CN205069878U - 全范围定向天线系统的地面站天线结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于无线通讯技术领域，尤其是涉及一全范围定向天线系统的地面站天线结构。它解决了现有的自动定向天线装置只能驱动天线在水平方向上转动，灵活性差等问题。包括壳体和地面站支架,所述的壳体与地面站架体之间设有周向转动驱动机构，所述的壳体与地面定向天线之间设有摆动驱动机构，所述的周向转动驱动机构与摆动驱动机构分别与设置在壳体内的MPU模块相连，所述的MPU模块与设置在壳体内的GPS模块相连，且所述的MPU模块与GPS模块均与设置在壳体内的供电模块相连，在壳体上设有与MPU模块相连的显示模块。本实用新型的优点在于：定向天线朝向可实时自动调整,能够全范围定向传输信号。
Description
技术领域
本实用新型属于无线通讯技术领域，尤其是涉及一种全范围定向天线系统的地面站天线结构。
背景技术
定向天线是指在某一个或某几个方向上发射及接收电磁波特别强，而在其他方向上发射及接收电磁波则为零或极小的一种天线。采用定向发射天线的目的是增加辐射功率的有效利用率，增加保密性；采用定向接收天线的目的是增强信号强度增加抗干扰能力。但是现有的定向天线只能在给定方向上进行信号的传输，而其他方向无法进行有效的信号传输，这就使得定向天线存在着：辐射覆盖范围小，通信效果差等问题。
为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。现有的一种自动定向天线装置，包括：接收信号的天线，伺服云台，全球定位系统信号接收机，用于伺服云台转动的处理器，以及用于感测天线的当前指向方位的电子罗盘仪。其中，天线设置在伺服云台之上，GPS信号接收机一端与天线相连接，另一端与处理器相连接，处理器分别与伺服云台和电子罗盘仪相连接。天线在接收到信号发射器传播过来的信号时，将接收到的信号传输到GPS信号接收机，GPS信号接收机根据接收到的信号分析得到信号发射器的位置信息并传输给处理器，同时，电子罗盘感测天线的当前指向方位，并将天线的当前指向方位传输给处理器，处理器根据信号发射器的位置信息以及天线的当前指向方位，分析出天线需要水平转动的角度，之后处理器驱动伺服云台转动。
由上可见，现有的自动定向天线装置只能驱动天线在水平方向上转动，灵活性差，不能根据实际情况调整天线的位置改善天线与信号发射器的通信质量。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种结构简单，覆盖范围大的全范围定向天线系统的地面站天线结构。
为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：一种全范围定向天线系统的地面站天线结构，包括地面站架体，所述的地面站架体上端周向转动设有壳体，所述的壳体上端铰接设有地面定向天线，所述的壳体与地面站架体转动相连的转动方向和壳体与地面定向天线铰接相连的活动方向不同，其特征在于，所述的壳体与地面站架体之间设有能使壳体相对于地面站架体周向转动的周向转动驱动机构，所述的壳体与地面定向天线之间设有能使地面定向天线相对于壳体周向摆动的摆动驱动机构，所述的周向转动驱动机构与摆动驱动机构分别与设置在壳体内的MPU模块相连，所述的MPU模块与设置在壳体内的GPS模块相连，且所述的MPU模块与GPS模块均与设置在壳体内的供电模块相连，在壳体上设有与MPU模块相连的显示模块。摆动驱动机构与周向转动驱动机构能实现地面定向天线的万向移动，这样提高了定向天线的方向的灵活性，覆盖范围大。
在上述的全范围定向天线系统的地面站天线结构中，所述的周向转动驱动机构包括设置在地面站架体上端的支架，所述的支架与壳体之间设有与MPU模块相连的转动驱动电机，所述的转动驱动电机设置在支架或壳体上，且所述的转动驱动电机的输出轴与壳体或支架固定相连。
在上述的全范围定向天线系统的地面站天线结构中，所述的地面站架体包括至少三根杆体，所述的杆体一端交汇且均与支架相连，所述的杆体另一端分别倾斜向下且周向均匀分布设置。
在上述的全范围定向天线系统的地面站天线结构中，所述的转动驱动电机为步进电机或无刷电机。
