本實(shí)用新型屬于衛(wèi)星通信領(lǐng)域,具體涉及的是一種11300毫米衛(wèi)星通信地球站天線。
背景技術(shù):
衛(wèi)星通信地球站是衛(wèi)星通信系統(tǒng)中設(shè)置在地球上(包括大氣層中)的通信終端站。用戶通過(guò)衛(wèi)星通信地球站接入衛(wèi)星通信線,進(jìn)行相互間的通信。主要業(yè)務(wù)為電話、電報(bào)、傳真、電傳、電視和數(shù)據(jù)傳輸。20世紀(jì)60年代中期,為使衛(wèi)星通信進(jìn)入實(shí)用階段,主要使用地球同步軌道通信衛(wèi)星。衛(wèi)星通信使用微波頻段。由于衛(wèi)星距地球3萬(wàn)多千米,電波路徑損失很大,地球站需要采用大口徑天線、大功率發(fā)射機(jī)和高靈敏度低噪聲的接收系統(tǒng)。衛(wèi)星天線就是常說(shuō)的大鍋,是一個(gè)金屬拋物面,負(fù)責(zé)將衛(wèi)星信號(hào)反射到位于焦點(diǎn)處的饋源和高頻頭內(nèi)。衛(wèi)星天線的作用是收集由衛(wèi)星傳來(lái)的微弱信號(hào),并盡可能去除雜訊。大多數(shù)天線通常是拋物面狀的,也有一些多焦點(diǎn)天線是由球面和拋物面組合而成。衛(wèi)星信號(hào)通過(guò)拋物面天線的反射后集中到它的焦點(diǎn)處。
目前應(yīng)用于衛(wèi)星通信領(lǐng)域的衛(wèi)星通信地球站天線是一種標(biāo)準(zhǔn)型卡賽格倫天線,這種天線效率比較低,一般只有45%~50%,方位角是±70°,俯仰角是10~90°,而且天線的抗風(fēng)能力差,精度不高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述不足,本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種新型的11300毫米衛(wèi)星通信地球站天線,它是一種雙修正卡賽格倫天線,由兩個(gè)反射面和一個(gè)饋源組成。主反射面是一個(gè)旋轉(zhuǎn)拋物面,副反射面為旋轉(zhuǎn)雙曲面。饋源置于旋轉(zhuǎn)雙曲面的實(shí)焦點(diǎn)上,拋物面的焦點(diǎn)與旋轉(zhuǎn)雙曲面的焦點(diǎn)重合,從饋源輻射出來(lái)的電磁波被副反射面反射向主反射面,在主反射面上再次被反射,由于主反射面的焦點(diǎn)與副反射面的焦點(diǎn)重合,經(jīng)主反射面的兩次反射后,電波平行于拋物面法向方向定向輻射。這種天線的優(yōu)點(diǎn)是天線的效率高,方位角和俯仰角的范圍擴(kuò)大了,而且具有高強(qiáng)度的抗風(fēng)能力,精度也比較高。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
一種11300毫米衛(wèi)星通信地球站天線,包括副面支座、副反射面、副面支撐、主反射面、輻射梁、中心體、俯仰傳動(dòng)系統(tǒng)、維護(hù)平臺(tái)、立柱組件、旋變組件、主軸組件、方位傳動(dòng)系統(tǒng)、柱架組件、上半軸組件、Ku饋源系統(tǒng)。
立柱組件和柱架組件是安裝天線的基礎(chǔ),立柱是用來(lái)承受和調(diào)節(jié)所有的反射器的;維護(hù)平臺(tái)安裝在立柱上,柱架組件是通過(guò)上半軸組件和立柱相連;方位傳動(dòng)系統(tǒng)是通過(guò)旋變組件、主軸組件裝配在立柱的連接盤上;俯仰傳動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)耳軸和中心體連接,裝在中心體的背面,它被用來(lái)支撐天線;16個(gè)主反射面通過(guò)16個(gè)輻射梁和中心體相連;Ku饋源系統(tǒng)安裝在中心體的中間位置;副反射面安裝在副面支座上,通過(guò)副面支撐與主反射面相連。
俯仰傳動(dòng)系統(tǒng)包括俯仰電機(jī)、電機(jī)法蘭、連接套、蝸桿、蝸輪、軸承、法蘭盤、蓋、俯仰絲杠、俯仰支座。俯仰電機(jī)安裝在電機(jī)法蘭上,通過(guò)連接套與蝸桿相連,蝸桿通過(guò)軸承、法蘭盤、蓋安裝在俯仰支座中,蝸輪與蝸桿相配合也安裝在俯仰支座中,俯仰絲杠套裝在蝸輪中間處于自由狀態(tài)。工作時(shí),由俯仰電機(jī)通過(guò)連接套帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)與蝸桿相配合的蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng),使得俯仰絲杠在軸向進(jìn)行移動(dòng),可實(shí)現(xiàn)天線對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星的角度調(diào)整。
