CN205004428U - 高精度垂直定位天线随动扫描架 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高精度垂直定位天线随动扫描架，包括：底座、扫描架主体、天线安装组合以及伺服控制系统；其中，所述扫描架主体包括：方架、导轨以及滑板；所述天线安装组合包括：安装板、步进电机以及天线指向机构；所述伺服控制系统用于驱动所述滑板沿着所述导轨移动，所述伺服控制系统还用于驱动所述步进电机的输出轴转动；所述天线随动扫描架能够对被测天线实现精确的双轴控制，满足各类垂直升降和俯仰的天线测试系统的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及天线扫描架，特别是一种高精度垂直定位天线随动扫描架。
背景技术
天线近场测量技术是一种重要的天线测量手段，在天线近场测量系统中，扫描架是关键设备之一。目前，用于近场测量的天线扫描架多为底座固定的一体式结构，体积重量较大，不易于安装和长距离搬移；升降轨道多铺设光栅尺，导致成本较高，不利于维护保养；而且，现有的天线扫描架控制方式多为单一的位置控制，定位指向精度较低，难以满足各类天线近场测量的要求。
实用新型内容
本实用新型的实施例提供一种高精度垂直定位天线随动扫描架，其采用可移动底座与分体式结构，轻便可靠，易于集成，有效行程大且成本较低；同时，能够对被测天线实现精确的双轴(垂直轴与天线俯仰轴)控制，满足各类垂直升降和俯仰的天线测试系统的要求。
本实用新型的实施例提供一种高精度垂直定位天线随动扫描架，其特征在于，包括：底座、扫描架主体、天线安装组合以及伺服控制系统；其中，
所述底座可以沿着任意方向在水平面内移动；
所述扫描架主体可拆卸地固定于所述底座的上表面，包括：可拆卸地设置在所述底座上表面的方架、沿着所述方架的垂直方向设置的两条导轨、可以沿着所述两条导轨滑动的滑板；其中，所述两条导轨平行；
所述天线安装组合可以沿着所述导轨运动，包括：可拆卸地固定在所述滑板上的安装板、设置在所述安装板上的步进电机、以及设置在所述步进电机的输出轴上的天线指向机构；其中，所述天线指向机构用于固定被测天线，并能够在所述步进电机的驱动下进行俯仰运动；
所述伺服控制系统用于驱动所述滑板沿着所述导轨移动；所述伺服控制系统还用于驱动所述步进电机的输出轴转动。
优选地，在本实用新型的实施例中，所述扫描架主体还包括：
固定于所述扫描架主体外表面的齿条，所述齿条设置于所述两条导轨之间、且与所述两条导轨平行；
与所述齿条啮合的齿轮，所述齿轮可以在所述伺服控制系统的驱动下在所述齿条上滚动；所述齿轮与所述滑板相对位置不变。
优选地，在本实用新型的实施例中，所述滑板与所述齿轮的中心轴固定地连接在一起。
优选地，在本实用新型的实施例中，所述滑板与所述齿轮的中心轴分别与所述伺服控制系统连接。
优选地，在本实用新型的实施例中，所述扫描架主体的顶端和底端各安装一个限位开关，以限制所述天线安装组合沿着所述导轨的运动范围。
优选地，在本实用新型的实施例中，所述伺服控制系统包括垂直伺服电机，通过所述垂直伺服电机驱动所述滑板沿着所述导轨移动，和/或，驱动所述齿轮在所述齿条上滚动。
优选地，在本实用新型的实施例中，所述伺服控制系统包括安装于所述垂直伺服电机输出轴的编码器，用于检测所述垂直伺服电机的转速。
优选地，在本实用新型的实施例中，所述垂直伺服电机的输出轴装有制动装置，使得切断电源时，所述垂直伺服电机立即停止转动。
优选地，在本实用新型的实施例中，所述安装板通过螺栓与所述滑板固定，调整所述螺栓可以实现被测天线方位角度与俯仰角度的微调。
优选地，在本实用新型的实施例中，所述底座外侧安装支撑，用来提高所述底座的稳定性。
