[發明專利]一種對稱四自由度混聯式天線結構系統

在審

• 申請號: 201810994940.5
• 申請日: 2018-08-29
• 公開（公告）號: CN108933332A
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發明（設計）人: 段艷賓;竇玉超;侯雨雷;付強;李建軍;曾達幸;侯榮偉
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H01Q3/02
• 分類號: H01Q3/02;H01Q15/24;H01Q1/12;H01Q19/12
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶

本發明公開了一種對稱四自由度混聯式天線結構系統，包括天線反射體，所述的天線反射體聯結在天線座架上，所述的極化轉動裝置包括極化板和固定板，固定板固定于所述的天線座架頂端，極化板位于固定板的上方，位于固定板和極化板之間同心設置旋轉軸承，極化板與旋轉軸承的內圈固定連接，固定板與旋轉軸承的外圈固定連接，極化板中心處向外伸出帶齒環沿，在固定板上固定的極化電機與所述帶齒環沿相配合以驅動極化板自轉，主動臂與從動臂都具有回轉桿軸，回轉桿軸相鉸接，鉸接的回轉桿軸在運動過程中會具備沿自身周向轉動的能力，這樣在使用中回轉桿軸就可以具備轉動量，轉動方向重合即可提高轉動半徑。

技術領域

本發明屬于天線裝置領域，具體涉及到一種對稱四自由度混聯式天線結構系統。

背景技術

天線座架是天線系統的支撐和定向裝置，其作用為使天線反射體能夠按照預定的軌跡或者跟隨目標運動，準確地指向目標，并且精確地測出目標的方向，其結構在很大程度上影響著天線整機的性能指標。

隨著天線技術的飛速發展，天線座架的尺寸和重量不斷增大，對轉動角速度、角加速度以及精度、剛度、可靠性、動態特性等性能要求日益提升，而傳統天線座的性能指標已愈發難以滿足這些要求。隨著技術的發展，并聯機構已逐漸開始應用在天線座架領域，目前主要是六自由度并聯機構應用在天線領域，并聯機構具有結構簡單的優點，應用在天線領域具有無盲區、響應快等優點，但是目前并聯機構天線座架具有所需電機較多、不同方位俯仰時會導致極化的轉動等缺點，因此六自由度并聯機構天線座架適合于中等口徑的圓極化天線，從而發揮其承載力大，可過頂等優點。

隨著衛星通信技術的不斷拓展，移動載體天線已成為機動通信的必備設備，移動載體天線需要機動性強，能夠快速展開與收藏，且移動載體天線一般具有口徑較小，尺寸和重量有嚴格的限制等特點，因此采用六自由度并聯機構天線會導致驅動浪費、重量較重等問題，而傳統天線座的三種支撐方式，即方位角-仰角支撐/、X-Y支撐和極軸支撐，在半球范圍內都有各自的奇異點，方位角-仰角支撐在天頂具有奇異性，X-Y支撐在水平的X軸兩端各有一個奇異點，極軸支撐奇異點位于其固定軸方向上，故這三種天線座都有各自的盲區，難以實現全工作范圍內目標跟蹤，而六自由度并聯機構天線座架又存在所需驅動較多，且只能適用于圓極化天線等缺點，基于以上問題，提出了四自由度混聯式天線結構。

發明內容

針對上述所提及的傳統天線及六自由度并聯機構存在的諸多不足，提供了一種對稱四自由度混聯式天線結構系統，解決了傳統天線座過頂“盲區”的問題，實現天線工作空域任意姿態無盲區的連續跟蹤的同時，也解決了六自由度并聯機構天線座架所需要的驅動電機較多、無法適用于除圓極化之外類型天線的缺點，擴大了并聯機構天線座架的適用范圍。

對此提供的技術方案為：

提供了一種對稱四自由度混聯式天線結構系統，包括天線反射體，所述的天線反射體聯結在天線座架上：所述的天線座架包括三自由度并聯機構及極化轉動裝置，三自由度并聯機構的頂部相聯結形成可自由驅動的自由端；

所述的極化轉動裝置包括極化板和固定板，固定板固定于所述的自由端處，極化板位于固定板的上方，位于固定板和極化板之間同心設置旋轉軸承，極化板與旋轉軸承的內圈固定連接，固定板與旋轉軸承的外圈固定連接，極化板中心處向外伸出帶齒環沿，在固定板上固定的極化電機與所述帶齒環沿相配合以驅動極化板自轉。

進一步的，所述的三自由度并聯機構包括平行的固定平臺和運動平臺，固定平臺和運動平臺通過環繞二者中心連線均分設置的多根運動支鏈相聯結。

進一步的，所述的運動支鏈包括主動臂、從動臂，主動臂與固定平臺鉸連，從動臂與固定板鉸連，主動臂與從動臂相鉸接。

進一步的，主動臂與從動臂結構相同，主動臂包括對接且形成樞接結構的回轉桿軸、擺動桿軸。