的角度后,将第三螺栓44穿过第一弧形条孔41旋入第一螺孔31内,则天线反射面1固定在该角度上;
以垂直向上的方向为Y轴正向,以水平向右的方向为X轴正向建立平面坐标系,当需要天线反射面1上下旋转使得天线反射面1的凹面正对着上述的平面坐标系中的第一象限或者第二象限时,第六螺孔5111与第三螺孔432对准,将第四螺栓45依次旋入第六螺孔5111和第三螺孔432,将天线反射面1以第四螺栓45所在的水平线为旋转轴上下旋转至所需的角度后,将第五螺栓46依次旋入第二弧形条孔5112和第二螺孔431内,天线反射面1的凹面正对着第一象限或者第二象限并且以该角度固定;当需要天线反射面1上下旋转使得天线反射面1凹面正对着上述平面坐标系中的第三象限或者第四象限时,第六螺孔5111与第四螺孔433对准,将第四螺栓45依次旋入第六螺孔5111和第四螺孔433,将天线反射面1以第四螺栓45所在的水平线为旋转轴上下旋转至所需的角度后,将第五螺栓46依次旋入第二弧形条孔5112和第二螺孔431内,天线反射面1的凹面正对着第三象限或者第四象限并且以该角度固定。
当需要天线反射面1左右旋转时,则拆卸所有的第六螺栓532,则天线反射面1围绕立柱2左右旋转,左右旋转时可以立柱2顶端为圆心在水平面旋转360°,在旋转至所需的角度后,将第六螺栓532依次旋入第五螺孔522和第六螺孔5311内,则天线反射面1以该角度固定。
通过上述这三种天线旋转方式,可以在卫星天线寻找信号的时候,任意挑选旋转方式和角度,增加了可调节的参数,提高了寻找信号的效率和准确性。
显然,本领域的技术人员可对实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内,则本实用新型也意图包括这些改动和变型在内。