CN217086853U - 一种1.5MHz—30MHz快速自动展收机动旋转对数周期天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种1.5MHz—30MHz快速自动展收机动旋转对数周期天线，包括安装平台，在安装平台上设置天线升降架，所述的天线升降架包括左右对称布置的两根升降杆，在一根升降杆的顶部固定安装驱动机构，在两根升降杆之间安装天线倒竖机构，所述天线倒竖机构的两侧各有一根转轴，两侧的转轴分别架设在两根升降杆顶部，其中一侧的转轴还与上述驱动机构的动力输出轴固定连接，在天线倒竖机构上安装水平倒伏的对数周期天线，还在安装平台上设置天线升降杆和升降杆倒竖机构和控制上述各部分工作的控制系统。本实用新型所公开的天线，在保证短波全频段信号效能稳定的前提下，极大的提升了短波侦察、通信的机动性。

Description

一种1.5MHz—30MHz快速自动展收机动旋转对数周期天线

技术领域

本实用新型属于通信领域，特别涉及该领域中的一种1.5MHz—30MHz快速自动展收机动旋转对数周期天线，可以用于机动通信和侦察。

背景技术

近些年来对机动式短波技侦、通信的需求愈来愈高，但受制于工程装备的技术停滞，其发展十分缓慢。短波天线由于频段波长较长，天线安装架设需要占用大量的人力、物力、时间，因而导致搭载的平台机动性较差，使用效率不高。目前市面上大多数短波机动平台所用天线为高频段或经加载设计的小型化天线，虽然提高了平台的机动性，但电气性能较差，天线效率低，导致难以有效侦控低频段、弱小信号。为解决机动侦察领域短波通信的机动性和效能提升难题，急需一种可以覆盖短波全频段、全方位、高效能、高效率的机动短波天线。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种可以覆盖短波全频段、全方位、高效能、无人工干预的1.5MHz—30MHz快速自动展收机动旋转对数周期天线。

本实用新型采用如下技术方案：

一种1.5MHz—30MHz快速自动展收机动旋转对数周期天线，其改进之处在于：包括安装平台，在安装平台上设置天线升降架，所述的天线升降架包括左右对称布置的两根升降杆，在一根升降杆的顶部固定安装驱动机构，在两根升降杆之间安装天线倒竖机构，所述天线倒竖机构的两侧各有一根转轴，两侧的转轴分别架设在两根升降杆顶部，其中一侧的转轴还与上述驱动机构的动力输出轴固定连接，在天线倒竖机构上安装水平倒伏的对数周期天线，该对数周期天线与天线倒竖机构之间通过电动锁销锁定或解除锁定，还在安装平台上设置天线升降杆和升降杆倒竖机构，所述的天线升降杆和升降杆倒竖机构相对而设，均为可伸缩的杆状结构，底部均与安装平台相铰接，升降杆倒竖机构的顶部与天线升降杆的杆身相铰接，天线升降杆的顶部安装天线转台，上述对数周期天线竖起后底部能安装在天线转台上并通过电动锁销锁定或解除锁定，还包括控制上述各部分工作的控制系统。

进一步的，天线升降架的两根升降杆均为多丝杆联动圆形升降杆，左右两根升降杆分别独立驱动，在传感器反馈下实现左右调平。

进一步的，在没有安装驱动机构的升降杆顶部固定安装轴承座，天线倒竖机构一侧的转轴插入轴承座内。

进一步的，对数周期天线由天线面、展收桁架和自动展收机构组成，天线振子选用燕尾型对数周期偶极子，第一最长振子采用三线振子。

进一步的，在对数周期天线的中心位置两侧各设置一个方形连接轴，在天线倒竖机构上相对的设置两个方形滑槽，方形连接轴在方形滑槽之上并能嵌入与其相邻的方形滑槽内，两个方形连接轴与其相邻的方形滑槽之间各通过一个电动锁销锁定或解除锁定。

进一步的，驱动机构为电机。

进一步的，天线升降杆通过绞支机构切斜固定在安装平台上，由圆形铝合金挤压管套叠方式组成，采用多级丝杆副传动。

进一步的，升降杆倒竖机构为电缸。

进一步的，天线转台采用蜗轮蜗杆加行星减速机驱动结构，在天线转台的上部中心设置锥套，环绕锥套布置四个通孔，在天线转台的下部与四个通孔相邻处分别设置四个电动锁销，在对数周期天线的底部中心设置能插入上述锥套内的锥柄，环绕锥柄布置四个底部带锁销孔的连接轴，四个连接轴能分别插入上述的四个通孔内，四个电动锁销则能分别插入四个连接轴的锁销孔内。

