CN218770086U - 用于卫星通信的平板天线装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种用于卫星通信的平板天线装置，包括：基座，基座配置有旋转支撑体；天线主支架，天线主支架固定安装在旋转支撑体上；平板天线面，平板天线面经由天线主支架被旋转支撑体支撑，使得旋转支撑体被驱动以相对于基座旋转时平板天线面能够跟随旋转支撑体的旋转进行方位旋转，平板天线面能够被驱动以相对于天线主支架俯仰转动；平板天线面上配置多个收发单元以进行信号的收发；以及天线主板，收发单元与天线主板之间基于导电滑环组件进行信号传输。

Description

用于卫星通信的平板天线装置

技术领域

本公开涉及卫星天线技术领域，本公开尤其涉及一种用于卫星通信的平板天线装置。

背景技术

平板天线是一种仅在一个特定的方向传播的天线。平板天线一般用在点对点的情形下，也被叫作“贴片天线”。

平板天线有振子式、缝隙式等几种，它们集中的特点是体积小、重量轻、风阻小、安装使用方便；内置高频头使天线与高频头一体化，调节便利；平板天线的效率较高，特别适用于直播星电视的接收。平板天线与已大量使用的反射式抛物面天线有很大的不同。

反射式抛物面天线是采用一次或二次反射式的接收天线，而平板天线是直接接收式天线，前者的天线面是起反射作用，后者的天线面就是直接接收的天线，因此二者的效率有本质的不同。

但是目前平板天线多为固定站模式使用，将平板天线调节好对星方向比较繁琐、困难，移动到新的位置后需要重新调试对星方向。

实用新型内容

本公开提供了一种用于卫星通信的平板天线装置。本公开的用于卫星通信的平板天线装置通过以下技术方案实现。

用于卫星通信的平板天线装置，包括：

基座，所述基座配置有旋转支撑体；

天线主支架，所述天线主支架固定安装在所述旋转支撑体上；

平板天线面，所述平板天线面经由所述天线主支架被所述旋转支撑体支撑，使得所述旋转支撑体被驱动以相对于所述基座旋转时所述平板天线面能够跟随所述旋转支撑体的旋转进行方位旋转，所述平板天线面能够被驱动以相对于所述天线主支架俯仰转动；所述平板天线面上配置多个收发单元以进行信号的收发；

天线主板，所述收发单元与所述天线主板之间基于导电滑环组件进行信号传输。

根据本公开的至少一个实施方式的用于卫星通信的平板天线装置，还包括：

天线方位调整组件，所述天线方位调整组件包括方位电机、方位同步带、方位带轮及方位轴；

所述方位电机及所述方位带轮固定安装在所述旋转支撑体上，所述方位电机输出的转动动作经由所述方位同步带传递给所述方位带轮，所述方位带轮带动所述旋转支撑体绕所述方位轴进行旋转。

根据本公开的至少一个实施方式的用于卫星通信的平板天线装置，还包括：

天线俯仰调整组件，所述天线俯仰调整组件包括俯仰电机、俯仰同步带、俯仰带轮、俯仰轴及俯仰轴承；

所述俯仰电机固定设置在所述天线主支架上，所述俯仰带轮与所述平板天线面固定连接，所述俯仰带轮经由所述俯仰轴及所述俯仰轴承与所述天线主支架可俯仰转动地连接；

所述俯仰电机的转动动作经由所述俯仰同步带传递给所述俯仰带轮，所述俯仰带轮带动所述平板天线面相对于所述天线主支架进行俯仰转动。

根据本公开的至少一个实施方式的用于卫星通信的平板天线装置，还包括：

连接板，所述俯仰带轮经由所述连接板与所述平板天线面固定连接；

所述平板天线面经由所述连接板、所述俯仰轴及所述俯仰轴承与所述天线主支架可俯仰转动地连接。

根据本公开的至少一个实施方式的用于卫星通信的平板天线装置，还包括：

俯仰转动限位组件，所述俯仰转动限位组件用于对所述平板天线面的俯仰转动的转动范围进行限制。

根据本公开的至少一个实施方式的用于卫星通信的平板天线装置，所述俯仰转动限位组件包括第一限位开关、第二限位开关、第一触发面、第二触发面；

所述第一限位开关及所述第二限位开关配置在所述天线主支架的侧壁上，所述第一触发面及所述第二触发面为所述连接板的两个端面，所述第一触发面用于对所述第一限位开关进行触发，所述第二触发面用于对所述第二限位开关进行触发。

