本實(shí)用新型涉及無(wú)線光通信技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種無(wú)線光天線自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在無(wú)線光通信系統(tǒng)中，需要相互通信的兩點(diǎn)各架設(shè)一臺(tái)面對(duì)面的光學(xué)天線，以保證雙方接收信號(hào)。光學(xué)天線光路的發(fā)散角小，傳輸距離遠(yuǎn)，在高樓、塔或車(chē)頂部架設(shè)時(shí)，天線受地表震動(dòng)及風(fēng)、溫度等氣候因素變化的影響，都會(huì)使雙向?qū)?zhǔn)的激光束偏離對(duì)方，造成通信誤碼或中斷，需要增加光束的自動(dòng)跟蹤功能以克服光束的偏移。

傳統(tǒng)的光學(xué)天線為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤功能，天線基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)增加了兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸，采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)天線收、發(fā)光路繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)天線的方位角和俯仰角，實(shí)現(xiàn)雙向?qū)?zhǔn)。傳統(tǒng)的自動(dòng)跟蹤需要用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)整個(gè)光學(xué)鏡頭機(jī)構(gòu)來(lái)改變光傳輸?shù)姆较颍蚀朔N結(jié)構(gòu)跟蹤速度較慢，只適用于環(huán)境條件變化較小的較穩(wěn)定的架設(shè)環(huán)境。對(duì)一些“動(dòng)”的架設(shè)環(huán)境，比如受風(fēng)吹動(dòng)的鐵塔、發(fā)動(dòng)的汽車(chē)頂或臨時(shí)升起的擺晃支架，現(xiàn)有的無(wú)線光天線自動(dòng)跟蹤裝置很難保持正常通信功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種無(wú)線光天線自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，本跟蹤系統(tǒng)收、發(fā)光路同軸，進(jìn)入跟蹤系統(tǒng)的光束先經(jīng)過(guò)主鏡和透鏡組，跟蹤系統(tǒng)有兩個(gè)音圈電機(jī)，電機(jī)軸端固定全反射鏡，光束經(jīng)兩個(gè)相互垂直的全反射鏡實(shí)現(xiàn)光路的兩維偏轉(zhuǎn)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)反射鏡同步旋轉(zhuǎn)，對(duì)光路方向進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證正常通信。音圈電機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)直線步進(jìn)電機(jī)，體積更小，重量更輕，而且安裝在音圈電機(jī)軸端的反射鏡轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，音圈電機(jī)本身響應(yīng)速度快，使跟蹤系統(tǒng)的自動(dòng)跟蹤速度快，適用于動(dòng)的架設(shè)環(huán)境。

本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種無(wú)線光天線自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，該系統(tǒng)的收、發(fā)光路同軸。進(jìn)入跟蹤系統(tǒng)的接收光束先經(jīng)過(guò)主鏡和透鏡組，在主鏡和透鏡組之后的光路之間安裝俯仰反射鏡和方位反射鏡，兩個(gè)反射鏡的鏡面互相垂直，俯仰反射鏡和方位反射鏡分別安裝于俯仰電機(jī)軸端和方位電機(jī)軸端。俯仰電機(jī)和方位電機(jī)均為音圈電機(jī)，俯仰反射鏡和方位反射鏡均為全反射鏡。光束通過(guò)兩個(gè)反射鏡的反射改變光路到達(dá)分光鏡，分光鏡將光束分為兩束，其中一光束進(jìn)入收發(fā)光路，耦合入光纖進(jìn)行通信，另一光束進(jìn)入探測(cè)光路，耦合進(jìn)入光探測(cè)器，光探測(cè)器的輸出接入中心控制器的信號(hào)輸入端，中心控制器的信號(hào)輸出端連接的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路分別連接控制俯仰電機(jī)和方位電機(jī)。中心控制器根據(jù)光探測(cè)器探測(cè)的光斑位置，計(jì)算位置誤差，確定兩個(gè)反射鏡的角度，經(jīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，控制俯仰電機(jī)和方位電機(jī)在一定范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)反射鏡使入射光順利耦合進(jìn)入接收光纖。本系統(tǒng)是收發(fā)光路同軸，收發(fā)電路的光束發(fā)射過(guò)程是上述光束接收的逆過(guò)程，不再贅述。

主鏡和透鏡組后的第一塊反射鏡為俯仰反射鏡或方位反射鏡，第二塊反射鏡為與第一塊反射鏡不同的另一種反射鏡。

第一塊反射鏡安裝于主鏡和透鏡組的光闌之后，鏡面與光闌的距離2～10mm，使入射光束的光斑在反射鏡的投影面積小，以減小反射鏡片尺寸，并保證不同角度的入射光都能在反射鏡上產(chǎn)生的光斑。

