一种三轴透镜动中通天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种三轴透镜动中通天线，涉及卫星通信技术领域，解决现有的天线横滚运动是通过整体转动天馈部分实现，存在转动惯量大、跟踪响应慢、整体运动包络大的问题。一种三轴透镜动中通天线，其包括方位转动板以及设置在方位转动板上的天线本体和馈源安装支架；馈源安装支架上设置有接收端指向天线本体的馈源喇叭；方位转动板设置有与方位转动板转动配合的定心驱动支座；天线本体的周向间隔设置有多个伸缩件，方位转动板上设置有驱动控制器，多个伸缩件分别与驱动控制器通信连接。本实用新型专利技术保持透镜天线球心位置不变，通过多个伸缩件并联调整透镜天线反射板角度，来实现天线波束在俯仰和横滚方向扫描。线波束在俯仰和横滚方向扫描。线波束在俯仰和横滚方向扫描。

【技术实现步骤摘要】
一种三轴透镜动中通天线


[0001]本技术涉及卫星通信
，具体涉及一种三轴透镜动中通天线。

技术介绍

[0002]本技术对于
技术介绍
的描述属于与本技术相关的相关技术，仅仅是用于说明和便于理解本技术的
技术实现思路
，不应理解为申请人明确认为或推定申请人认为是本技术在首次提出申请的申请日的现有技术。
[0003]随着现代卫星通信技术的快速发展，卫星通信天线的应用越来越广泛。行业现有相关Ku/Ka双频段通信天线设备整体高度较高，由于俯仰机械转角和波束转角同步等幅，导致天线机械俯仰转动运动包络明显增高；另外，现有天线采用串联三轴形式，俯仰和横滚的实现，均是通过天馈部分整体转动来实现，运动包络、转动惯量、偏心力矩都较大，降低系统的机械固有频率，增加机械共振风险，从而影响系统的稳定和快速响应；目前天线传动链多为齿轮传动，存在传动链齿轮回差，这些均会降低系统跟踪的稳定性、精准性、可靠性。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种三轴透镜动中通天线，以解决现有的天线横滚运动是通过天馈整体转动实现的，存在转动惯量大，响应速度慢的问题。
[0005]本技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0006]一种三轴透镜动中通天线，其包括方位转动板以及设置在方位转动板上的天线本体和馈源安装支架；馈源安装支架上设置有指向天线本体球心的馈源喇叭，方位转动板上设置有与馈源喇叭连接的功放盒；方位转动板设置有定心驱动支座，定心驱动支座的顶端与天线本体连接；天线本体的周向间隔设置有多个伸缩件，多个伸缩件均向外张开倾斜设置，伸缩件的顶端与天线本体连接，伸缩件的底端与方位转动板连接；方位转动板上设置有驱动控制器，定心驱动支座和多个伸缩件分别与驱动控制器通信连接。
[0007]采用上述技术方案的有益效果为：对于动中通系统，需要在载体不断运动过程中保持天线波束对准目标，在对准的过程中，外部传输的信号传输给驱动控制器，驱动控制器接收信号，伸缩件调整伸长长度，从而使得天线本体相对方位转动板进行一定角度的调节，天线本体左右偏转用来实现天线波束的横滚，天线的前后偏转用来实现天线波束的俯仰，从而通过调节驱动天线本体的姿态来调整来实现俯仰及横滚运动，系统进入跟踪状态。考虑到惯性单元的测量数据误差、传动回差等因素，系统进行圆锥扫描，根据接收到的卫星信标电平值大小判断和跟踪软件算法的计算结果执行机构驱动天线始终进行算法扫描，不断修正误差，达到天线始终跟踪保持对准卫星的目的。
[0008]本技术方案在确保波束转动覆盖面积相同条件下，天线本体的机械转动角度明显减小，通过定心驱动支座与多个伸缩件相配套使用，实现天线本体波束的俯仰和横滚，不再采用传统馈源部分整体齿轮转动的方式，而是采用保持透镜天线本体球心位置不变，通过多个伸缩件来调整透镜天线反射板角度，控制反射板的姿态角度，实现天线的波束的横滚
和俯仰转动的效果，因其自身半球外形及横滚实现的方式，在有限运动包络条件下，天线整体运动轮廓可做的很低，另外，由于馈源部分不需整体转动，横滚转动惯量明显减少，控制精度将大大提升，有利于提高天线系统的整体响应速度和跟踪保持稳定性，而且，还能实现天线跟踪连续过顶功能，有效解决了两轴天线固有的高仰角易丢星的问题。
[0009]进一步地，天线本体包括反射板以及设置在反射板上的半球透镜，多个伸缩件与反射板连接。
[0010]进一步地，伸缩件为伺服电动缸，伸缩件的两端分别通过第一虎克铰和第二虎克铰与天线本体和方位转动板连接。
[0011]进一步地，伸缩件的数量为4,4个伸缩件分别设置有第一编码器。
[0012]采用上述技术方案的有益效果为：当驱动控制器接收到外部的信号后，调节伸缩件的伸缩量，在伸缩件的两端分别设置第一虎克铰和第二虎克铰，提高了整体的灵活性，有利于高精度连续调节天线本体波束的俯仰和横滚。
