專利名稱：一種車載衛(wèi)星通信天線的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于通信領域，涉及一種衛(wèi)星通信天線，尤其涉及一種車載衛(wèi)星通信 天線。
背景技術：
隨著在全球范圍內(nèi)衛(wèi)星通信應用的不斷普及，各衛(wèi)星公司不斷發(fā)射新的衛(wèi)星，地 球同步衛(wèi)星軌道資源顯得更為寶貴，尤其在亞洲范圍，同步地球軌道衛(wèi)星密度特別大，臨星 干擾等現(xiàn)象屢見不鮮。這些都對地面衛(wèi)星通信天線的對星精度提出了更高的要求。傳統(tǒng)車 載衛(wèi)星通信天線的傳動末級多使用蝸輪蝸桿、齒輪等齒形嚙合傳動，不可避免回差的存在， 一定程度地影響了天線對星的精度。車載天線一般安裝于車輛頂部，天線的收藏高度和天線重量直接關系到整車重心 高度，對車輛行駛性能會造成較大影響。降低天線收藏高度及天線重量會使衛(wèi)星通信車的 行駛性能得到很大提高。車載衛(wèi)星通信天線經(jīng)常會在較為惡劣的使用環(huán)境下工作，天線在工作過程中有可 能遇到大于初始設計的最高風速，或由于操作人員的誤操作使天線出現(xiàn)磕碰。傳統(tǒng)車載衛(wèi) 星通信天線的末級傳動多為剛性嚙合傳動，在過載情況下會對傳統(tǒng)副造成不可逆的破壞， 從而使天線喪失整體功能。傳統(tǒng)車載衛(wèi)星通信天線末級多采用開始或閉式齒形嚙合，或涂抹潤滑脂或填注潤 滑油，采用此種潤滑方式需要定期對潤滑脂或潤滑油采取更換，對車載天線的維護造成了 較大不便?；谏鲜鰻顩r，車載衛(wèi)星通信天線的多方面實施方法有待改進。這就是本實用新 型的技術背景。
發(fā)明內(nèi)容為了解決以上問題，本實用新型提供一種實用性能優(yōu)于傳統(tǒng)天線的車載衛(wèi)星通信 天線。為解決上述技術問題，實現(xiàn)上述目的，本實用新型所提供的技術方案為該車載衛(wèi)星通信天線由天線和天線控制器組成，其中，天線包括天饋系統(tǒng)、伺服轉 臺和傳感器。其中，天饋系統(tǒng)和傳感器安裝在伺服轉臺上。所述天饋系統(tǒng)包括天線反射面、饋源組合、天線背架、饋源支架、氣動彈簧；其中， 天線反射面安裝在天線背架上，饋源組合安裝在饋源支架上，天線背架和饋源支架分別與 鋼絲繩減速器和氣動彈簧連接。所述伺服轉臺包括鋼絲繩減速器、俯仰二級減速器、俯仰一級減速器、俯仰電機、 方位末級減速器、方位二級減速器、方位一級減速器、方位電機、方位平臺；其中，俯仰電機 與俯仰一級減速器連接，俯仰一級減速器與俯仰二級減速器連接，方位電機與方位一級減 速器連接，方位一級減速器與方位二級減速器連接，鋼絲繩減速器、俯仰二級減速器、方位
3二級減速器、方位末級減速器均與方位平臺連接。所述傳感器包括俯仰上限位開關、俯仰下限位開關、方位限位開關、方位計數(shù)器、 俯仰計數(shù)器；其中，俯仰上限位開關和俯仰下限位開關安裝在鋼絲繩減速器上，方位限位開 關安裝在方位平臺上，俯仰計數(shù)器安裝在天線背架上，方位計數(shù)器安裝在方位二級減速器 上。所述天線控制器包括電機驅動器、主控板、CPU、信標接收機、供電模塊、GPS、電子 羅盤；其中，電子羅盤安裝在天線背架上，GPS天線安裝在車輛底部，電機驅動器、主控板、 CPU、信標接收機、供電模塊、GPS模塊安裝在天線控制器機箱內(nèi)。天線在收藏狀態(tài)時方位限位開關和俯仰下限位開關起作用。天線展開時，天線控制器控制俯仰電機轉動，依次將轉動傳遞到俯仰一級減速器、 俯仰二級減速器、鋼絲繩減速器，直至帶動天線背架和反射面一起運動。當反射面展開到一 定角度時，氣動彈簧帶動饋源支架及饋源隨反射面一起運動，氣動彈簧安裝位置用于保證 饋源在放射面型面焦點。天線對星時，天線控制器根據(jù)GPS和電子羅盤度數(shù)以及衛(wèi)星參數(shù)計算出天線理論 對星角度，分別控制方位電機和俯仰電機轉動，并根據(jù)方位計數(shù)器和俯仰計數(shù)器度數(shù)控制 天線旋轉到理論對星位置。到達理論位置后，天線控制器會實時讀取信標接收機信號質(zhì)量， 在一定范圍內(nèi)搜索衛(wèi)星，并在捕獲到最大信號質(zhì)量后控制天線停轉。天線收藏時，天線控制器分別控制方位、俯仰電機使天線進行方位、俯仰運動，方 位運動到方位限位開關觸發(fā)時停轉，俯仰運動到俯仰下限位開關觸發(fā)時停轉。