所述主鏡是透鏡或者是反射鏡。

所述俯仰反射鏡和方位反射鏡的背面與軸套固定，俯仰電機(jī)和方位電機(jī)的軸插入相應(yīng)的軸套內(nèi)，并通過(guò)螺釘鎖緊。

所述俯仰反射鏡和方位反射鏡的背面通過(guò)粘接方式與所述軸套固定。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型一種無(wú)線光天線自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的有益效果在于：1、有效克服“動(dòng)”的架設(shè)環(huán)境對(duì)光信號(hào)接收的影響，本跟蹤系統(tǒng)安裝于受風(fēng)吹動(dòng)的鐵塔上、或發(fā)動(dòng)的汽車(chē)頂上，或臨時(shí)的擺晃支架上，均能保持無(wú)線光的正常通信；2、音圈電機(jī)替代傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)，僅僅通過(guò)改變反射鏡片的角度，即可調(diào)節(jié)光傳輸方向，與傳統(tǒng)的用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)整個(gè)光學(xué)鏡頭機(jī)構(gòu)改變光傳輸方向的裝置相比，采用音圈電機(jī)的自動(dòng)跟蹤的響應(yīng)速度明顯快于步進(jìn)電機(jī)的調(diào)節(jié)，安裝本跟蹤系統(tǒng)的無(wú)線光天線可安裝用于擺晃的環(huán)境；3、與步進(jìn)電機(jī)相比音圈電機(jī)體積較小，且前者需驅(qū)動(dòng)整個(gè)光學(xué)鏡頭，后者僅調(diào)節(jié)反射鏡片角度，因此安裝本系統(tǒng)的天線更緊湊，體積更小，重量更輕。

附圖說(shuō)明

圖1是本無(wú)線光天線自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本無(wú)線光天線自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)實(shí)施例的俯仰電機(jī)軸與俯仰反射鏡連接的示意圖；

圖3是本無(wú)線光天線自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)實(shí)施例的中心控制器的電路框圖；

圖4是本無(wú)線光天線自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)實(shí)施例的光路自動(dòng)跟蹤示意圖。

圖中標(biāo)號(hào)為：

1、主鏡，2、透鏡組，3、俯仰反射鏡，4、軸套，5、俯仰電機(jī)，6、方位電機(jī)，7、收發(fā)光路，8、方位反射鏡，9、分光鏡，10、探測(cè)光路。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型技術(shù)方案更加清晰，下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

本無(wú)線光天線自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)實(shí)施例如圖1和4所示，本例系統(tǒng)的收、發(fā)光路同軸。在主鏡1和透鏡組2之后的光路中間安裝的俯仰反射鏡3和方位反射鏡8鏡面互相垂直，俯仰反射鏡3和方位反射鏡8分別安裝于俯仰電機(jī)5軸端和方位電機(jī)6軸端。本例俯仰反射鏡3安裝于主鏡1和透鏡組2的光闌之后，鏡面與光闌的距離3mm。本例的主鏡1為透鏡，如圖1所示。

俯仰電機(jī)5和方位電機(jī)6均為音圈電機(jī)，俯仰反射鏡3和方位反射鏡8均為全反射鏡。進(jìn)入本跟蹤系統(tǒng)的接收光束經(jīng)過(guò)主鏡1和透鏡組2，先達(dá)到俯仰反射鏡3，被其反射至與之垂直的方位反射鏡8，再次被反射，第二次的反射光束與入射光束成90度，到達(dá)分光鏡9，分光鏡9將光束分為兩束，其中一光束進(jìn)入收發(fā)光路7，耦合入光纖進(jìn)行通信，另一光束進(jìn)入探測(cè)光路10，耦合進(jìn)入光探測(cè)器。中心控制器根據(jù)光探測(cè)器探測(cè)的光斑位置，計(jì)算位置誤差，確定兩個(gè)反射鏡3、8的角度，經(jīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，控制俯仰電機(jī)5和方位電機(jī)6的轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)反射鏡使入射光順利耦合進(jìn)入接收光纖。

如圖3所示，光探測(cè)器的輸出接入中心控制器信號(hào)輸入端，中心控制器的信號(hào)輸出端連接的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路分別連接控制俯仰電機(jī)5和方位電機(jī)6。

如圖2所示，俯仰反射鏡3的背面粘接固定軸套4，俯仰電機(jī)5的軸插入該軸套4內(nèi)，并通過(guò)螺釘鎖緊。方位反射鏡8和方位電機(jī)6的連接方式與此相同。

上述實(shí)施例，僅為對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明的具體個(gè)例，本實(shí)用新型并非限定于此。凡在本實(shí)用新型的公開(kāi)的范圍之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。