专利名称:一种卫星通信天线的利记博彩app
技术领域:
本实用新型涉及的是一种用于卫星通讯的碟状天线结构技术,尤其适合于C或Ku波段的卫星通讯领域。
目前国内外在C或Ku波段的卫星通讯领域广泛采用的是方位-俯仰结构的抛物面天线,这种天线的调节原理比较简单,结构比较紧凑,但是,它存在着许多缺点,如为了调节反射面的方位和俯仰角,需要使整个反射面的重力集中作用在中心支柱上从而使反射面后部的结构比较复杂;中心支柱受力集中,抗侧风力臂小,从而引起小口径天线抗风能力差,大口径天线对地基要求较高,天线位置不能进行移动或搬迁等缺点;天线指向不同位置的卫星,馈源角也需要不断调整;对于小口径的C波段电视单收或Ku波段通讯天线来说,方位-俯仰结构的天线不利于在楼房的阳台或墙壁上架设,且使用时改变天线指向非常麻烦。
针对以上缺点,近年来已经有人提出一些改进,如申请号为91214241.3以及90200278.3的实用新型专利等,但是它们结构或是过于简单,不易实现方向调节,或是仍不便于楼房安装。
本实用新型改进的目的是简化反射面背面的结构,避免应力集中,增加天线抗风能力;降低天线对地基的要求,便于天线的移动或搬迁,同时降低对驱动机构的要求,以降低电动型天线的成本,方便天线特别是口径较小的天线在楼房条件下的安装。
为实现以上目的,本实用新型设计了以下天线结构天线主要部分由馈源、反射面、底座及三根连接杆组成。反射面背面和底座上各有三个连接头,都呈三角形分布,反射面背面有一个连接头与底座上对应的一个连接头通过万向节连接;三根连接杆包括两根长度可伸缩变化的连接杆(称为伸缩连接杆)和一根不可伸缩的连接杆(称为中间连接杆)。它们是这样连接的两根伸缩连接杆两端都有连接头,分别将反射面背部的两个连接头和底座上与他们对应的两个连接头通过万向节联接起来,这四个万向节构成了一个空间四边形,上面两个顶点为反射面与伸缩连接杆的联结,下面两个为底座与伸缩连接杆的联结;中间连接杆将上述四个万向节中一上一下呈对角分布的两个连接起来。这样,考虑到反射面背部三个连接头之间是刚性联结,底座上三个连接头之间也是刚性联结,那么,在支撑结构中就出现了两个空间四面体结构它们的底面分别为底座所在的平面和反射面背部所在的平面,顶点分别为中间连接杆的上下两个连接点,二者有一个公共平面——由底座一个边、反射面背部一个边、中间连接杆构成。而对于空间四面体,只要各棱长度被固定,棱与棱之间连接角度也就被固定了,这就充分保证了天线结构上的稳定性。两个四面体有一个公共面,且一个四面体的底面(底座)被固定,改变伸缩连接杆的长度,也就改变了四面体的空间结构,就会引起另一个四面体的底面——反射面的空间位置及方向的变化。调节天线时,同时增加两根伸缩连接杆的长度,天线的仰角降低,反之则仰角增加,增加一根伸缩连接杆的长度,同时减小另外一根的长度,则可改变天线的方位角。附
图1即为天线背面结构图。
由于上述的连接关节所连接的两个部件不是只在一个平面内转动,所以本实用新型所用的各连接关节都是万向节结构的;如图2所示,被连接所两个部件各有一个连接头,每个连接头上都有一对连接孔,连接头之间为十字轴,两个连接头各绕一个轴转动。至于所涉及到的连接三个连接头的万向节(如图1连接中间连接杆6、活动连接杆4、反射面1的万向节7以及连接中间连接杆6、活动连接杆5、底座3的万向节10),它的结构与此类似伸缩连接杆和中间连接杆的连接头绕十字轴的同一个轴转动,天线(或底座)的连接头绕十字轴的另外一个轴转动,如图3所示。为保证天线调节灵活,中间连接杆6两端的两个连接头中至少有一个可以绕该连接杆6的轴心转动;为保证制作和安装方便,上述各个连接头可做成带连接孔的两部分,然后通过螺栓将其结合而成(如图4所示)。
为达到变化长度的目的,伸缩连接杆可有多种结构,图5所示就是其中一种,它由带外螺纹的螺杆和与其对应的带内螺纹的套筒组成,在螺杆和套筒连接端的另外一端分别都设有连接头,以便通过万向节与其他部件进行联结;而为了达到伸缩的目的,在螺杆或套筒两者中有一个是可以转动的,即螺杆(或套筒)与连接头之间的连接是可转动的。