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有如下優(yōu)點1.定位精度是車載衛(wèi)星通信天線的一項重要指標，尤其俯仰定位精度對車載衛(wèi)星 通信天線更為重要。本實用新型俯仰末級采用了鋼絲繩減速器，該減速器比之蝸輪蝸桿減 速器或齒輪減速器等傳統(tǒng)減速器無回差，天線在對星后即使遇到陣風等外力因素天線也會 維持原有姿態(tài)保證對星質(zhì)量。2.俯仰計數(shù)器安裝在天線背架上，采集的角度為俯仰末級實際角度，即使天線背 架發(fā)生變形，該測量值也可反映反射面的絕對角度。通過對該角度和天線理論對星角度的 對比來確定天線對星的理論位置也避免了在電機控制，速比換算等環(huán)節(jié)出現(xiàn)偏差而造成對 星不準的情況。3.鋼絲繩減速器在超負載時的失效形式多為兩種，一種為鋼絲繩打滑，一種為鋼 絲繩斷裂。調(diào)節(jié)鋼絲繩預緊力可控制鋼絲繩減速器以哪一種失效形式失效。該鋼絲繩減 速器將失效形式設計為打滑，即使天線在實際使用過程中遇到超負載大風或超負載外力作 用，減速器只會發(fā)生鋼絲繩打滑，不會發(fā)生鋼絲繩斷裂。而且由于俯仰計數(shù)器安裝在天線背 架上，其指示的數(shù)值仍為反射面絕對角度，不會影響天線的后面應用。4.鋼絲繩減速器輸出扭矩的大小與鋼絲繩的選用及預緊方式關系較大，與減速器 的整體尺寸關系甚小，本實用新型所提出的車載衛(wèi)星通信天線也正是由于俯仰末級采用了 鋼絲繩減速器而降低了天線總體收藏高度和天線重量。5.鋼絲繩減速器整體結構及鋼絲繩均選用了防腐、防銹材料，且在使用過程中無 需加注潤滑油和潤滑脂，整個天線在出廠后無需進行機械結構方面的日常維護。
圖1是本實用新型所述車載衛(wèi)星通信天線收藏狀態(tài)下的正視圖；圖2是本實用新型所述車載衛(wèi)星通信天線轉臺的側面剖視圖；圖3是本實用新型所述車載衛(wèi)星通信天線轉臺的俯視圖。其中1_方位限位開關、2-俯仰計數(shù)器、3-天線背架、4-氣動彈簧、5-反射面、 6-饋源支架、7-饋源組合、8-鋼絲繩減速器、9-俯仰上限位開關、10-俯仰下限位開關、 11-方位計數(shù)器、12-方位二級減速器、13-方位末級減速器、14-俯仰二級減速器、15-俯仰 一級減速器、16-方位一級減速器、17-俯仰電機、18-方位電機、19-方位平臺。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細描述，但不作為對本實用 新型的限定。該車載衛(wèi)星通信天線由天線和天線控制器組成，其中天線包括天饋系統(tǒng)、伺服轉 臺和傳感器。其中，天饋系統(tǒng)和傳感器安裝在伺服轉臺上。參見圖1-3，所述天饋系統(tǒng)包括天線反射面5、饋源組合7、天線背架3、饋源支架6、 氣動彈簧4 ；其中，天線反射面5安裝在天線背架3上，饋源組合7安裝在饋源支架6上，天 線背架3和饋源支架6分別與鋼絲繩減速器8和氣動彈簧4連接。所述伺服轉臺包括鋼絲繩減速器8、俯仰二級減速器14、俯仰一級減速器15、俯仰 電機17、方位末級減速器13、方位二級減速器12、方位一級減速器16、方位電機18、方位平 臺19 ；其中，俯仰電機17與俯仰一級減速器15連接，俯仰一級減速器15與俯仰二級減速 器14連接，方位電機18與方位一級減速器16連接，方位一級減速器16與方位二級減速器 12連接，鋼絲繩減速器8、俯仰二級減速器14、方位二級減速器12、方位末級減速器13均與 方位平臺19連接。所述傳感器包括俯仰上限位開關9、俯仰下限位開關10、方位限位開關1、方位計 數(shù)器11、俯仰計數(shù)器2 ；其中，俯仰上限位開關9和俯仰下限位開關10安裝在鋼絲繩減速器 8上，方位限位開關1安裝在方位平臺19上，俯仰計數(shù)器2安裝在天線背架3上，方位計數(shù) 器11安裝在方位二級減速器12上。所述天線控制器包括電機驅動器、主控板、CPU、信標接收機、供電模塊、GPS、電子 羅盤。其中，電子羅盤安裝在天線背架3上，GPS天線安裝在車輛底部，電機驅動器、主控板、 CPU、信標接收機、供電模塊、GPS模塊安裝在天線控制器機箱內(nèi)。該車載衛(wèi)星天線所選用的俯仰二級減速器14選用的是蝸輪蝸桿減速器；俯仰一 級減速器15選用的是行星輪減速器；俯仰電機17選用的直流無刷電機；方位末級減速器 13選用的是齒輪減速器；方位二級減速器12選用的是蝸輪蝸桿減速器；方位一級減速器 16選用行星輪減速器；方位電機18選用的是直流無刷電機。以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局限 于此，任何熟悉該技術的人在本實用新型所揭露的技術范圍內(nèi)，可理解想到的變換或替換， 都應涵蓋在本實用新型的包含范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求書 的保護范圍為準。