在上述的全范围定向天线系统的地面站天线结构中，所述的摆动驱动机构包括转动设置在壳体上端的安装架，所述的地面定向天线设置在安装架上，且所述的安装架与壳体之间设有能驱动安装架周向摆动的摆动驱动组件。
在上述的全范围定向天线系统的地面站天线结构中，所述的摆动驱动组件包括两个对应设置在壳体内且均与MPU模块相连的驱动舵机，所述的驱动舵机的输出轴分别穿出壳体，所述的安装架两端分别朝向壳体外侧弯折形成安装部，且所述的安装部分别与驱动舵机的输出轴相连。
在上述的全范围定向天线系统的地面站天线结构中，所述的安装架呈弯曲状，且所述的安装架中部具有向外延伸的定位部，且所述的地面定向天线设置在定位部上。
在上述的全范围定向天线系统的地面站天线结构中，所述的显示模块为液晶显示屏，且所述的显示模块设置在壳体侧部，且所述MPU模块、GPS模块与供电模块分别依次设置在壳体内。
与现有的技术相比，本全范围定向天线系统的地面站天线结构的优点在于：传输距离远，保密性好，天线能自动根据情况实时调整位置和方向，实现全范围定向信号传输。
附图说明
图1为本实用新型的整体示意图。
图2为壳体内部结构放大图。
图3为本实用新型的结构框图。
图中，地面站架体1、壳体2、地面定向天线4、周向转动驱动机构5、摆动驱动机构6、MPU模块7、GPS模块8、显示模块9、供电模块10、支架11、转动驱动电机12、杆体13、安装架14、摆动驱动组件15、驱动舵机16、安装部17、定位部18。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
实施例一：
如图1-3所示，全范围定向天线系统的地面站天线结构，包括壳体2和地面站架体1，所述的壳体2内部设有MPU模块7，所述的MPU模块7与设置在壳体2内的GPS模块8相连，且所述的MPU模块7与GPS模块8均与设置在壳体2内的供电模块10相连，在壳体2上设有与MPU模块7相连的显示模块9，上述MPU模块7分别连接周向转动驱动机构5与摆动驱动机构6，并且能实时接收GPS模块发出的信息，并且处理后发出指令同时控制周向转动驱动机构5与摆动驱动机构6运行，所述的显示模块9能显示MPU模块7、GPS模块8、供电模块10的相应状态信息。
上述摆动驱动机构6设置在壳体上，所述的摆动驱动机构6包括转动设置在壳体上端的安装架14，所述的安装架14呈弯曲状且中部具有向外延伸的定位部18,所述的定位部18上设有地面定向天线4,所述的安装架14两端还设有分别朝向壳体2外侧弯折形成的安装部17,所述的安装架14与壳体2之间设有摆动驱动组件15,所述的摆动驱动组件15包括两个对应设置在壳体2内的驱动舵机16,上述的安装部17分别与驱动舵机16的输出轴相连，所以，上述的MPU模块7控制摆动驱动机构6运行时通过驱动舵机16的输出轴周向运动带动地面定向天线4单方向摆动。
上述的周向转动驱动机构5设置在上述的地面站架体1上，所述的周向转向驱动机构5包括设置在地面站架体上的支架11，所述的支架11与壳体之间设有与MPU模块7相连的转动驱动电机12，所述的转动驱动电机12设置在支架11或者壳体2上，优选的，设置在支架11上，所述的转动驱动电机12的输出轴与壳体2固定连接，所述的转动驱动电机12为步进电机或无刷电机，优选为无刷电机，所述的支架11下端分别倾斜向下且周向均匀分布设置三根杆体13，所述的杆体13一端交汇且与支架11相连，所述的地面站支架1放置在地面上，GPS模块8在接受地面定向天线4需要跟踪的目标的GPS信号后，把其接收的位置信号发送给MPU模块7，MPU模块7接收并处理信息后发出指令控制驱动电机12运行，驱动电机12的输出轴带动壳体2周向运动。
上述的GPS模块8为一种能够同时接收和发送位置信息的定位模块。
综上所述，该全范围定向天线系统的地面站天线结构的原理是通过安装在壳体2内的GPS模块8接收来自被跟踪目标的GPS信号，然后把目标GPS信号发送给MPU模块7，MPU模块7经过一系列运算后得出操作指令并同时发送给上述的周向转动驱动机构5和摆动驱动机构6，周向转动驱动机构5控制控制壳体2进行周向运动，摆动驱动机构6控制位于壳体2上的定向地面天线4单方向摆动，综合上述两种运动使得定向地面天线4能够根据目标的GPS信号实时调整其朝向，实现全范围定向信号传输。
