CN106299589A - 一种基于正交蜗轮蜗杆传动的x‑y型天线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于正交蜗轮蜗杆传动的X‑Y型天线，其包括传动装置和天线反射体，所述传动装置包括自下而上依次设置的第一传动机构、连接机构和第二传动机构，所述第一传动机构和第二传动机构轴系呈空间正交分布。本发明通过两空间轴系呈正交分布的第一传动机构和第二传动机构的相互配合，实现天线在朝天天顶位置附近无跟踪盲区的跟踪极轨卫星。并且第一传动机构和第二传动机构采用蜗轮蜗杆传动方式，其有效地减小了两轴间的距离，从而使天线反射体在跟踪卫星过程中的转动惯量小，***的动态特性良好，进而使天线可以达到较高的动态跟踪精度，易于高精度实现跟踪极轨卫星实现通信、信息和数据传输。

Description

一种基于正交蜗轮蜗杆传动的X-Y型天线
技术领域
本发明涉及跟踪极轨卫星地球站极轨卫星天线技术领域，尤其涉及一种基于正交蜗轮蜗杆传动的X-Y型天线。本发明属于机电一体化技术领域。
背景技术
目前，跟踪极轨卫星地球站天线***通常使用X-Y型天线，现有技术中的X-Y型天线普遍采用的齿轮传动装置，因X、Y轴(即上、下轴)轴间相距较远，两轴的不平衡力矩较大，其不平衡力矩工程设计比较困难，造成X-Y型天线结构不紧凑，转动惯量较大，天线***动态特性较差，天线动态精度难以提高，易于造成低速爬行的工程缺陷。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于正交蜗轮蜗杆传动的X-Y型天线，空间正交两轴的间距小，转动惯量小，天线***动态特性良好，易于高精度实现跟踪极轨卫星实现通信、信息和数据传输。
为了实现上述目的，本发明提供一种基于正交蜗轮蜗杆传动的X-Y型天线，其包括传动装置和天线反射体，所述传动装置包括自下而上依次设置的第一传动机构、连接机构和第二传动机构，所述第一传动机构和第二传动机构轴系呈正交分布，
所述第一传动机构，包括第一蜗轮、第一蜗杆、第一基座、第一支撑座和第一动力源，所述第一基座固定在地面上，所述第一支撑座固定在所述第一基座的上表面，所述第一蜗轮通过第一蜗轮轴旋转连接在所述第一支撑座上，所述第一蜗杆水平设置在所述第一蜗轮的下方，且其一端与所述第一动力源相连接，其中，所述第一蜗轮和第一蜗杆相啮合；
所述第二传动机构，包括第二蜗轮、第二蜗杆、第二基座、第二支撑座和第二动力源，所述天线反射体固定在所述第二基座的上表面，所述第二支撑座固定在所述第二基座的下表面，所述第二蜗轮通过第二蜗轮轴旋转连接在所述第二支撑座上，所述第二蜗杆水平设置在所述第二蜗轮的上方，且其一端与所述第二动力源相连接，其中，所述第二蜗轮和第二蜗杆相啮合，所述第二蜗轮还与所述第一蜗轮呈正交分布；
所述连接机构，用于连接所述第一传动机构和所述第二传动机构，当所述第一蜗轮旋转时，所述第二传动机构随之旋转。
根据本发明的一优选实施例：所述连接机构包括相互连接的上连接块和下连接块，所述上连接块对称设置在所述第二蜗轮的两侧，且与所述第二蜗轮轴固定连接，所述下连接块对称固定在所述第一蜗轮的两侧，且与所述第一蜗轮轴固定连接。
根据本发明的一优选实施例：所述上连接块和下连接块上均设有定位凸台。
根据本发明的一优选实施例：所述第一蜗杆和第二蜗杆的外侧还分别设有第一蜗杆箱和第二蜗杆箱，所述第一蜗杆箱固定在所述第一基座上，所述第二蜗杆箱固定在所述第二基座的下表面。
根据本发明的一优选实施例：所述第一动力源和第二动力源相同，均包括相互连接的电机和减速器。
根据本发明的一优选实施例：所述第一蜗轮和第二蜗轮的旋转角度均为0°-180°，假设天线朝天位置为90°。