根据本公开的至少一个实施方式的用于卫星通信的平板天线装置，所述第一限位开关的触发信号及所述第二限位开关的触发信号经由所述导电滑环组件传输给所述天线主板，使得所述天线主板基于所述触发信号生成控制信号来控制所述俯仰电机的转动动作的输出。

根据本公开的至少一个实施方式的用于卫星通信的平板天线装置，所述导电滑环组件至少包括第一导电滑环、第二导电滑环及滑环杆，所述第一导电滑环及所述第二导电滑环套设在所述滑环杆上，所述滑环杆与所述方位轴固定连接；所述收发单元与所述第一导电滑环电接触；所述天线主板与所述第二导电滑环电接触。

根据本公开的至少一个实施方式的用于卫星通信的平板天线装置，还包括：方位编码器、方位编码器小齿轮及方位大齿轮；所述方位大齿轮与所述方位带轮固定连接以与所述方位带轮同步旋转；所述方位编码器基于所述方位编码器小齿轮与所述方位大齿轮的啮合对所述方位旋转进行测量。

根据本公开的至少一个实施方式的用于卫星通信的平板天线装置，基座形成有凹形容纳区，以至少对所述旋转支撑体进行容纳。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是本公开的一个实施方式的用于卫星通信的平板天线装置的一个视角的结构示意图。

图2是本公开的一个实施方式的用于卫星通信的平板天线装置的又一个视角的结构示意图。

图3是本公开的一个实施方式的用于卫星通信的平板天线装置的一个剖面结构示意图。

图4是本公开的本公开的一个实施方式的用于卫星通信的平板天线装置的又一个视角的结构示意图。

图5是本公开的一个实施方式的用于卫星通信的平板天线装置的又一个视角的结构示意图。

图6是本公开的一个实施方式的用于卫星通信的平板天线装置的又一个视角的结构示意图。

图7是本公开的一个实施方式的用于卫星通信的平板天线装置的一个剖面结构示意图。

附图标记说明

100 平板天线装置

101 平板天线面

102 天线主支架

103 俯仰电机

105 方位电机

106 第二导电滑环

107 第一导电滑环

108 光感应片

109 光感应开关

110 滑环杆

120 基座

121 旋转支撑体

125 天线主板

131 俯仰带轮

132 俯仰同步带

133 俯仰涨紧轮

134 俯仰轴

135 俯仰轴承

151 第一限位开关

152 第二限位开关

153 方位同步带

154 方位大齿轮

155 方位编码器小齿轮

156 方位编码器

161 方位轴承

162 方位轴承套

163 方位带轮

164 方位轴

170 连接板

171 第一触发面

172 第二触发面

1011 收发单元。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。

除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。

在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。

当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。

为了描述性目的，本公开可使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“在……下”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……之上”、“较高的”和“侧(例如，在“侧壁”中)”等的空间相对术语，从而来描述如附图中示出的一个部件与另一(其它)部件的关系。除了附图中描绘的方位之外，空间相对术语还意图包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它部件或特征“下方”或“之下”的部件将随后被定位为“在”所述其它部件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以包含“上方”和“下方”两种方位。此外，设备可被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释这里使用的空间相对描述语。