一种自动展收方法，适用于上述的天线，其改进之处在于，天线展开步骤为：

（1）通电使天线处于准工作状态；

（2）天线升降架上升使对数周期天线起升到位；

（3）升降杆倒竖机构伸长使天线升降杆竖起到位并锁定；

（4）驱动机构驱动天线倒竖机构向上旋转90°，使对数周期天线竖起到位；

（5）天线升降架下降使对数周期天线下降并与天线转台对接锁定；

（6）解除对数周期天线与天线倒竖机构之间的锁定；

（7）天线升降架下降至初始位置；

（8）天线升降杆上升到工作高度；

（9）使对数周期天线展开；

（10）对数周期天线展开到位后自动停止并锁定，展开过程结束；

天线撤收步骤与天线展开步骤相反。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型所公开的天线，在保证短波全频段信号效能稳定的前提下，极大的提升了短波侦察、通信的机动性。填补了国内大型天线快速展收的技术空白，能够将媲美固定台站性能的短波天线应用于机动平台上，并且实现了快速自动布设，其安装部署时间由以往类似产品的4小时缩短至18分钟，极大节省了人力，提高了使用效率。可应用于通信、技侦领域，特别是车载、船载、机载等对天线占地、部署时间、人员操作要求高的场合。

本实用新型所公开的自动展收方法，操作简单、技术可行、应用可靠，易于为本领域技术人员掌握和实施。

附图说明

图1是本实用新型实施例1所公开天线的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1所公开天线中天线升降架的结构示意图；

图3是本实用新型实施例1所公开天线中天线倒竖机构的结构示意图；

图4是本实用新型实施例1所公开天线中对数周期天线的结构示意图；

图5是本实用新型实施例1所公开天线中对数周期天线天线面的示意图；

图6是本实用新型实施例1所公开天线中对数周期天线天线面的原理图；

图7是本实用新型实施例1所公开天线中天线升降杆和升降杆倒竖机构的结构示意图；

图8是本实用新型实施例1所公开天线中天线转台的结构示意图I；

图9是本实用新型实施例1所公开天线中天线转台的结构示意图II；

图10是本实用新型实施例1所公开天线中天线转台和对数周期天线间的对接部件示意图；

图11（a）是本实用新型实施例1所公开自动展收方法中步骤（1）的示意图；

图11（b）是本实用新型实施例1所公开自动展收方法中步骤（2）的示意图；

图11（c）是本实用新型实施例1所公开自动展收方法中步骤（3）的示意图；

图11（d）是本实用新型实施例1所公开自动展收方法中步骤（4）的示意图；

图11（e）是本实用新型实施例1所公开自动展收方法中步骤（5）的示意图；

图11（f）是本实用新型实施例1所公开自动展收方法中步骤（6）—（7）的示意图；

图11（g）是本实用新型实施例1所公开自动展收方法中步骤（8）的示意图；

图11（h）是本实用新型实施例1所公开自动展收方法中步骤（9）—（10）的示意图。

附图说明：1—对数周期天线，11—方形连接轴，12—天线面，13—展收桁架，14—自动展收机构，15—天线振子，16—三线振子，17—锥柄，18—连接轴，181—锁销孔，2—天线倒竖机构，21—电机，22—方形滑槽，23—电动锁销，3—天线升降架，4—升降杆倒竖机构，5—天线转台，51—锥套，52—通孔，53—电动锁销，6—天线升降杆，7—安装平台。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1，本实施例公开了一种1.5MHz—30MHz快速自动展收机动旋转对数周期天线，如图1所示，包括安装平台7，在安装平台上设置天线升降架3，所述的天线升降架包括左右对称布置的两根升降杆，在一根升降杆的顶部固定安装驱动机构，所述驱动机构为电机21。如图2所示，在两根升降杆之间安装天线倒竖机构2，如图3所示，所述天线倒竖机构的两侧各有一根转轴，两侧的转轴分别架设在两根升降杆顶部，其中一侧的转轴还与上述驱动机构的动力输出轴固定连接，在天线倒竖机构上安装水平倒伏的对数周期天线1，该对数周期天线与天线倒竖机构之间通过电动锁销锁定或解除锁定，天线倒竖机构用于控制对数周期天线在90°范围内旋转，实现对数周期天线90°倒竖动作和满足自动装卸功能；如图7所示，还在安装平台上设置天线升降杆6和升降杆倒竖机构4，天线升降杆可使对数周期天线达到指定工作高度，升降杆倒竖机构可实现天线升降杆的竖起及收藏；所述的天线升降杆和升降杆倒竖机构相对而设，均为可伸缩的杆状结构，底部均与安装平台相铰接，升降杆倒竖机构的顶部与天线升降杆的杆身相铰接，天线升降杆的顶部安装天线转台5，上述对数周期天线竖起后底部能安装在天线转台上并通过电动锁销自动锁定或解除锁定，天线转台能使对数周期天线360°全方位旋转，还包括控制上述各部分工作的控制系统，控制系统由天线控制器、控制线缆、传感器系统、上述被控机构及装置等组成，完成天线的自动展收控制、状态信息显示、故障报警等功能，并设置逻辑锁，保证操作安全。操作人员可通过控制器面板的控制按钮分步操作，也可进行“一键式”自动操作。同时控制系统通过串口接收上位机软件的指令，操作员可通过终端或上级指挥系统直接向控制器发出动作指令，实现了天线的远程操控。