通过本实用新型的实施例提供的高精度垂直定位天线随动扫描架，能够对被测天线实现精确的双轴控制，满足各类垂直升降和俯仰的天线测试系统的要求；可以在短时间内集成，轻便地移动到室外进行测试；同时，该扫描架具有定位指向精度高、有效行程大、成本低等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进行论述，显然，在结合附图进行描述的技术方案仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。
图1是根据本实用新型的实施例的高精度垂直定位天线随动扫描架的总体结构图；
图2是根据本实用新型的实施例的天线安装组合结构图；
图3是根据本实用新型的实施例的伺服控制系统原理图。
具体实施方式
以下将结合附图1-3对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中所述的实施例，本领域普通技术人员在不需要创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都在本实用新型所保护的范围内。
本实用新型的实施例提供一种高精度垂直定位天线随动扫描架，能够对被测天线实现精确的双轴控制，满足各类垂直升降和俯仰的天线测试系统的要求。
本实用新型的实施例提供一种采用分体式结构的高精度垂直定位天线随动扫描架，轻便可靠，易于集成。包括：底座1、扫描架主体2、天线安装组合3以及伺服控制系统4，如图1所示。
底座1是本实用新型扫描架的承重基座，可以沿着任意方向在水平面内移动；本实用新型并不限制其移动形式，如：在底座1下表面安装数个万向轮等；底座1可以是圆形、正方形或者其它形状。优选地，在本实用新型的实施例中，底座1外侧安装支撑，用于提高底座的稳定性；支撑的材料可以是金属，可以是工程塑料，本实用新型不作限制。
扫描架主体2可拆卸地固定于底座的上表面，包括：方架21、两条导轨22以及滑板23。方架21可拆卸地设置在底座1上表面，是扫描架主体2的主干部分；其固定方式可以是螺栓螺母固定，也可以是其它方式。优选地，方架21为钢结构方架。两条导轨22彼此平行，沿着方架21的垂直方向设置。滑板23的一侧设置在一条导轨上，滑板的另一侧设置在另一条导轨上；滑板23可以在伺服控制系统4的驱动作用下沿着两条导轨22移动。优选地，扫描架主体2通过缆风绳与地锚固定于地面。在本实用新型的优选实施例中，扫描架主体2的顶端和底端各安装一个限位开关，以限制天线安装组合3沿导轨运动的范围。
在本实用新型的优选实施例中，扫描架主体2还包括齿条和齿轮。齿条固定于扫描架主体2外表面，两条导轨之间，且与导轨平行；齿轮与齿条啮合，可以在伺服控制系统4的驱动下在齿条上滚动。齿条可以测量被测天线精确的位置信息，伺服控制系统4采集此信息用于精确定位控制；齿轮与滑板23相对位置不变；优选地，齿条为高精度斜齿齿条，齿轮为斜齿圆柱齿轮。
优选地，在本实用新型的实施例中，滑板23与齿轮的中心轴固定地连接在一起；滑板23可以在伺服控制系统4驱动下沿着导轨22移动，与此同时，与滑板23连接在一起的齿轮在齿条上滚动，以测量滑板23的位置信息。
在本实用新型的另一个优选实施例中，滑板23与齿轮的中心轴分别与伺服控制系统4连接，从而在伺服控制系统4的驱动下分别进行垂直方向的移动；齿轮与滑板23的相对位置保持不变，以测量滑板23的位置信息。
在本实用新型的优选实施例中，伺服控制系统4包括垂直伺服电机，通过垂直伺服电机驱动滑板23沿着导轨22移动，和/或，驱动齿轮在齿条上滚动。
在本实用新型的优选实施例中，垂直伺服电机的输出轴装有制动装置，使得切断电源时，垂直伺服电机立即停止转动。
在本实用新型的优选实施例中，伺服控制系统4包括安装于垂直伺服电机输出轴的编码器，用于检测垂直伺服电机的转速。伺服控制系统原理如图3所示。
天线安装组合3可以沿着导轨22运动，如图2所示，包括：可拆卸地固定在滑板上的安装板31、设置在安装板31上的步进电机32、以及设置在步进电机32的输出轴上的天线指向机构33；天线指向机构33用于固定被测天线，并能够在步进电机32的驱动下进行俯仰运动。步进电机32的输出轴在伺服控制系统4的驱动下转动；步进电机32的旋转角度与输入脉冲严格成比例，没有累计误差，具有良好的跟随性，可以精确控制天线指向机构33的俯仰运动。
