本發(fā)明涉及光學(xué)天線(xiàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種柔性墊圈結(jié)構(gòu)的光學(xué)天線(xiàn)。

背景技術(shù)：

在無(wú)線(xiàn)光通信系統(tǒng)中，需要面對(duì)面架設(shè)2臺(tái)光學(xué)天線(xiàn)，光學(xué)天線(xiàn)光路發(fā)散角小，傳輸距離遠(yuǎn)，通常架設(shè)在樓宇、高塔、車(chē)輛頂，二天線(xiàn)之間必須無(wú)遮擋。在高處架設(shè)的天線(xiàn)受地表震動(dòng)、風(fēng)和溫度變化等都會(huì)使原本雙向?qū)?zhǔn)的激光束相互偏離，造成光路故障、通信誤碼或中斷。因此光學(xué)天線(xiàn)系統(tǒng)需要增配對(duì)光束的自動(dòng)跟蹤的設(shè)施來(lái)克服光束的偏移。傳統(tǒng)的光學(xué)天線(xiàn)自動(dòng)跟蹤設(shè)施為了實(shí)現(xiàn)方位和俯仰方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)上要增加一個(gè)控制方位角的轉(zhuǎn)動(dòng)軸和一個(gè)控制俯仰角度的轉(zhuǎn)動(dòng)軸、配置控制二軸轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)以及天線(xiàn)的萬(wàn)向支架，導(dǎo)致光學(xué)天線(xiàn)體積和重量增加不少，不僅提高了設(shè)備成本，也增加了對(duì)天線(xiàn)安裝位置的要求，安裝過(guò)程的裝配調(diào)試復(fù)雜，安裝維護(hù)成本均上升。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種柔性墊圈結(jié)構(gòu)的光學(xué)天線(xiàn)，用柔性墊圈聯(lián)接收發(fā)光路和天線(xiàn)外殼，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的雙轉(zhuǎn)軸式萬(wàn)向支架結(jié)構(gòu)，減少了零件數(shù)量、體積、重量，降低了光學(xué)天線(xiàn)生產(chǎn)成本，減少了天線(xiàn)調(diào)試、裝配流程。

本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種柔性墊圈結(jié)構(gòu)的光學(xué)天線(xiàn)，包括天線(xiàn)外殼、外壁為收發(fā)鏡筒的收發(fā)光路、方位電機(jī)和俯仰電機(jī)。收發(fā)鏡筒、方位電機(jī)和俯仰電機(jī)均安裝于天線(xiàn)外殼內(nèi)，柔性墊圈套裝固定于收發(fā)鏡筒前端，前、后面板均有與收發(fā)鏡筒配合的中心孔，套裝于收發(fā)鏡筒前端，前、后面板與天線(xiàn)外殼配合，且固定于天線(xiàn)外殼前端，柔性墊圈嵌于后面板的中心孔內(nèi)，固定于相互扣合的前、后面板之間，方位電機(jī)和俯仰電機(jī)直接聯(lián)接和驅(qū)動(dòng)收發(fā)鏡筒后端。由于柔性墊圈有彈性，當(dāng)收發(fā)鏡筒后端被方位電機(jī)和俯仰電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，允許收發(fā)鏡筒方位、俯仰方向上的小角度轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角度達(dá)±2°。當(dāng)天線(xiàn)因?yàn)檎饎?dòng)等外部因素改變方向時(shí)，方位電機(jī)和俯仰電機(jī)調(diào)節(jié)天線(xiàn)的方位角和/或俯仰角的改變，使天線(xiàn)狀態(tài)還原，保持正常通信。

所述柔性墊圈為環(huán)形，外徑與前、后面板的中心孔孔徑相配合，環(huán)壁厚為1～6mm，環(huán)內(nèi)有3～8個(gè)徑向凸齒，徑向凸齒頂端形成內(nèi)圈，內(nèi)圈直徑與收發(fā)鏡筒外徑配合，徑向凸齒高度為6～12mm，柔性墊圈的軸向?qū)挾葹?～8mm。