權利要求一種車載衛(wèi)星通信天線，包括天線和天線控制器，所述天線包括天饋系統(tǒng)、伺服轉臺和傳感器，天饋系統(tǒng)和傳感器安裝在伺服轉臺上，其特征在于所述伺服轉臺還包括鋼絲繩減速器(8)、俯仰二級減速器(14)、俯仰一級減速器(15)、俯仰電機(17)、方位末級減速器(13)、方位二級減速器(12)、方位一級減速器(16)、方位電機(18)和方位平臺(19)，其中，俯仰電機(17)與俯仰一級減速器(15)連接，俯仰一級減速器(15)與俯仰二級減速器(14)連接，方位電機(18)與方位一級減速器(16)連接，方位一級減速器(16)與方位二級減速器(12)連接，鋼絲繩減速器(8)、俯仰二級減速器(14)、方位二級減速器(12)、方位末級減速器(13)均與方位平臺(19)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種車載衛(wèi)星通信天線，其特征在于所述天饋系統(tǒng)包括天 線反射面(5)、饋源組合(7)、天線背架(3)、饋源支架(6)和氣動彈簧(4)，其中，天線反射 面(5)安裝在天線背架(3)上，饋源組合(7)安裝在饋源支架(6)上，天線背架(3)和饋源 支架(6)分別與鋼絲繩減速器(8)和氣動彈簧(4)連接。
3.根據(jù)權利要求2所述一種車載衛(wèi)星通信天線，其特征在于所述傳感器包括俯仰上 限位開關(9)、俯仰下限位開關(10)、方位限位開關(1)、方位計數(shù)器(11)和俯仰計數(shù)器 (2)，其中，俯仰上限位開關(9)和俯仰下限位開關(10)安裝在鋼絲繩減速器(8)上，方位 限位開關(1)安裝在方位平臺(19)上，俯仰計數(shù)器(2)安裝在天線背架(3)上，方位計數(shù) 器(11)安裝在方位二級減速器(12)上。
4.根據(jù)權利要求2至3所述的任一種車載衛(wèi)星通信天線，其特征在于所述俯仰二級 減速器(14)是蝸輪蝸桿減速器。
5.根據(jù)權利要求2至3所述的任一種車載衛(wèi)星通信天線，其特征在于所述俯仰一級 減速器(15)是行星輪減速器。
6.根據(jù)權利要求2至3所述的任一種車載衛(wèi)星通信天線，其特征在于所述俯仰電機(17)是直流無刷電機。
7.根據(jù)權利要求2至3所述的任一種車載衛(wèi)星通信天線，其特征在于所述方位末級 減速器(13)是齒輪減速器。
8.根據(jù)權利要求2至3所述的任一種車載衛(wèi)星通信天線，其特征在于所述方位二級 減速器(12)是蝸輪蝸桿減速器。
9.根據(jù)權利要求2至3所述的任一種車載衛(wèi)星通信天線，其特征在于方位一級減速 器(16)是行星輪減速器。
10.根據(jù)權利要求2至3所述的任一種車載衛(wèi)星通信天線，其特征在于所述方位電機(18)是直流無刷電機。
專利摘要本實用新型的目的在于提供一種車載衛(wèi)星通信，該車載衛(wèi)星通信天線由天饋系統(tǒng)、伺服轉臺、傳感器和天線控制器組成，與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有提高傳統(tǒng)車載衛(wèi)星通信天線的對星精度，降低傳統(tǒng)車載衛(wèi)星通信天線的整體重量和收藏高度，降低車載衛(wèi)星通信天線的受破壞可能性，減少車載衛(wèi)星通信天線的維護工作量等優(yōu)點。
文檔編號H01Q1/32GK201741812SQ20102015804
公開日2011年2月9日 申請日期2010年4月13日 優(yōu)先權日2010年4月13日
發(fā)明者宋雅琳, 張萌, 李速, 汪小將, 王海濤, 謝偉, 高衛(wèi)軍, 麻汀汀 申請人:北京航天科工世紀衛(wèi)星科技有限公司