在本实用新型的优选实施例中，安装板31通过螺栓与滑板固定，调整螺栓可以实现被测天线方位角度与俯仰角度的微调。
在本实用新型的实施例中，高精度垂直定位天线随动扫描架的垂直定位精度为±0.5mm，天线俯仰角精度为0.05°。
优选地，伺服控制系统4是基于ACR9000多轴运动控制器的系统。
通过本实用新型的实施例提供的高精度垂直定位天线随动扫描架，能够对被测天线实现精确的双轴控制，满足各类室外垂直升降和俯仰天线回转指向测试系统的要求；可以在短时间内集成，轻便地移动到室外进行测试；同时，该扫描架具有定位指向精度高、有效行程大、成本低等优点。
本实用新型提供的各种实施例可根据需要以任意方式相互组合，通过这种组合得到的技术方案，也在本实用新型的范围内。
显然，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型。如果对本实用新型的这些改动和变型是在本实用新型的权利要求及其等同方案的范围之内，则本实用新型也将包含这些改动和变型。
Claims (10)
1.一种高精度垂直定位天线随动扫描架，其特征在于，包括：底座、扫描架主体、天线安装组合以及伺服控制系统；其中，
所述底座可以沿着任意方向在水平面内移动；
所述扫描架主体可拆卸地固定于所述底座的上表面，包括：可拆卸地设置在所述底座上表面的方架、沿着所述方架的垂直方向设置的两条导轨、可以沿着所述两条导轨滑动的滑板；其中，所述两条导轨平行；
所述天线安装组合可以沿着所述导轨运动，包括：可拆卸地固定在所述滑板上的安装板、设置在所述安装板上的步进电机、以及设置在所述步进电机的输出轴上的天线指向机构；其中，所述天线指向机构用于固定被测天线，并能够在所述步进电机的驱动下进行俯仰运动；
所述伺服控制系统用于驱动所述滑板沿着所述导轨移动；所述伺服控制系统还用于驱动所述步进电机的输出轴转动。
2.如权利要求1所述的天线随动扫描架，其特征在于，所述扫描架主体还包括：
固定于所述扫描架主体外表面的齿条，所述齿条设置于所述两条导轨之间、且与所述两条导轨平行；
与所述齿条啮合的齿轮，所述齿轮可以在所述伺服控制系统的驱动下在所述齿条上滚动；所述齿轮与所述滑板相对位置不变。
3.如权利要求2所述的天线随动扫描架，其特征在于，所述滑板与所述齿轮的中心轴固定地连接在一起。
4.如权利要求2所述的天线随动扫描架，其特征在于，所述滑板与所述齿轮的中心轴分别与所述伺服控制系统连接。
5.如权利要求1所述的天线随动扫描架，其特征在于，所述扫描架主体的顶端和底端各安装一个限位开关，以限制所述天线安装组合沿着所述导轨的运动范围。
6.如权利要求2所述的天线随动扫描架，其特征在于，所述伺服控制系统包括垂直伺服电机，通过所述垂直伺服电机驱动所述滑板沿着所述导轨移动，和/或，驱动所述齿轮在所述齿条上滚动。
7.如权利要求6所述的天线随动扫描架，其特征在于，所述伺服控制系统包括安装于所述垂直伺服电机输出轴的编码器，用于检测所述垂直伺服电机的转速。
8.如权利要求6所述的天线随动扫描架，其特征在于，所述垂直伺服电机的输出轴装有制动装置，使得切断电源时，所述垂直伺服电机立即停止转动。
9.如权利要求1所述的天线随动扫描架，其特征在于，所述安装板通过螺栓与所述滑板固定，调整所述螺栓可以实现被测天线方位角度与俯仰角度的微调。
10.如权利要求1所述的天线随动扫描架，其特征在于，所述底座外侧安装支撑，用来提高所述底座的稳定性。
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
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2015
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