这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。

图1是本公开的一个实施方式的用于卫星通信的平板天线装置的一个视角的结构示意图。图2是本公开的一个实施方式的用于卫星通信的平板天线装置的又一个视角的结构示意图。图3是本公开的一个实施方式的用于卫星通信的平板天线装置的一个剖面结构示意图，其为图2的B-B方向剖面结构示意图。图4是本公开的本公开的一个实施方式的用于卫星通信的平板天线装置的又一个视角的结构示意图，其为图1的背面视角的结构示意图。图5是本公开的一个实施方式的用于卫星通信的平板天线装置的又一个视角的结构示意图，其为图2的背面视角的结构示意图。图6是本公开的一个实施方式的用于卫星通信的平板天线装置的又一个视角(俯视视角)的结构示意图。图7是本公开的一个实施方式的用于卫星通信的平板天线装置的一个剖面结构示意图，其为图6的C-C方向剖面结构示意图。

参考图1至图7，在本公开的一些实施方式中，本公开的用于卫星通信的平板天线装置100，包括：基座120，基座120配置有旋转支撑体121；天线主支架102，天线主支架102固定安装在旋转支撑体121上；平板天线面101，平板天线面101经由天线主支架102被旋转支撑体121支撑，使得旋转支撑体121被驱动以相对于基座120旋转时平板天线面101能够跟随旋转支撑体121的旋转进行方位旋转，平板天线面101能够被驱动以相对于天线主支架102俯仰转动；平板天线面101上配置多个收发单元1011以进行信号的收发；以及天线主板125，收发单元1011与天线主板125之间基于导电滑环组件进行信号传输。

本公开的平板天线装置100基于具有多个收发单元1011的平板天线面101与卫星进行通信，收发单元1011可以是现有的各种收发单元1011，通过将多个收发单元1011以阵列地形式配置在平板天线面101上形成收发单元阵列，图2中示例性地示出了六个收发单元1011，本领域技术人员可以对收发单元1011的数量以及排列方式进行调整，均落入本公开的保护范围。

本公开的平板天线装置100可以实现方位旋转及俯仰转动，从而能够自动地对目标卫星的跟踪。

本公开的平板天线装置100通过将收发单元1011与天线主板125之间配置为基于导电滑环组件进行信号传输，能够避免通信线缆的缠绕。

本公开的平板天线装置100可以配置在船舶等载体上以与卫星(例如低轨卫星)进行通信。

在本公开的一些实施方式中，本公开的用于卫星通信的平板天线装置100，还包括：天线方位调整组件，天线方位调整组件包括方位电机105、方位同步带153、方位带轮163及方位轴164；方位电机105及方位带轮163固定安装在旋转支撑体121上，方位电机105输出的转动动作经由方位同步带153传递给方位带轮163，方位带轮163带动旋转支撑体121绕方位轴164进行旋转。

图3及图4示例性地示出了天线方位调整组件的组成部件，图3中示出了天线方位调整组件的方位轴承161、方位轴承套162、方位带轮163及方位轴164，图7中示出了方位电机105、方位同步带153、方位编码器156、方位编码器小齿轮155及方位大齿轮154。

在本公开的一些实施方式中，本公开的平板天线装置100包括方位编码器156、方位编码器小齿轮155及方位大齿轮154；方位大齿轮154与方位带轮163固定连接以与方位带轮163同步旋转；方位编码器156基于方位编码器小齿轮155与方位大齿轮154的啮合对方位旋转进行测量。

本领域技术人员在本公开技术方案的启示下，可以对天线方位调整组件的组成进行调整，均落入本公开的保护范围。

在本公开的一些实施方式中，参考图3，本公开的平板天线装置100还包括光感应片108(可以是光感应传感器)及光感应开关109。

光感应片108可以固定连接在方位轴164上，光感应片108可以朝向方位带轮163的上端面，可以在方位带轮163的上端面配置黑色区域，当光感应片108正对黑色区域时生成感应信号，该感应信号可以指示方位带轮163的基准方位。

