全范围定向天线系统技术方案

本实用新型专利技术属于通信设备技术领域，尤其是涉及一种全范围定向天线系统。它解决了现有定向天线覆盖面积小等问题。包括地面站架体与航空器，其特征在于，所述的地面站架体上具有至少一个活动方向的地面定向天线，所述的航空器上具有至少一个活动方向置且能与地面定向天线进行双向数据传输的航空定向天线，所述的航空定向天线与地面定向天线之间设有能使航空定向天线和/或地面定向天线自由转动从而使航空定向天线朝向与地面定向天线朝向始终相互对应的天线控制装置。本全范围定向天线系统的优点在于：结构简单，稳定性好，覆盖范围大，能实现接收天线与发射天线始终相互对应，能实现天线全角度覆盖，通讯质量好。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于通信设备
，尤其是涉及一种全范围定向天线系统。
技术介绍
在无线通讯系统中，根据方向性的不同，天线种类分为全向天线和定向天线两种，全向天线能够在水平方向的360度都均匀辐射，覆盖范围大，然而全向天线在同等发射功率的情况下，接收机接收到的信号距离发射极较近，应用距离短，只能适用于短距离的信号传输场景。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。定向天线具有：较大的前向增益；能抑制后向信号，避开后向干扰；在同等发射极功率的前提下，可增大给定方向上的接收机接收信号的范围等优点，但是定向天线由于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，这样就使得定向天线存在：覆盖范围较小，无法进行全角度覆盖，通讯质量差等问题。因此，如何将全向天线和定向天线的特点相结合从而提高定向天线的灵活性是一个急需解决的技术问题。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。例如，中国专利文献公开了一种自动定向天线系统、天线的自动定向方法及装置[申请号：201210591627.X]，包括：分别与天线的水平传动机构和垂直传动机构连接的第一步进电机和第二步进电机以及电子罗盘，通过第一步进电机和第二步进电机使天线在水平维度和垂直维度上都能转动，通过获取天线当前的方位角和俯仰角，以及天线和目标节点的地理位置信息来对天线的指向进行调整控制，使得在天线与目标节点存在较大的高度差时，也能通过调整天线在垂直方向的指向，改善天线与信号发射器的通信质量。上述方案在一定程度上解决了现有定向天线灵活性差的问题，但是该方案依然存在着：无法实现接收天线与发射天线始终相互对应，覆盖范围较小，无法进行全角度覆盖，通讯质量差等问题。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述问题，提供一种结构简单合理，接收天线与发射天线全角度覆盖的全范围定向天线系统。为达到上述目的，本技术采用了下列技术方案：本全范围定向天线系统，包括地面站架体与航空器，其特征在于，所述的地面站架体上具有至少一个活动方向的地面定向天线，所述的航空器上具有至少一个活动方向置且能与地面定向天线进行双向数据传输的航空定向天线，所述的航空定向天线与地面定向天线之间设有能使航空定向天线和/或地面定向天线自由转动从而使航空定向天线朝向与地面定向天线朝向始终相互对应的天线控制装置。优选地，这里的航空定向天线和地面定向天线同步转动，这样无论航空器在任何位置，航空定向天线和地面定向天线均能相互对应，从而实现定向天线的全范围覆盖。在上述的全范围定向天线系统中，所述的天线控制装置包括设置在地面站架体与地面定向天线之间且能根据航空定向天线位置调整地面定向天线朝向从而使地面定向天线指向航空定向天线的地面天线调整结构，所述的航空器与航空定向天线之间设有能根据地面定向天线位置调整航空定向天线朝向从而使航空定向天线指向地面定向天线的航空天线调整结构。这样使得地面定向天线和航空定向天线能分别根据对方的位置来调整自身的朝向从而使得地面定向天线与航空定向天线始终相互对应设置。在上述的全范围定向天线系统中，所述的地面天线调整结构包括周向转动设置在地面站架体上端的第一壳体，所述的地面定向天线铰接设置在第一壳体上端，所述的第一壳体与地面站架体转动相连的转动方向和第一壳体与地面定向天线铰接相连的活动方向不同，所述的第一壳体与地面站架体之间设有能使第一壳体相对于地面站架体周向转动的第一周向转动驱动机构，所述的第一壳体与地面定向天线之间设有能使地面定向天线相对于第一壳体周向摆动的第一摆动驱动机构，所述的第一周向转动驱动机构与第一摆动驱动机构分别与设置在第一壳体内的第一MPU模块相连，所述的第一MPU模块与设置在第一壳体内的第一GPS模块相连，且所述的第一MPU模块与第一GPS模块均与设置在第一壳体内的第一供电模块相连，在第一壳体上设有与第一MPU模块相连的显示模块。即这里的第一GPS模块用于确定地面定向天线位置，第一MPU模块获取第一GPS模块信息并发送给航空定向天线，这里的地面定向天线和航空定向天线为双向数据传输，第一MPU模块使得第一周向转动驱动机构与第一摆动驱动机构调整地面定向天线的角度，使其始终朝向航空定向天线。在上述的全范围定向天线系统中，所述的第一周向转动驱动机构包括设置在地面站架体上端的支架，所述的支架与第一壳体之间设有与第一MPU模块相连的第一转动驱动电机，所述的第一转动驱动电机设置在支架或第一壳体上，且所述的第一转动驱动电机的输出轴与第一壳体或支架固定相连；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；所述的第一转动驱动电机为步进电机或无刷电机。即这里的第一转动驱动电机带动地面定向天线周向转动从而实现地面定向天线周向位置的调整。在上述的全范围定向天线系统中，所述的第一摆动驱动机构包括转动设置在第一壳体上端的第一安装架，所述的地面定向天线设置在第一安装架上，且所述的第一安装架与第一壳体之间设有能驱动第一安装架周向摆动的第一摆动组件组件。在上述的全范围定向天线系统中，所述的第一摆动组件组件包括两个对应设置在第一壳体内且均与第一MPU模块相连的第一驱动舵机，所述的第一驱动舵机的输出轴分别穿出第一壳体，所述的第一安装架两端分别朝向第一壳体外侧弯折形成第一安装部，且所述的第一安装部分别与第一驱动舵机的输出轴相连；所述的第一安装架呈弯曲状，且所述的第一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。即通过第一驱动舵机来调整地面定向天线摆动角度，结合地面定向天线周向位置的调整从而实现地面定向天线万向位置调整。在上述的全范围定向天线系统中，所述的航空天线调整结构包括周向转动设置在航空器底侧的第二壳体，所述的航空定向天线铰接设置在第二壳体上且所述的航空定向天线朝向航空器本体后侧且倾斜向下设置，所述的第二壳体与航空器之间设有能使第二壳体相对于航空器周向转动的第二周向转动驱动机构，所述的第二壳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全范围定向天线系统，包括地面站架体(1)与航空器(2)，其特征在于，所述的地面站架体(1)上具有至少一个活动方向的地面定向天线(3)，所述的航空器(2)上具有至少一个活动方向置且能与地面定向天线(3)进行双向数据传输的航空定向天线(4)，所述的航空定向天线(4)与地面定向天线(3)之间设有能使航空定向天线(4)和/或地面定向天线(3)自由转动从而使航空定向天线(4)朝向与地面定向天线(3)朝向始终相互对应的天线控制装置。