天线升降架的两根升降杆均为多丝杆联动圆形升降杆，可满足闭合/展开高度及承载要求，左右两根升降杆分别独立驱动，在传感器反馈下可实现对数周期天线的左右调平。天线升降架可控制对数周期天线与天线升降杆的自动对接、分离。

在没有安装驱动机构的升降杆顶部固定安装轴承座，天线倒竖机构一侧的转轴插入轴承座内，保证左右受力平衡。

如图4—6所示，对数周期天线由天线面12、展收桁架13和自动展收机构14组成，通过自动展收机构驱动展收桁架实现对数周期天线面的自动展收；采用变参数小型化设计，天线振子15选用燕尾型对数周期偶极子，兼顾电气、结构特性及高低频性能。第一最长振子采用三线振子16，进一步增加天线带宽，达到小型化的目的。

在对数周期天线1的中心位置两侧各设置一个方形连接轴11，在天线倒竖机构2上相对的设置两个方形滑槽22，方形连接轴在方形滑槽之上并能嵌入与其相邻的方形滑槽内，两个方形连接轴与其相邻的方形滑槽之间各通过一个电动锁销23锁定或解除锁定。

当天线撤收时，天线升降架上升，对数周期天线的方形连接轴划入天线倒竖机构的方形滑槽后，通过电动锁销锁定，再与天线倒竖机构一起实现倒伏动作，天线架设时动作相反，从而实现对数周期天线的自动装卸。

天线升降杆通过绞支机构切斜固定在安装平台上，由圆形铝合金挤压管套叠方式组成，采用多级丝杆副传动，以满足对数周期天线闭合高度、展开高度（15m）及负载重量的要求。

升降杆倒竖机构为电缸，通过升降杆倒竖机构的电缸推动天线升降杆进行倒竖动作，以实现倒竖要求。

如图8—10所示，天线转台采用蜗轮蜗杆加行星减速机驱动结构，满足对数周期天线任意位置旋转及自锁要求。在天线转台5的上部中心设置锥套51，环绕锥套布置四个通孔52，在天线转台的下部与四个通孔相邻处分别设置四个电动锁销53，用于实现对数周期天线与天线转台的自动对接、分离。在对数周期天线1的底部中心设置能插入上述锥套51内的锥柄17，环绕锥柄布置四个底部带锁销孔181的连接轴18，四个连接轴能分别插入上述的四个通孔内，四个电动锁销则能分别插入四个连接轴的锁销孔内，连接方便快捷且可自动实现对中。

本实施例所公开天线的技术参数、效果如下所示：

收放形式：自动升降、展开、折叠；最大离地高度：不小于15m（向下可调）；极化方式：水平极化；工作频率：1.5MHz～30MHz；电压驻波比：≤2.5；天线增益：≥7dB（典型值）；

天线前后比：≥10dB（典型值）；功率容量：≥1kW；天线阻抗：50Ω；水平面3dB主瓣宽度：≤80°（典型值）；水平面6dB主瓣宽度：≤120°（典型值）；天线旋转范围：0°～360°无限位；天线方位调节精度：不低于2°；天线架设时间：≤20min；天线撤收时间：≤20min。