光感应开关109可以基于光感应片108的感应信号生成开/关信号并传输给天线主板125。

本领域技术人员在本公开技术方案的启示下，可以对光感应片及光感应开关的具体配置进行调整，均落入本公开的保护范围。

在本公开的一些实施方式中，本公开的用于卫星通信的平板天线装置100还包括：天线俯仰调整组件，天线俯仰调整组件包括俯仰电机103、俯仰同步带132、俯仰带轮131、俯仰轴134及俯仰轴承135；俯仰电机103固定设置在天线主支架102上，俯仰带轮131与平板天线面101固定连接，俯仰带轮131经由俯仰轴134及俯仰轴承135与天线主支架102可俯仰转动地连接；俯仰电机103的转动动作经由俯仰同步带132传递给俯仰带轮131，俯仰带轮131带动平板天线面101相对于天线主支架102进行俯仰转动。

图1、图2及图7示例性地示出了本公开的天线俯仰调整组件的组成部件。

图1中示出了俯仰带轮131、俯仰同步带132，图1中还示出了俯仰涨紧轮133，俯仰涨紧轮133安装在天线主支架102上以用于对俯仰同步带132进行涨紧。图2中示出了俯仰电机103，俯仰电机103固定安装在天线主支架102上。图7中示出了俯仰轴134、俯仰轴承135。

本领域技术人员在本公开技术方案的启示下，对天线俯仰调整组件的组成进行调整，均落入本公开的保护范围。

参考图4，在本公开的一些实施方式中，优选地，本公开的用于卫星通信的平板天线装置100还包括连接板170，俯仰带轮131经由连接板170与平板天线面101固定连接；平板天线面101经由连接板170、俯仰轴134及俯仰轴承135与天线主支架102可俯仰转动地连接。

在本公开的一些实施方式中，优选地，参考图4，本公开的用于卫星通信的平板天线装置100还包括：俯仰转动限位组件，俯仰转动限位组件用于对平板天线面101的俯仰转动的转动范围进行限制。

在本公开的一些实施方式中，参考图4，本公开的俯仰转动限位组件包括第一限位开关151、第二限位开关152、第一触发面171、第二触发面172。

其中，第一限位开关151及第二限位开关152配置在天线主支架102的侧壁上，第一触发面171及第二触发面172为连接板170的两个端面，第一触发面171用于对第一限位开关151进行触发，第二触发面172用于对第二限位开关152进行触发。

考虑到平板天线面101的形状特点，本公开通过在平板天线装置100上配置俯仰转动限位组件，以实现对平板天线面101的俯仰转动进行限制。

本领域技术人员在本公开技术方案的启示下，可以对本公开的俯仰转动限位组件的具体配置进行调整，均落入本公开的保护范围。

在本公开的一些实施方式中，本公开的上文描述的第一限位开关151的触发信号及第二限位开关152的触发信号经由上文描述的导电滑环组件传输给天线主板125，使得天线主板125基于触发信号生成控制信号来控制俯仰电机103的转动动作的输出。

图2及图3示例性地示出了本公开的导电滑环组件的结构配置。参考图2和图3，在本公开的一些实施方式中，导电滑环组件可以包括第一导电滑环107(其可以是单路高频滑环)、第二导电滑环106及滑环杆110，第一导电滑环107及第二导电滑环106套设在滑环杆110上，滑环杆110与方位轴164固定连接，滑环杆110可以套设在方位轴164之内。上文描述的收发单元1011可以与第一导电滑环107电接触；天线主板125可以与第二导电滑环106电接触。

本领域技术人员在本公开技术方案的启示下，可以对导电滑环组件的结构进行调整，均落入本公开的保护范围。

在本公开的一些实施方式中，参考图6和图7，本公开的平板天线装置100的基座120形成有凹形容纳区，以对旋转支撑体121进行容纳。

本公开提供的平板天线装置，在将其搭载到通用船载模式中时，可使平板天线装置实时自动跟踪对星方向，减少平板天线装置的对星时间。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种用于卫星通信的平板天线装置，其特征在于，包括：