后面板的中心孔為臺(tái)階孔，中心孔前孔直徑與柔性墊圈外徑相等，前孔的深度等于柔性墊圈軸向?qū)挾?；中心孔的后孔直徑小于柔性墊圈外徑、大于收發(fā)鏡筒前端外徑。前面板的中心孔的直徑小于柔性墊圈外徑、大于收發(fā)鏡筒前端外徑。前面板和后面板上有相互配合的連接孔，還有與天線(xiàn)外殼連接的固定孔。柔性墊圈嵌在后面板中心孔的前孔內(nèi)，止于后孔的臺(tái)階，柔性墊圈的前端面與后面板的前端面平齊。前面板與后面板扣合，螺釘經(jīng)前后面板的連接孔連接二面板并將二面板與天線(xiàn)外殼連接，前面板壓緊固定柔性墊圈。收發(fā)鏡筒穿過(guò)柔性墊圈從前面板中心孔內(nèi)伸出。

所述柔性墊圈為銅墊圈、鋁墊圈、銀墊圈、鋼墊圈、橡膠墊圈或者硅膠墊圈中的任一種，使用不同材料的柔性墊圈裝配的天線(xiàn)結(jié)構(gòu)的最大偏轉(zhuǎn)角度不同。

收發(fā)鏡筒緊箍件之前的收發(fā)鏡筒前端外壁有兩重臺(tái)階，第一重臺(tái)階的外徑大于柔性墊圈的徑向凸齒形成內(nèi)圈的內(nèi)徑、小于后面板后孔內(nèi)徑，第一重臺(tái)階的寬度等于防脫墊圈的軸向厚度；第二重臺(tái)階外徑等于柔性墊圈徑向凸齒形成內(nèi)圈的內(nèi)徑。第一重臺(tái)階外壁有螺紋，防脫墊圈旋在其上，以防收發(fā)鏡筒位移過(guò)大時(shí)脫落。柔性墊圈徑向凸齒形成的內(nèi)圈緊包收發(fā)鏡筒第二重臺(tái)階外壁，收發(fā)鏡筒第二重臺(tái)階前端的外壁有螺紋，外壓圈從收發(fā)鏡筒前端旋入，將柔性墊圈固定墊圈壓緊固定。

所述防脫墊圈的外壁有臺(tái)階，后端外徑大于后面板后孔內(nèi)徑，前端外徑小于后面板后孔內(nèi)徑。后面板中心孔套在防脫墊圈前端上，后面板的后端面與防脫墊圈的外壁臺(tái)階之間有軸向間隙。

所述柔性墊圈前方還有固定墊圈，固定墊圈內(nèi)徑與柔性墊圈徑向凸齒形成的內(nèi)圈內(nèi)徑相等，外徑小于前面板中心孔內(nèi)徑，固定墊圈后端有與柔性墊圈的3～8個(gè)徑向凸齒間隙相配合的3～8個(gè)軸向凸齒，固定墊圈套在收發(fā)鏡筒第二重臺(tái)階上，固定墊圈的軸向凸齒插在柔性墊圈的徑向凸齒之間，以防柔性墊圈的轉(zhuǎn)動(dòng)、與收發(fā)鏡筒發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。外壓圈從收發(fā)鏡筒前端旋入，將固定墊圈和柔性墊圈壓緊固定。

所述外壓圈的外壁有臺(tái)階，后端外徑小于前面板中心孔內(nèi)徑，前端外徑大于前面板中心孔內(nèi)徑。外壓圈后端有部分插在前面板中心孔內(nèi)，外壓圈的外壁臺(tái)階與前面板的前端面之間有軸向間隙。所述外壓圈中心孔的前端有向中心的凸臺(tái)，凸臺(tái)高度小于收發(fā)鏡筒前端的筒壁。外壓圈旋入收發(fā)鏡筒前端，其孔端的凸臺(tái)作為止口卡在收發(fā)鏡筒的筒口，徑向定位，以免外壓圈旋入過(guò)緊損壞固定墊圈和/或柔性墊圈。

為了防止柔性墊圈與天線(xiàn)外殼或收發(fā)鏡筒發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，柔性墊圈的內(nèi)圈、外圈和徑向凸齒與其它零件接觸配合的面，以及收發(fā)鏡筒、前后面板及固定墊圈與柔性墊圈接觸配合的面均為鋸齒形狀，接觸面互相咬合在一起，保證其連接強(qiáng)度