本实施例还公开了一种自动展收方法，适用于上述的天线，天线展开操作可分为分步式操作和一键式自动操作，其中分步式操作步骤如下：

（1）如图11（a）所示，通电使天线处于准工作状态；

（2）如图11（b）所示，按下天线控制器“天线升降架上升”按钮，天线升降架上升使对数周期天线起升到位；

（3）如图11（c）所示，天线控制器“天线升降架上升到位”指示灯亮起后，按下“天线升降杆竖起”按钮，升降杆倒竖机构伸长使天线升降杆竖起到位并锁定；

（4）如图11（d）所示，天线控制器“天线升降杆竖起到位”指示灯亮起后，按下“天线竖起”按钮，驱动机构驱动天线倒竖机构向上旋转90°，使对数周期天线竖起到位；

（5）如图11（e）所示，天线控制器“天线竖起到位”指示灯亮起后，按下“天线升降架下降”按钮，天线升降架下降使对数周期天线下降并与天线转台对接锁定；

（6）如图11（f）所示，天线控制器“转台锁定到位”指示灯亮起后，按下“天线解锁”按钮，解除对数周期天线与天线倒竖机构之间的锁定；

（7）天线控制器“天线解锁到位”指示灯亮起后，按下“天线升降架下降”按钮，天线升降架下降至初始位置；

（8）如图11（g）所示，天线升降架下降到位后，按下天线控制器“天线升降杆上升”按钮，控制天线升降杆上升到工作高度；

（9）如图11（h）所示，天线升降杆上升到位后，按下天线控制器“天线展开”按钮，使对数周期天线展开；

（10）对数周期天线展开到位后自动停止并锁定，展开过程结束；可通过天线控制器调整对数周期天线方位并开始工作。

一键式自动操作：按下“天线自动展开”按钮，天线将按上述步骤自动进行展开。

天线撤收步骤与天线展开步骤相反，在此不再叙述。

Claims (9)

1.一种1.5MHz—30MHz快速自动展收机动旋转对数周期天线，其特征在于：包括安装平台，在安装平台上设置天线升降架，所述的天线升降架包括左右对称布置的两根升降杆，在一根升降杆的顶部固定安装驱动机构，在两根升降杆之间安装天线倒竖机构，所述天线倒竖机构的两侧各有一根转轴，两侧的转轴分别架设在两根升降杆顶部，其中一侧的转轴还与上述驱动机构的动力输出轴固定连接，在天线倒竖机构上安装水平倒伏的对数周期天线，该对数周期天线与天线倒竖机构之间通过电动锁销锁定或解除锁定，还在安装平台上设置天线升降杆和升降杆倒竖机构，所述的天线升降杆和升降杆倒竖机构相对而设，均为可伸缩的杆状结构，底部均与安装平台相铰接，升降杆倒竖机构的顶部与天线升降杆的杆身相铰接，天线升降杆的顶部安装天线转台，上述对数周期天线竖起后底部能安装在天线转台上并通过电动锁销锁定或解除锁定，还包括控制各部分工作的控制系统。

2.根据权利要求1所述1.5MHz—30MHz快速自动展收机动旋转对数周期天线，其特征在于：天线升降架的两根升降杆均为多丝杆联动圆形升降杆，左右两根升降杆分别独立驱动，在传感器反馈下实现左右调平。

3.根据权利要求1所述1.5MHz—30MHz快速自动展收机动旋转对数周期天线，其特征在于：在没有安装驱动机构的升降杆顶部固定安装轴承座，天线倒竖机构一侧的转轴插入轴承座内。

4.根据权利要求1所述1.5MHz—30MHz快速自动展收机动旋转对数周期天线，其特征在于：对数周期天线由天线面、展收桁架和自动展收机构组成，天线振子选用燕尾型对数周期偶极子，第一最长振子采用三线振子。

5.根据权利要求1所述1.5MHz—30MHz快速自动展收机动旋转对数周期天线，其特征在于：在对数周期天线的中心位置两侧各设置一个方形连接轴，在天线倒竖机构上相对的设置两个方形滑槽，方形连接轴在方形滑槽之上并能嵌入与其相邻的方形滑槽内，两个方形连接轴与其相邻的方形滑槽之间各通过一个电动锁销锁定或解除锁定。

6.根据权利要求1所述1.5MHz—30MHz快速自动展收机动旋转对数周期天线，其特征在于：驱动机构为电机。

7.根据权利要求1所述1.5MHz—30MHz快速自动展收机动旋转对数周期天线，其特征在于：天线升降杆通过绞支机构切斜固定在安装平台上，由圆形铝合金挤压管套叠方式组成，采用多级丝杆副传动。

8.根据权利要求1所述1.5MHz—30MHz快速自动展收机动旋转对数周期天线，其特征在于：升降杆倒竖机构为电缸。

9.根据权利要求1所述1.5MHz—30MHz快速自动展收机动旋转对数周期天线，其特征在于：天线转台采用蜗轮蜗杆加行星减速机驱动结构，在天线转台的上部中心设置锥套，环绕锥套布置四个通孔，在天线转台的下部与四个通孔相邻处分别设置四个电动锁销，在对数周期天线的底部中心设置能插入上述锥套内的锥柄，环绕锥柄布置四个底部带锁销孔的连接轴，四个连接轴能分别插入上述的四个通孔内，四个电动锁销则能分别插入四个连接轴的锁销孔内。

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