基座，所述基座配置有旋转支撑体；

天线主支架，所述天线主支架固定安装在所述旋转支撑体上；

平板天线面，所述平板天线面经由所述天线主支架被所述旋转支撑体支撑，使得所述旋转支撑体被驱动以相对于所述基座旋转时所述平板天线面能够跟随所述旋转支撑体的旋转进行方位旋转，所述平板天线面能够被驱动以相对于所述天线主支架俯仰转动；所述平板天线面上配置多个收发单元以进行信号的收发；以及

天线主板，所述收发单元与所述天线主板之间基于导电滑环组件进行信号传输。

2.根据权利要求1所述的用于卫星通信的平板天线装置，其特征在于，还包括：

天线方位调整组件，所述天线方位调整组件包括方位电机、方位同步带、方位带轮及方位轴；

所述方位电机及所述方位带轮固定安装在所述旋转支撑体上，所述方位电机输出的转动动作经由所述方位同步带传递给所述方位带轮，所述方位带轮带动所述旋转支撑体绕所述方位轴进行旋转。

3.根据权利要求1所述的用于卫星通信的平板天线装置，其特征在于，还包括：

天线俯仰调整组件，所述天线俯仰调整组件包括俯仰电机、俯仰同步带、俯仰带轮、俯仰轴及俯仰轴承；

所述俯仰电机固定设置在所述天线主支架上，所述俯仰带轮与所述平板天线面固定连接，所述俯仰带轮经由所述俯仰轴及所述俯仰轴承与所述天线主支架可俯仰转动地连接；

所述俯仰电机的转动动作经由所述俯仰同步带传递给所述俯仰带轮，所述俯仰带轮带动所述平板天线面相对于所述天线主支架进行俯仰转动。

4.根据权利要求3所述的用于卫星通信的平板天线装置，其特征在于，还包括：

连接板，所述俯仰带轮经由所述连接板与所述平板天线面固定连接；

所述平板天线面经由所述连接板、所述俯仰轴及所述俯仰轴承与所述天线主支架可俯仰转动地连接。

5.根据权利要求4所述的用于卫星通信的平板天线装置，其特征在于，还包括：

俯仰转动限位组件，所述俯仰转动限位组件用于对所述平板天线面的俯仰转动的转动范围进行限制。

6.根据权利要求5所述的用于卫星通信的平板天线装置，其特征在于，所述俯仰转动限位组件包括第一限位开关、第二限位开关、第一触发面、第二触发面；

所述第一限位开关及所述第二限位开关配置在所述天线主支架的侧壁上，所述第一触发面及所述第二触发面为所述连接板的两个端面，所述第一触发面用于对所述第一限位开关进行触发，所述第二触发面用于对所述第二限位开关进行触发。

7.根据权利要求6所述的用于卫星通信的平板天线装置，其特征在于，所述第一限位开关的触发信号及所述第二限位开关的触发信号经由所述导电滑环组件传输给所述天线主板，使得所述天线主板基于所述触发信号生成控制信号来控制所述俯仰电机的转动动作的输出。

8.根据权利要求2所述的用于卫星通信的平板天线装置，其特征在于，所述导电滑环组件至少包括第一导电滑环、第二导电滑环及滑环杆，所述第一导电滑环及所述第二导电滑环套设在所述滑环杆上，所述滑环杆与所述方位轴固定连接；所述收发单元与所述第一导电滑环电接触；所述天线主板与所述第二导电滑环电接触。

9.根据权利要求2所述的用于卫星通信的平板天线装置，其特征在于，还包括：

方位编码器、方位编码器小齿轮及方位大齿轮；

所述方位大齿轮与所述方位带轮固定连接以与所述方位带轮同步旋转；

所述方位编码器基于所述方位编码器小齿轮与所述方位大齿轮的啮合对所述方位旋转进行测量。

10.根据权利要求1所述的用于卫星通信的平板天线装置，其特征在于，基座形成有凹形容纳区，以至少对所述旋转支撑体进行容纳。

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