柔性墊圈的內(nèi)外圈、徑向凸齒及前后端面均涂覆粘結(jié)劑，使柔性墊圈與收發(fā)鏡筒、前后面板及固定墊圈粘結(jié)，以保證柔性墊圈的固定。

在裝配完成之后，防脫墊圈、外壓圈、前面板和后面板構(gòu)成限位結(jié)構(gòu)，以防收發(fā)鏡筒前后位移過(guò)大，從天線(xiàn)外殼脫落。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種柔性墊圈結(jié)構(gòu)的光學(xué)天線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)為：1、柔性墊圈完全替代傳統(tǒng)的2軸萬(wàn)向支架式結(jié)構(gòu)，方位電機(jī)和俯仰電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)收發(fā)鏡筒后端，減少零件數(shù)量、緊湊結(jié)構(gòu)，使光學(xué)天線(xiàn)的體積縮減40％左右，重量縮減30％左右，且便于包裝、運(yùn)輸、開(kāi)通架設(shè)；2、柔性墊圈采用化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、不易老化變形、有較高機(jī)械強(qiáng)度且重量輕的金屬或合成材料，使本結(jié)構(gòu)體積重量都大大縮減，且經(jīng)久耐用；3、柔性墊圈具有一定減震作用，保護(hù)收發(fā)鏡筒即收發(fā)光路，避免因顛簸、地表震動(dòng)、風(fēng)力、溫度變化等導(dǎo)致光路收、發(fā)不同軸，影響通信效果；4、柔性墊圈顯著減少了天線(xiàn)體積、重量和零件數(shù)量，有效地降低原材料成本、制造成本以及運(yùn)輸、架設(shè)、調(diào)試的人力成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本柔性墊圈結(jié)構(gòu)的光學(xué)天線(xiàn)實(shí)施例側(cè)視剖面示意圖；

圖2為圖1中M部分的收發(fā)鏡筒前端局部剖面示意圖；

圖3為本柔性墊圈結(jié)構(gòu)的光學(xué)天線(xiàn)實(shí)施例柔性墊圈結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本柔性墊圈結(jié)構(gòu)的光學(xué)天線(xiàn)實(shí)施例柔性墊圈與前、后面板裝配關(guān)系示意圖；

圖5為本柔性墊圈結(jié)構(gòu)的光學(xué)天線(xiàn)實(shí)施例的固定墊圈結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本柔性墊圈結(jié)構(gòu)的光學(xué)天線(xiàn)實(shí)施例收發(fā)鏡筒前端柔性墊圈與其它墊圈的裝配示意圖。

圖中標(biāo)號(hào)為：

1、外壓圈，2、前面板，3柔性墊圈，31、徑向凸齒，4、后面板，5、防脫墊圈，6、方位電機(jī)，7、俯仰電機(jī)，8、天線(xiàn)外殼，9、收發(fā)鏡筒，10、固定墊圈，101、軸向凸齒。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明技術(shù)方案更加清晰，下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

本柔性墊圈結(jié)構(gòu)的光學(xué)天線(xiàn)實(shí)施例如圖1所示，包括天線(xiàn)外殼8、外壁為收發(fā)鏡筒9的收發(fā)光路、方位電機(jī)6和俯仰電機(jī)7。收發(fā)鏡筒9、方位電機(jī)6和俯仰電機(jī)7均安裝于天線(xiàn)外殼8內(nèi)。本例硅膠墊圈作為柔性墊圈3套裝固定于收發(fā)鏡筒9前端，前面板2和后面板4均有與收發(fā)鏡筒9配合的中心孔，套裝于收發(fā)鏡筒9前端，前面板2和后面板4與天線(xiàn)外殼8配合，且固定于天線(xiàn)外殼8前端，柔性墊圈3嵌于后面板4的中心孔內(nèi)，固定于相互扣合的前面板2和后面板4之間，方位電機(jī)6和俯仰電機(jī)7直接聯(lián)接和驅(qū)動(dòng)收發(fā)鏡筒9后端。

如圖3所示，本例柔性墊圈3為環(huán)形，外徑與前面板2和后面板4的中心孔孔徑相配合，環(huán)壁厚為5mm，環(huán)內(nèi)有4個(gè)徑向凸齒31，徑向凸齒31頂端形成內(nèi)圈，內(nèi)圈直徑與收發(fā)鏡筒9外徑配合，本例徑向凸齒31高度為8mm，柔性墊圈3的軸向?qū)挾葹?mm。