为方便天线使用和提高自动化程度,可将上述天线设计成电机驱动方式,只需将上述两根伸缩连接杆替换成小功率的电动机构即可,如蜗轮-丝杠结构升降机等。由于本实用新型设计将天线重量和风载荷等力分解由三个支撑点较均匀地承担,而对于方位-俯仰结构天线,电动驱动系统在转动天线时需要在受力集中的方位轴和俯仰轴处,对丝杠、蜗轮、电机等要求较高,所以本实用新型天线对驱动部分的要求大大降低,为降低成本,可以利用胶轮摩擦传动以带动套筒旋转,丝杠也可以工程塑料为材料,从而得以降低整个天线的成本。
对于这种卫星通讯天线来说,只要底座位置固定,每一对伸缩连接杆的长度便对应了一个空间指向,同样,每个卫星的位置也就对应着一对伸缩连接杆的长度。本实用新型天线的调节也是比较简单的调节好一对连接杆的长度,使天线对准所需的卫星,记录下这一组长度数据,以后每次需要对准这颗卫星时,只要将这一对连接杆长度调整到原来数据即可。所以,为了方便使用者调节天线指向,本实用新型天线还应设有指示伸缩杆长度的装置,对于手动天线来说,可以在螺杆(或套筒)上安装可指示长度的标尺,对于电动天线来说,可以在驱动部分安装简单的转动位置传感器(如多圈电阻等),然后用显示装置将其显示出来。配合适当的微处理器、存储器、控制电路,很容易将本实用新型天线变为多星位自动搜索天线。
对于口径较小的卫星通信天线,如C-波段卫星电视单收或Ku波段双向通讯天线,往往要求在楼房上或阳台上等有限的空间内安装,为达到这一目的,可将本实用新型天线的底座做成悬挂式结构,如图6所示,三角形底座直接与反射面连接的那个端点上固定有直角的钩形结构,通过锁紧螺拴可将悬挂杆牢固地固定在阳台边缘或窗台上,这样,天线底座及天线将被钩形结构及悬挂杆固定在阳台或窗户外侧,天线其他部分结构与前述相同。悬挂式天线总的安装结构示意图如图7所示。
本实用新型天线的优点在于它将天线的重量及风荷分配给三个支撑点承担,改变两个支撑杆的长度,就可以改变天线指向;简化了天线反射面背部支撑体结构,避免了应力集中,增加了天线抗风力矩,取消了中心支柱,降低了天线对地基的要求,便于天线的移动和搬迁;不同于方位-俯仰天线,它的馈源的极化角不会随天线指向变化而变化;没有中心支柱,降低了天线高度,也增强了抗风能力;同时由于没有受力集中点,对于电动天线来说,降低了对于驱动机构的要求,从而使电动小天线成本降低,并且适合于楼房安装。
对于口径较大的天线来说,本实用新型天线反射面背面加强结构对天线反射面起支撑加强作用,可提高反射面强度,防止其变形。常用的方位-俯仰结构天线,要求将所有的重量作用点集中在天线背面靠中间位置,同时还要考虑风荷的因素,所以造成了背面加强结构的庞大、复杂;而在本实用新型中反射面的重量及所受风力由三点共同承担,且三点可根据需要而均匀分布在反射面背面,宜于保证反射面不变形,这就大大降低了对背面加强结构的要求,因而可节省大量金属材料,同时也减轻了天线的自身重量。对于小天线来说,背面加强结构可以简化为反射面背面边缘的一个圆环。
图1为天线背面结构图图2为连接两个部件的万向节结构图图3为连接三个部件的万向节结构图图4为拼装的万向节结构图图5为一种伸缩杆剖面图图6为悬挂式天线底座部分结构图图7为悬挂式天线安装结构示意图图1为本实用新型天线的背面结构,它由反射面1、反射面加强结构2、底座3及三根连接杆4、5、6组成。7、8、9、10、11为五个连接关节,反射面背面有一个连接头与底座上对应的一个连接头通过万向节11连接;三根连接杆中连接杆4、5为伸缩连接杆;连接杆6中间连接杆,长度不可变化,但其两端连接头与连接杆轴线所成的角度可变化。两根伸缩连接杆4、5两端都有连接头,分别将反射面背部的两个连接头和底座上与他们对应的底座上的两个连接头通过万向节7、8、9、10联接起来,这四个万向节构成了一个空间四边形,上面两个顶点7、8为反射面与伸缩连接杆的联结,下面两个为底座与伸缩连接杆的联结;中间连接杆6将上述四个万向节中一上一下呈对角分布的两个7、10连接起来,这样,考虑到反射面背部三个连接头之间是刚性联结,底座上三个连接头之间也是刚性联结,那么,在支撑结构中就出现了两个空间四面体结构,即7、9、10、11和7、8、10、11保证了天线结构的稳定性。