[發明專利]一種低輪廓的動中通衛星天線

在審

• 申請號: 201710760146.X
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107799897A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 曹剛;孫攀東
• 申請（專利權）人: 星展測控科技股份有限公司
• 主分類號: H01Q3/08
• 分類號: H01Q3/08;H01Q1/27;H01Q1/24;H01Q1/18
• 代理公司: 西安智萃知識產權代理有限公司61221
• 代理人: 李東京

技術領域

本發明屬于動中通衛星天線技術領域，具體涉及一種低輪廓的動中通衛星天線。

背景技術

目前高增益的衛星接收(發射)天線絕大部分采用的拋物面天線，這種天線跟跟蹤衛星信號是采用機械掃描轉動俯仰、方位和極化角，導致控制系統復雜維護困難，拋物面天線體積大在有限的空間內造成了負擔。

低輪廓的動中通天線由于其性能優良、易共形、重量輕、體積小等特點被廣泛應用。低輪廓的動中通天線包括低輪廓反射面天線、介質透鏡天線、平面陣列天線和相控陣天線，平面陣列天線由許多相同的單個天線（如對稱天線）按一定規律排列組成的天線系統，也稱天線陣，具有效率高、重量輕、體積小的特點。相控陣天線時通過控制陣列天線中輻射單元的饋電相位來改變天線方向圖形狀的天線，控制相位可以改變天線方向圖最大值的指向，以達到波束掃描的目的，具有跟蹤快和輪廓低等特點，但由于其射頻系統較復雜，導致成本高且波束覆蓋范圍有限。

現有的相控陣列天線的實現波束指向控制的方法，主要以相位配置的實現方式進行區分。主要方式有模擬電壓直接控制相位偏移量、數字式控制的電壓控制相位偏移量、數字控制的相位偏移量以及機械位移或機械旋轉控制傳輸線長度或相對介電常數的方式實現相位偏移量。模擬或數字的電壓控制方式需要對應的微波電路和器件實現，因整個陣列的單元數多，所以成本很高；同時相位偏移量的精度有限，并與價格直接相關。機械位移或機械旋轉控制傳輸線長度或相對介電常數的方式一般的結構比較大，導致天線的輪廓增大，系統復雜且輻射效率低。

發明內容

為了解決現有技術中存在的調相面旋轉裝置旋轉角度精度低和系統可靠性差的問題，本發明提供了一種低輪廓的動中通衛星天線，通過齒輪傳動機構實現旋轉，提高了旋轉角度的精度，同時提高了系統的穩定性和可靠性，減小了衛星天線的輪廓。本發明要解決的技術問題通過以下技術方案實現：一種低輪廓的動中通衛星天線，包括結構相同的接收部分和發射部分，接收部分包括由上至下依次設置的上層調相面、中層調相面、下層饋源面，以及旋轉機構，所述旋轉機構包括上層大齒環、中層大齒環、下層大齒環和旋轉驅動裝置，所述上層調相面設置在上層大齒環的上表面，中層調相面設置在中層大齒環的上表面，下層饋源面設置在下層大齒環的上表面；

所述旋轉驅動裝置固設在天線罩上，以驅動所述下層大齒環、中層大齒環以及上層大齒環轉動，以實現下層饋源面、中層調相面以及上層調相面旋轉。

進一步的，所述驅動裝置包括結構均相同的上層驅動裝置、中層驅動裝置和下層驅動裝置，上層驅動裝置包括固設在天線罩上的軸承座、電機、主動錐齒輪、從動錐齒輪和圓柱齒輪，電機固設在軸承座上，電機的輸出軸與主動錐齒輪連接，主動錐齒輪與從動錐齒輪嚙合，從動錐齒輪通過轉軸與圓柱齒輪連接，轉軸通過軸承設置在軸承座上；圓柱齒輪與所述上層大齒環嚙合；

所述主動錐齒輪旋轉時形成的平面與所述上層大齒環所在平面垂直。

進一步的，所述上層大齒環與中層大齒環之間、中層大齒環與下層大齒環之間均通過多個第一滾珠支撐件連接；所述上層大齒環通過多個第二滾珠支撐件與天線罩的上罩連接，所述下層大齒環通過多個第三滾珠支撐件與天線罩的底罩連接。

進一步的，還包括與所述上罩固定連接的上環形支撐件以及與所述底罩固定連接的下環形支撐件，上環形支撐件置于上層大齒環與中層大齒環之間，下環形支撐件置于中層大齒環與下層大齒環之間；

所述多個第一滾珠支撐件分別設置在上環形支撐件和下環形支撐件上，所述多個第二滾珠支撐件設置在所述上罩上，所述多個第三滾珠支撐件設置在所述底罩上；

所述軸承座固設在所述上環形支撐件上，所述中層驅動裝置的軸承座和下層驅動裝置的軸承座均固設在所述下環形支撐件上。

進一步的，所述下層饋源面的頂面上固設有芯軸，芯軸與所述中層調相面的中心部以及上層調相面的中心部轉動連接。

進一步的，所述芯軸上套設有下旋轉套和上旋轉套，下旋轉套與上旋轉套均與所述芯軸轉動連接，下旋轉套與所述中層調相面固定連接，上旋轉套與所述上層調相面固定連接。

進一步的，所述電機的輸出軸通過聯軸器與所述主動錐齒輪連接。

進一步的，還包括旋轉關節、上變頻功率放大器、低噪聲下變頻器和靜止波導管，旋轉關節的轉子出線端與所述下層饋源面的線纜連接，定子出線端與靜止波導管的一端連接，靜止波導管的另一端與低噪聲下變頻器連接，低噪聲下變頻器和上變頻功率放大器均設置在所述底罩上，上變頻功率放大器通過發射波導管與天線外接波導口連接。