实施例二：
本实施例与实施例1的结构和工作原理基本相同，不同之处在于，所述的转动驱动电机12设置在壳体2上，所述的转动驱动电机12的输出轴与支架11固定连接。
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地面站架体1、壳体2、地面定向天线4、周向转动驱动机构5、摆动驱动机构6、MPU模块7、GPS模块8、显示模块9、供电模块10、支架11、转动驱动电机12、杆体13、安装架14、摆动驱动组件15、驱动舵机16、安装部17、定位部18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 (8)
1.一种全范围定向天线系统的地面站天线结构，包括地面站架体(1)，所述的地面站架体(1)上端周向转动设有壳体(2)，所述的壳体(2)上端铰接设有地面定向天线(4)，所述的壳体(2)与地面站架体(1)转动相连的转动方向和壳体(2)与地面定向天线(4)铰接相连的活动方向不同，其特征在于，所述的壳体(2)与地面站架体(1)之间设有能使壳体(2)相对于地面站架体(1)周向转动的周向转动驱动机构(5)，所述的壳体(2)与地面定向天线(4)之间设有能使地面定向天线(4)相对于壳体(2)周向摆动的摆动驱动机构(6)，所述的周向转动驱动机构(5)与摆动驱动机构(6)分别与设置在壳体(2)内的MPU模块(7)相连，所述的MPU模块(7)与设置在壳体(2)内的GPS模块(8)相连，且所述的MPU模块(7)与GPS模块(8)均与设置在壳体(2)内的供电模块(10)相连，在壳体(2)上设有与MPU模块(7)相连的显示模块(9)。
2.根据权利要求1所述的全范围定向天线系统的地面站天线结构，其特征在于，所述的周向转动驱动机构(5)包括设置在地面站架体(1)上端的支架(11)，所述的支架(11)与壳体(2)之间设有与MPU模块(7)相连的转动驱动电机(12)，所述的转动驱动电机(12)设置在支架(11)或壳体(2)上，且所述的转动驱动电机(12)的输出轴与壳体(2)或支架(11)固定相连。
3.根据权利要求2所述的全范围定向天线系统的地面站天线结构，其特征在于，所述的地面站架体(1)包括至少三根杆体(13)，所述的杆体(13)一端交汇且均与支架(11)相连，所述的杆体(13)另一端分别倾斜向下且周向均匀分布设置。
4.根据权利要求2所述的全范围定向天线系统的地面站天线结构，其特征在于，所述的转动驱动电机(12)为步进电机或无刷电机。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的全范围定向天线系统的地面站天线结构，其特征在于，所述的摆动驱动机构(6)包括转动设置在壳体上端的安装架(14)，所述的地面定向天线(4)设置在安装架(14)上，且所述的安装架(14)与壳体(2)之间设有能驱动安装架(14)周向摆动的摆动驱动组件(15)。
6.根据权利要求5所述的全范围定向天线系统的地面站天线结构，其特征在于，所述的摆动驱动组件(15)包括两个对应设置在壳体(2)内且均与MPU模块(7)相连的驱动舵机(16)，所述的驱动舵机(16)的输出轴分别穿出壳体(2)，所述的安装架(14)两端分别朝向壳体(2)外侧弯折形成安装部(17)，且所述的安装部(17)分别与驱动舵机(16)的输出轴相连。
7.根据权利要求6所述的全范围定向天线系统的地面站天线结构，其特征在于，所述的安装架(14)呈弯曲状，且所述的安装架(14)中部具有向外延伸的定位部(18)，且所述的地面定向天线(4)设置在定位部(18)上。
8.根据权利要求6所述的全范围定向天线系统的地面站天线结构，其特征在于，所述的显示模块(9)为液晶显示屏，且所述的显示模块(9)设置在壳体(2)侧部，且所述MPU模块(7)、GPS模块(8)与供电模块(10)分别依次设置在壳体(2)内。
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