【技术特征摘要】
1.一种全范围定向天线系统，包括地面站架体(1)与航空器
(2)，其特征在于，所述的地面站架体(1)上具有至少一个活动
方向的地面定向天线(3)，所述的航空器(2)上具有至少一个活
动方向置且能与地面定向天线(3)进行双向数据传输的航空定向
天线(4)，所述的航空定向天线(4)与地面定向天线(3)之间
设有能使航空定向天线(4)和/或地面定向天线(3)自由转动从
而使航空定向天线(4)朝向与地面定向天线(3)朝向始终相互
对应的天线控制装置。
2.根据权利要求1所述的全范围定向天线系统，其特征在于，
所述的天线控制装置包括设置在地面站架体(1)与地面定向天线
(3)之间且能根据航空定向天线(4)位置调整地面定向天线(3)
朝向从而使地面定向天线(3)指向航空定向天线(4)的地面天
线调整结构(5)，所述的航空器(2)与航空定向天线(4)之间
设有能根据地面定向天线(3)位置调整航空定向天线(4)朝向
从而使航空定向天线(4)指向地面定向天线(3)的航空天线调
整结构(6)。
3.根据权利要求2所述的全范围定向天线系统，其特征在于，
所述的地面天线调整结构(5)包括周向转动设置在地面站架体(1)
上端的第一壳体(51)，所述的地面定向天线(3)铰接设置在第
一壳体(51)上端，所述的第一壳体(51)与地面站架体(1)转
动相连的转动方向和第一壳体(51)与地面定向天线(3)铰接相
连的活动方向不同，所述的第一壳体(51)与地面站架体(1)之
间设有能使第一壳体(51)相对于地面站架体(1)周向转动的第
一周向转动驱动机构(52)，所述的第一壳体(51)与地面定向天
线(3)之间设有能使地面定向天线(3)相对于第一壳体(51)
周向摆动的第一摆动驱动机构(53)，所述的第一周向转动驱动机
构(52)与第一摆动驱动机构(53)分别与设置在第一壳体(51)
内的第一MPU模块(54)相连，所述的第一MPU模块(54)与设

\t置在第一壳体(51)内的第一GPS模块(55)相连，且所述的第
一MPU模块(54)与第一GPS模块(55)均与设置在第一壳体(51)
内的第一供电模块(56)相连，在第一壳体(51)上设有与第一
MPU模块(54)相连的显示模块(57)。
4.根据权利要求3所述的全范围定向天线系统，其特征在于，
所述的第一周向转动驱动机构(52)包括设置在地面站架体(1)
上端的支架(521)，所述的支架(521)与第一壳体(51)之间设
有与第一MPU模块(54)相连的第一转动驱动电机(522)，所述
的第一转动驱动电机(522)设置在支架(521)或第一壳体(51)
上，且所述的第一转动驱动电机(522)的输出轴与第一壳体(51)
或支架(521)固定相连；所述的地面站架体(1)包括至少三根
杆体(11)，所述的杆体(11)一端交汇且均与支架(521)相连，
所述的杆体(11)另一端分别倾斜向下且周向均匀分布设置；所
述的第一转动驱动电机(522)为步进电机或无刷电机。
5.根据权利要求4所述的全范围定向天线系统，其特征在于，
所述的第一摆动驱动机构(53)包括转动设置在第一壳体(51)
上端的第一安装架(531)，所述的地面定向天线(3)设置在第一
安装架(531)上，且所述的第一安装架(531)与第一壳体(51)
之间设有能驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯传，黄晔，肖聪颖，
申请(专利权)人：金华技物光电研究所有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33