方位傳動(dòng)系統(tǒng)包括方位電機(jī)、電機(jī)法蘭、連接套、蝸桿、蝸輪、軸承、法蘭盤、蓋、方位絲杠、方位支座。方位電機(jī)安裝在電機(jī)法蘭上,通過(guò)連接套與蝸桿相連,蝸桿通過(guò)軸承、法蘭盤、蓋安裝在方位支座中,蝸輪與蝸桿相配合也安裝在方位支座中,方位絲杠套裝在蝸輪中間處于自由狀態(tài)。工作時(shí),由方位電機(jī)通過(guò)連接套帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)與蝸桿相配合的蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng),使得方位絲杠在軸向進(jìn)行移動(dòng),可實(shí)現(xiàn)天線的方位旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)天線工作時(shí),從Ku饋源系統(tǒng)輻射出來(lái)的電磁波被副反射面反射向主反射面,在主反射面上再次被反射,由于主反射面的焦點(diǎn)與副反射面的焦點(diǎn)重合,經(jīng)主反射面的兩次反射后,電波平行于拋物面法向方向定向輻射。
這種11300毫米衛(wèi)星通信地球站天線采用鋁制的反射體,包括高精度形成的旁瓣和匹配的副板以及中心體裝配,確保安裝的易操作性,俯仰支座的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)給高剛度和穩(wěn)定性一個(gè)很好的解決方法,覆蓋全軌道弧和好的驅(qū)動(dòng)特征,保證了C波段接受和輸出方向的精確性。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的主視方向結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型俯仰傳動(dòng)系統(tǒng)的主視方向結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型俯仰傳動(dòng)系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實(shí)用新型方位傳動(dòng)系統(tǒng)的主視方向結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本實(shí)用新型方位傳動(dòng)系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1.副面支座,2.副反射面,3.副面支撐,4.主反射面,5.輻射梁,6.中心體,7.俯仰傳動(dòng)系統(tǒng),8.維護(hù)平臺(tái),9.立柱組件,10.旋變組件,11.主軸組件,12.方位傳動(dòng)系統(tǒng),13.柱架組件,14.上半軸組件,15.Ku饋源系統(tǒng);7-1.俯仰電機(jī),7-2.電機(jī)法蘭,7-3.連接套,7-4.蝸桿,7-5.蝸輪,7-6.軸承,7-7.法蘭盤,7-8.蓋,7-9.俯仰絲杠,7-10.俯仰支座;12-1.方位電機(jī),12-2.電機(jī)法蘭,12-3.連接套,12-4.蝸桿,12-5.蝸輪,12-6.軸承,12-7.法蘭盤,12-8.蓋,12-9.方位絲杠,12-10.方位支座。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例詳細(xì)描述一下本實(shí)用新型的具體內(nèi)容。
如圖1所示,一種11300毫米衛(wèi)星通信地球站天線,包括副面支座1、副反射面2、副面支撐3、主反射面4、輻射梁5、中心體6、俯仰傳動(dòng)系統(tǒng)7、維護(hù)平臺(tái)8、立柱組件9、旋變組件10、主軸組件11、方位傳動(dòng)系統(tǒng)12、柱架組件13、上半軸組件14、Ku饋源系統(tǒng)15。如圖2和圖3所示,俯仰傳動(dòng)系統(tǒng)7包括俯仰電機(jī)7-1、電機(jī)法蘭7-2、連接套7-3、蝸桿7-4、蝸輪7-5、軸承7-6、法蘭盤7-7、蓋7-8、俯仰絲杠7-9、俯仰支座7-10。如圖4和圖5所示,方位傳動(dòng)系統(tǒng)12包括方位電機(jī)12-1、電機(jī)法蘭12-2、連接套12-3、蝸桿12-4、蝸輪12-5、軸承12-6、法蘭盤12-7、蓋12-8、方位絲杠12-9、方位支座12-10。
如圖1所示,立柱組件9和柱架組件13是安裝天線的基礎(chǔ),立柱是用來(lái)承受和調(diào)節(jié)所有的反射器的;維護(hù)平臺(tái)8安裝在立柱上,柱架組件13是通過(guò)上半軸組件14和立柱相連;方位傳動(dòng)系統(tǒng)12是通過(guò)旋變組件10、主軸組件11裝配在立柱的連接盤上;俯仰傳動(dòng)系統(tǒng)7通過(guò)耳軸和中心體6連接,裝在中心體6的背面;16個(gè)主反射面4通過(guò)16個(gè)輻射梁5和中心體6相連;Ku饋源系統(tǒng)15安裝在中心體6的中間位置;副反射面2安裝在副面支座1上,通過(guò)副面支撐3與主反射面4相連。