如圖1、2和4所示，本例后面板4的中心孔為臺(tái)階孔，中心孔前孔直徑與柔性墊圈3外徑相等，前孔的深度等于柔性墊圈3軸向?qū)挾?；中心孔的后孔直徑小于柔性墊圈3外徑、大于收發(fā)鏡筒9前端外徑。前面板2的中心孔的直徑小于柔性墊圈3外徑、大于收發(fā)鏡筒9前端外徑。前面板2和后面板4上有相互配合的連接孔，還有與天線(xiàn)外殼8連接的固定孔。柔性墊圈3嵌在后面板4中心孔的前孔內(nèi)，止于后孔的臺(tái)階，柔性墊圈3的前端面與后面板4的前端面平齊。前面板2與后面板4扣合，螺釘經(jīng)前面板2和后面板4的連接孔連接二面板并將二面板與天線(xiàn)外殼8連接，前面板2壓緊固定柔性墊圈3。收發(fā)鏡筒9穿過(guò)柔性墊圈3從前面板2中心孔內(nèi)伸出。

如圖1、2和6所示，本例收發(fā)鏡筒9緊箍件之前的收發(fā)鏡筒9前端外壁有兩重臺(tái)階，第一重臺(tái)階的外徑大于柔性墊圈3的徑向凸齒形成內(nèi)圈的內(nèi)徑、小于后面板4后孔內(nèi)徑，第一重臺(tái)階的寬度等于防脫墊圈5的軸向厚度；第二重臺(tái)階外徑等于柔性墊圈3徑向凸齒形成內(nèi)圈的內(nèi)徑。

第一重臺(tái)階外壁有螺紋，防脫墊圈5旋在其上，以防收發(fā)鏡筒9位移過(guò)大時(shí)脫落。防脫墊圈5的外壁有臺(tái)階，后端外徑大于后面板4后孔內(nèi)徑，前端外徑小于后面板4后孔內(nèi)徑。后面板4中心孔套在防脫墊圈5前端上，后面板4的后端面與防脫墊圈5的外壁臺(tái)階之間有軸向間隙。柔性墊圈3徑向凸齒形成的內(nèi)圈緊包收發(fā)鏡筒9第二重臺(tái)階外壁。柔性墊圈3前方還有固定墊圈10，本例固定墊圈10如圖5所示，固定墊圈10內(nèi)徑與柔性墊圈徑向凸齒31形成的內(nèi)圈內(nèi)徑相等，外徑小于前面板2中心孔內(nèi)徑，固定墊圈10后端有與柔性墊圈3的4個(gè)徑向凸齒31間隙相配合的4個(gè)軸向凸齒101。固定墊圈10套在收發(fā)鏡筒9第二重臺(tái)階上，固定墊圈10的軸向凸齒101插在柔性墊圈3的徑向凸齒31之間。收發(fā)鏡筒9在固定墊圈10前的第二重臺(tái)階外壁有螺紋，外壓圈1從收發(fā)鏡筒9前端旋入，將固定墊圈101和柔性墊圈3壓緊固定。

外壓圈1的外壁有臺(tái)階，后端外徑小于前面板2中心孔內(nèi)徑，前端外徑大于前面板2中心孔內(nèi)徑。外壓圈1后端有部分插在前面板2中心孔內(nèi)，外壓圈1的外壁臺(tái)階與前面板2的前端面之間有軸向間隙。

本例柔性墊圈3的內(nèi)圈、外圈以及收發(fā)鏡筒9、前面板2和后面板4及固定墊圈10與之接觸配合的面均為鋸齒形狀，接觸面互相咬合在一起，保證其連接強(qiáng)度

本例柔性墊圈3的內(nèi)圈、外圈、徑向凸齒31及前后端面均涂覆粘結(jié)劑，使柔性墊圈3與收發(fā)鏡筒9、前面板2和后面板4及固定墊圈10粘結(jié)，以保證柔性墊圈3的固定。

本例裝配完成之后，防脫墊圈5、外壓圈1、前面板2和后面板4構(gòu)成限位結(jié)構(gòu)，以防收發(fā)鏡筒9前后位移過(guò)大，從天線(xiàn)外殼8脫落。

上述實(shí)施例，僅為對(duì)本發(fā)明的目的、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，本發(fā)明并非限定于此。凡在本發(fā)明的公開(kāi)的范圍之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。