[0013]进一步地，定心驱动支座包括方位电机、安装座以及设置在安装座上并与天线本体连接的球铰座，方位电机的输出轴嵌设在方位转动板中并与安装座连接。
[0014]进一步地，方位转动板设置有与安装座相配合的凸台，安装座的底部位于凸台中并与凸台连接。
[0015]进一步地，馈源喇叭包括Ka馈源喇叭和Ku馈源喇叭，Ka馈源喇叭和Ku馈源喇叭均指向天线本体的球心，Ka馈源喇叭与馈源安装支架连接，Ku馈源喇叭通过旋转调节组件转动设置在馈源安装支架上。
[0016]进一步地，旋转调节组件包括极化电机以及嵌设在馈源安装支架中的转盘，转盘指向天线本体的一侧设置有Ku馈源喇叭，转盘远离天线本体的一侧设有第一锥齿轮；极化电机设置在馈源安装支架上，极化电机的输出轴设置有与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮。
[0017]采用上述技术方案的有益效果为：Ka馈源喇叭保持相对固定，Ku馈源喇叭相对馈源安装支架可以转动，Ka馈源喇叭与Ku馈源喇叭之间以一定夹角设置在馈源支架上，放置在透镜天线同侧，降低天线遮挡影响，具备多星多波束跟踪功能，极化电机与馈源支架平行放置，第一锥齿轮通过带第二锥齿轮带动Ku馈源喇叭转动，转动Ku馈源喇叭来实现Ku极化匹配，并且Ku馈源喇叭转动范围更大，通过转动使得结构更加紧凑，能够有效降低包络尺寸。
[0018]本技术具有以下有益效果：
[0019](1)本技术在确保波束转动覆盖面积相同条件下，天线本体的机械转动角度明显减小，通过定心驱动支座与多个伸缩件相配套使用，实现天线本体波束的俯仰和横滚，不再采用传统馈源部分整体齿轮转动的方式，而是采用保持透镜天线本体球心位置不变，通过多个伸缩件来调整透镜天线反射板角度，控制反射板的姿态角度，实现天线的波束的横滚和俯仰转动的效果，因其自身半球外形及横滚实现的方式，在有限运动包络条件下，天线整体运动轮廓可做的很低，另外，由于馈源部分不需整体转动，横滚转动惯量明显减少，控制精度将大大提升，有利于提高天线系统的整体响应速度和跟踪保持稳定性，而且，还能实现天线跟踪连续过顶功能，有效解决了两轴天线固有的高仰角易丢星的问题。
[0020](2)本技术在伸缩件的两端分别设置第一虎克铰和第二虎克铰，提高了整体的灵活性，有利于高精度连续调节天线本体波束的俯仰和横滚。
[0021](3)本技术的Ka馈源喇叭保持相对固定，Ku馈源喇叭相对馈源安装支架可以转动，Ka馈源与Ku馈源之间以一定夹角设置在馈源支架上，放置在透镜天线同侧，降低天线遮挡影响，具备多星多波束跟踪功能，锥齿轮能够将电机与馈源支架平行放置，使得结构更加紧凑，能够有效降低包络尺寸。
附图说明
[0022]图1为本技术三轴透镜动中通天线的结构示意图。
[0023]图2为本技术的伸缩件的结构示意图。
[0024]图3为本技术的定心驱动支座的结构示意图。
[0025]图4为本技术的馈源喇叭的结构示意图。
[0026]图5为本技术的旋转调节组件的结构示意图。
[0027]图中：1<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三轴透镜动中通天线，其特征在于，包括：方位转动板(1)以及设置在所述方位转动板(1)上的天线本体(2)和馈源安装支架(3)；所述馈源安装支架(3)上设置有指向天线本体(2)球心的馈源喇叭(401)，所述方位转动板(1)上设置有与所述馈源喇叭(401)连接的功放盒(402)；所述方位转动板(1)设置定心驱动支座(5)，所述定心驱动支座(5)的顶端与所述天线本体(2)连接；所述天线本体(2)的周向间隔设置有多个伸缩件(6)，多个所述伸缩件(6)均向外张开倾斜设置，所述伸缩件(6)的顶端与所述天线本体(2)连接，所述伸缩件(6)的底端与所述方位转动板(1)连接；所述方位转动板(1)上设置有驱动控制器(7)，所述定心驱动支座(5)和多个所述伸缩件(6)分别与所述驱动控制器(7)通信连接。2.根据权利要求1所述的三轴透镜动中通天线，其特征在于，所述天线本体(2)包括反射板(201)以及设置在所述反射板(201)上的半球透镜(202)，多个所述伸缩件(6)与所述反射板(201)连接。3.根据权利要求1所述的三轴透镜动中通天线，其特征在于，所述伸缩件(6)为伺服电动缸，所述伸缩件(6)的两端分别通过第一虎克铰(601)和第二虎克铰(602)与所述天线本体(2)和所述方位转动板(1)连接。4.根据权利要求3所述的三轴透镜动中通天线，其特征在于，所述伸缩件(6)的数量为4,4个所述伸缩件(6)分别设置有第一编码器。5.根据权利要求1所述的三轴透镜动中通天线，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张少儒，井蓬涛，雷朋海，蔡鹏翔，
申请(专利权)人：航天恒星空间技术应用有限公司，
类型：新型
国别省市：