改变伸缩连接杆4、5的长度,也就改变了两个空间四面体的空间结构,下面一个四面体的底面9、10、11已经被固定,从而引起另一个四面体的底面——7、8、11也就是反射面的方向变化。在本天线调节时,同时增加两根伸缩连接杆4、5的长度,天线的仰角降低,反之则仰角增加,增加一根伸缩连接杆4的长度,同时减小另外一根伸缩连接杆5的长度,则可使天线的方位角向右旋转,反之则可使之向左旋转。
图2为连接两个部件的万向节结构示意图,图中12、13为被连接物体的两个连接头,分别可绕十字轴14的两个转轴转动,图1中的万向节8、9就是这种结构。
图3为连接三个部件的万向节结构示意图,图中15、16、17为三个被连接物体的连接头,分别可绕十字轴的转轴18、19转动,图1中的万向节7、10就是这种结构。
图4为通过螺栓拚接起来的万向节结构,它由带孔的两部分20、21通过螺拴22联结而成,这种结构在实际工艺中便于制造和安装。
图5为一种伸缩杆剖面图,有内螺纹的套筒24和有外螺纹的丝杠25分别带有连接头23和26,套筒的旋转可以引起总长度的变化。
图6为悬挂式天线底座部分结构图。天线底座3通过钩形结构27被锁紧螺拴28固定在建筑物墙壁29上。
图7为悬挂式天线安装结构示意图。图中的伸缩连接杆4、5可以采用微型电动伸缩机构以方便调节指向。
实施例1.8米C-波段卫星电视单收站天线,采用一次成型铝板反射面,背部外边缘加固,采用微型电动丝杠-蜗轮升降机作为伸缩杆,直流电机功率60W,丝杠升力15Kg,配合控制电路,可存储记忆10个星位。
对比于方位-俯仰等其他类型的天线,本实用新型天线存在的缺点是方位角以及俯仰角可调节转动角度相对较小,主要是由于受万向节不能大角度旋转影响,但是,我国通信或广播卫星的轨道位置,绝大部分在东径85~130度之间,这一范围反映在我国大部分地区的天线的方位角在120~235度,仰角在20~60度之间,一般不会在天线的转动“死角”以内,而且,上述缺点可通过设计时合理安排伸缩杆和转动点的位置、安装时合理选择底座基准方向来加以解决。
权利要求1.一种卫星通讯天线,其特征在于天线主要部分由馈源、反射面1、底座3、三根连接杆4、5、6组成,底座3上呈三角形设有三个连接头,天线反射面背面也呈三角形地安装有三个连接头,反射面上一个连接头与底座上的一个连接头构成活动连接11,反射面上另外两个连接头分别与两根可伸缩变化长度的连接杆4、5上端构成活动连接7、8,这两根连接杆的下端分别和底座上的另外两个连接头构成活动连接9、10,第三根连接杆6的上端以及一根可伸缩的连接杆4的上端共同与反射面背面上的连接头构成活动连接7,下端以及另一根可伸缩的连接杆5的下端共同与底座上的连接头构成连接10,反射面及底座与连接杆之间所有的连接都是通过万向节结构进行的活动连接。
2.根据权利要求1所述的一种卫星通讯天线,其特征在于所述的每一个万向节结构都由两个或三个带孔的连接头和一个十字轴组成。
3.根据权利要求2所述的一种卫星通讯天线,其特征在于所述的每个连接头由带孔的两部分20、21通过螺拴22联结组成。
4.根据权利要求1所述的一种卫星通讯天线,其特征在于所述的两根可伸缩变化长度的连接杆4、5由有外螺纹的丝杠25和有内螺纹的套筒24构成。
5.根据权利要求1至4中任何一种所述的卫星通讯天线,其特征在于所述的天线底座为悬挂式结构,天线底座通过直角钩形结构27和锁紧螺栓28与阳台或窗户墙壁29连接。
专利摘要一种卫星通讯天线,利用天线反射面背部三个支撑点和三根支撑杆及天线底座,在天线的支撑结构中形成了两个四面体结构,通过调节支撑杆的长度,改变两个四面体的结构,以达到调节指向的目的。
文档编号H01Q19/10GK2205993SQ9424639
公开日1995年8月23日 申请日期1994年12月2日 优先权日1994年12月2日
发明者刘金尧 申请人:刘金尧