本发明的有益效果在于：通过呈正交分布的第一传动机构和第二传动机构的相互配合，实现了天线反射体跟踪指向极轨卫星的无盲区工作空域，并且，第一传动机构和第二传动机构采用蜗轮和蜗杆的传动方式，其大大减小了两者之间的相距，从而使天线反射体在跟踪过程中的转动惯量小，***的动态特性良好，进而使天线反射体可以达到较高的动态跟踪精度，易于高精度实现跟踪极轨卫星实现通信、信息和数据传输。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的基于正交蜗轮蜗杆传动的X-Y型天线的结构示意图；
图2是本发明的基于正交蜗轮蜗杆传动的X-Y型天线的主视图；
图3是本发明的基于正交蜗轮蜗杆传动的X-Y型天线的左视图；
图4是本发明的基于正交蜗轮蜗杆传动的X-Y型天线的传动装置的结构示意图；
图5是本发明的基于正交蜗轮蜗杆传动的X-Y型天线的第一传动机构的结构示意图；
图6是本发明的基于正交蜗轮蜗杆传动的X-Y型天线的第二传动机构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明中，天线***由天线分***、伺服分***和馈源分***组成。天线分***由天线反射体、天线座两大子***组成。
参阅图1-6所示，本发明的基于正交蜗轮蜗杆传动的X-Y型天线，其包括传动装置1和天线反射体2，传动装置1包括自下而上依次设置的第一传动机构11、连接机构13和第二传动机构12，第一传动机构11和第二传动机构12呈正交分布，
第一传动机构11，包括第一蜗轮111、第一蜗杆112、第一基座113、第一支撑座114和第一动力源115，第一基座113固定在地面上，第一支撑座114固定在第一基座113的上表面，第一蜗轮111通过第一蜗轮轴116旋转连接在第一支撑座114上，第一蜗杆112水平设置在第一蜗轮111的下方，且其一端与第一动力源115相连接，其中，第一蜗轮111和第一蜗杆112相啮合；通过第一动力源115带动第一蜗杆112旋转，即可带动第一蜗轮111旋转。
第二传动机构12，包括第二蜗轮121、第二蜗杆122、第二基座123、第二支撑座124和第二动力源125，天线反射体2固定在第二基座123的上表面，第二支撑座124固定在第二基座123的下表面，第二蜗轮121通过第二蜗轮轴126旋转连接在第二支撑座124上，第二蜗杆122水平设置在第二蜗轮121的上方，且其一端与第二动力源125相连接，其中，第二蜗轮121和第二蜗杆122相啮合，第二蜗轮121还与第一蜗轮111呈正交分布；通过第二动力源125带动第二蜗杆122旋转，即可带动第二蜗轮121旋转。而呈正交分布的第二蜗轮121和第一蜗轮111配合旋转后，即可实现天线反射体2跟踪指向极轨卫星的无盲区工作空域。
连接机构13，用于连接第一传动机构11和第二传动机构12，当第一蜗轮111旋转时，第二传动机构12随之旋转。
本发明通过呈正交分布的第一传动机构11和第二传动机构12相互配合，实现了天线反射体2跟踪指向极轨卫星的无盲区工作空域，并且，第一传动机构11和第二传动机构12采用蜗轮和蜗杆的传动方式，其大大减小了两者之间的相距，从而使天线反射体2在跟踪过程中的转动惯量小，***的动态特性良好，进而使天线反射体2可以达到较高的动态跟踪精度，易于高精度实现跟踪极轨卫星实现通信、信息和数据传输。
具体地，连接机构13包括相互连接的上连接块131和下连接块132，上连接块131对称设置在第二蜗轮121的两侧，且与第二蜗轮轴125固定连接，下连接块132对称固定在第一蜗轮111的两侧，且与第一蜗轮轴115固定连接。在本发明中，上连接块131和下连接块132可以采用螺栓固定连接，也可以采用其他连接方式。在具体的使用过程中，上连接块131和下连接块132可分别随着第一蜗轮轴115和第二蜗轮轴125的旋转而转动，从而实现了第二传动机构12能随着第一蜗轮111的旋转而转动，进而方便了天线反射体2的角度调整。