如圖2和圖3所示,俯仰電機(jī)7-1安裝在電機(jī)法蘭7-2上,通過(guò)連接套7-3與蝸桿7-4相連,蝸桿7-4通過(guò)軸承7-6、法蘭盤7-7、蓋7-8安裝在俯仰支座7-10中,蝸輪7-5與蝸桿7-4相配合也安裝在俯仰支座7-10中,俯仰絲杠7-9套裝在蝸輪7-5中間處于自由狀態(tài)。工作時(shí),由俯仰電機(jī)7-1通過(guò)連接套7-3帶動(dòng)蝸桿7-4轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)與蝸桿7-4相配合的蝸輪7-5轉(zhuǎn)動(dòng),使得俯仰絲杠7-9在軸向進(jìn)行移動(dòng),可實(shí)現(xiàn)天線對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星的角度調(diào)整。
如圖4和圖5所示,方位電機(jī)12-1安裝在電機(jī)法蘭12-2上,通過(guò)連接套12-3與蝸桿12-4相連,蝸桿12-4通過(guò)軸承12-6、法蘭盤12-7、蓋12-8安裝在方位支座12-10中,蝸輪12-5與蝸桿12-4相配合也安裝在方位支座12-10中,方位絲杠12-9套裝在蝸輪12-5中間處于自由狀態(tài)。工作時(shí),由方位電機(jī)12-1通過(guò)連接套12-3帶動(dòng)蝸桿12-4轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)與蝸桿12-4相配合的蝸輪12-5轉(zhuǎn)動(dòng),使得方位絲杠12-9在軸向進(jìn)行移動(dòng),實(shí)現(xiàn)天線的方位旋轉(zhuǎn)。
俯仰傳動(dòng)系統(tǒng)7用來(lái)支撐天線。發(fā)動(dòng)俯仰螺旋起重機(jī)上的發(fā)動(dòng)機(jī),使其沿著軸方向上下運(yùn)動(dòng)。持續(xù)調(diào)整在0°到90°范圍之內(nèi)都是可以的。調(diào)整之后,鎖住發(fā)動(dòng)機(jī),安裝天線。
方位傳動(dòng)系統(tǒng)12采用一種螺旋式的不規(guī)則四方形的螺旋起重機(jī)驅(qū)動(dòng)方式,它有先進(jìn)的負(fù)載性能及固定的操作方式。通過(guò)旋轉(zhuǎn)方位螺旋起重機(jī)上的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)螺旋起重機(jī)CW或CCW,天線可以繞著方位軸旋轉(zhuǎn),調(diào)整范圍可以在±90°之內(nèi),在調(diào)整之后,關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),安裝天線。
天線是由螺釘連接而成的16個(gè)主反射面4,相連的中心體6和背部結(jié)構(gòu)支撐組成的一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以保證較高的表面精確度、剛度和強(qiáng)度。
當(dāng)天線工作時(shí),從Ku饋源系統(tǒng)15輻射出來(lái)的電磁波被副反射面2反射向主反射面4,在主反射面4上再次被反射,由于主反射面4的焦點(diǎn)與副反射面2的焦點(diǎn)重合,經(jīng)主反射面4的兩次反射后,電波平行于拋物面法向方向定向輻射。接收信號(hào)時(shí),主反射面4的兩次反射后,電波匯聚到Ku饋源系統(tǒng)15,Ku饋源系統(tǒng)15可接收到最大信號(hào)能量。
綜上所述,本實(shí)用新型公開的一種11300毫米衛(wèi)星通信地球站天線,該天線的效率可達(dá)60%,運(yùn)動(dòng)范圍也加大了,方位角可達(dá)±90°,俯仰角可達(dá)0~90°,具有高強(qiáng)度的抗風(fēng)能力和較高的精度。
以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,上述實(shí)施方式只為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn),其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并加以實(shí)施,并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍,凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾,都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。