较佳的，为了方便在安装时进行定位，上连接块131和下连接块132上均设有定位凸台133。
本发明为了进一步提高安全性，第一蜗杆112和第二蜗杆122的外侧还分别设有第一蜗杆箱117和第二蜗杆箱127，第一蜗杆箱117固定在第一基座113上，第二蜗杆箱127固定在第二基座123的下表面。以及，第一动力源115和第二动力源125相同，均包括相互连接的电机和减速器。
本发明中，第一蜗轮111和第二蜗轮121的旋转角度均为0-180°(假设垂直朝天天顶位置为90°)。从而可实现半球空域的极轨卫星的跟踪、通信和数据传输。
本发明在具体使用时，可根据某极轨卫星预定或预报的运行轨道、经过时间及地球站经纬度位置等技术参数，计算出本地天线可跟踪该极轨卫星天线的起始点位置的指向角度，通过控制空间两正交的第一传动机构11和第二传动机构12，驱动天线指向到极轨卫星的跟踪起始点位置的角度进入跟踪待命状态，等待极轨卫星进入预定的轨道。当该极轨卫星一进入可跟踪起始点位置天线通过控制空间两正交轴系的传动装置实现对极轨卫星的跟踪、通信和数据传输等工作，直至极轨卫星离开极轨卫星终止位置点结束跟踪。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种基于正交蜗轮蜗杆传动的X-Y型天线，其特征在于，包括传动装置和天线反射体，所述传动装置包括自下而上依次设置的第一传动机构、连接机构和第二传动机构，所述第一传动机构和第二传动机构轴系空间呈正交分布，
所述第一传动机构，包括第一蜗轮、第一蜗杆、第一基座、第一支撑座和第一动力源，所述第一基座固定在地面上，所述第一支撑座固定在所述第一基座的上表面，所述第一蜗轮通过第一蜗轮轴旋转连接在所述第一支撑座上，所述第一蜗杆水平设置在所述第一蜗轮的下方，且其一端与所述第一动力源相连接，其中，所述第一蜗轮和第一蜗杆相啮合；
所述第二传动机构，包括第二蜗轮、第二蜗杆、第二基座、第二支撑座和第二动力源，所述天线反射体固定在所述第二基座的上表面，所述第二支撑座固定在所述第二基座的下表面，所述第二蜗轮通过第二蜗轮轴旋转连接在所述第二支撑座上，所述第二蜗杆水平设置在所述第二蜗轮的上方，且其一端与所述第二动力源相连接，其中，所述第二蜗轮和第二蜗杆相啮合，所述第二蜗轮还与所述第一蜗轮轴在空间呈正交分布；
所述连接机构，用于连接所述第一传动机构和所述第二传动机构，当所述第一蜗轮旋转时，所述第二传动机构随之旋转。
2.如权利要求1所述的基于正交蜗轮蜗杆传动的X-Y型天线，其特征在于，所述连接机构包括相互连接的上连接块和下连接块，所述上连接块对称设置在所述第二蜗轮的两侧，且与所述第二蜗轮轴固定连接，所述下连接块对称固定在所述第一蜗轮的两侧，且与所述第一蜗轮轴固定连接。
3.如权利要求2所述的基于正交蜗轮蜗杆传动的X-Y型天线，其特征在于，所述上连接块和下连接块上均设有定位凸台。
4.如权利要求1-3任一项所述的基于正交蜗轮蜗杆传动的X-Y型天线，其特征在于，所述第一蜗杆和第二蜗杆的外侧还分别设有第一蜗杆箱和第二蜗杆箱，所述第一蜗杆箱固定在所述第一基座上，所述第二蜗杆箱固定在所述第二基座的下表面。
5.如权利要求4所述的基于正交蜗轮蜗杆传动的X-Y型天线，其特征在于，所述第一动力源和第二动力源相同，均包括相互连接的电机和减速器。
6.如权利要求1所述的基于正交蜗轮蜗杆传动的X-Y型天线，其特征在于，所述第一蜗轮和第二蜗轮的旋转角度均为0°-180°，假设天线朝天位置为90°。
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