CN109216862B - 一种支撑结构和折叠阵列天线装置 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例中提供了一种支撑结构，包括：主梁和伸缩机构；所述伸缩机构的一侧与主梁连接，且所述伸缩机构能够沿垂直于主梁的方向做伸缩运动；所述伸缩机构上设有多个与主梁平行的用于固定天线的行骨架。本申请还公开了一种可折叠阵列天线装置，该装置包括：设置在天线塔体上的如上所述的支撑结构；所述支撑结构上设有多个辐射单元；所述支撑结构能够相对于天线塔体水平旋转。本申请所述技术方案本结构简单，展开折叠快速，折叠前后天线厚度尺寸不变的特点。

Description

一种支撑结构和折叠阵列天线装置
技术领域
本申请涉及雷达天线结构领域，特别涉及一种支撑结构和包含该支撑结构的可折叠大型阵列天线装置。
背景技术
警戒雷达具有很高的机动性要求，天线的长宽尺寸一般都在10米(长)×5米(宽)以上，天线的折叠方案是影响雷达整机机动性的关键环节。
天线折叠方案的选择取决于天线尺寸、辐射单元数量及排布规律，针对水平极化阵列天线，现有的折叠方案是将天线划分为四个刚性子阵面，然后子阵面进行折叠。此方案能使雷达天线整车满足公路运输要求，但铁路运输时存在超高问题。
鉴于现有技术中存在的上述问题，特提出本发明。
发明内容
为解决上述问题之一，本申请提供了一种支撑结构和折叠阵列天线装置。
根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种支撑结构，包括：主梁和伸缩机构；
所述伸缩机构的一侧与主梁连接，且所述伸缩机构能够沿垂直于主梁的方向做伸缩运动；
所述伸缩机构上设有多个与主梁平行的用于固定天线的行骨架。
优选地，所述伸缩机构包括：架体和第一驱动机构；
所述架体与主梁转动连接，且能够沿架体的横轴线做折叠运动；
所述驱动机构固定在矩形架体上，且为矩形架体提供折叠动力。
优选地，所述第一驱动机构包括：第二油缸和第三油缸；
所述第二油缸固定在所述架体的第一矩形框内，所述第三油缸固定在所述架体的第二矩形框内；
所述第一矩形框的一侧和第二矩形框的一侧转动连接。
优选地，所述第二油缸和第三油缸上均设有行程限位，用以限制伸张机构相对于主梁的伸展范围。
优选地，所述主梁的两侧对称设置有所述伸缩机构。
根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种折叠阵列天线装置，该装置包括：设置在天线塔体上的如上所述的支撑结构；
所述支撑结构上设有多个辐射单元；
所述支撑结构能够相对于天线塔体水平旋转。
优选地，该装置还包括：第二驱动机构，所述第二驱动机构为所述支撑结构提供水平旋转的驱动力。
优选地，所述第二驱动机构为第一油缸；
所述第一油缸的一端与天线塔体连接，其另一端与所述支撑结构的主梁连接。
优选地，所述第一油缸设置有行程限位，用以限制所述主梁相对于天线塔体的转动范围。
优选地，所述天线塔体的两侧对称设有所述支撑结构。
本申请所述技术方案本结构简单，展开折叠快速，折叠前后天线厚度尺寸不变的特点。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为实施例天线结构展开示意图；
图2为实施例天线结构中支撑结构的展开结构示意图(隐藏了部分天线辐射单元)；
图3为实施例天线结构中支撑结构的折叠过程结构示意图(隐藏了部分天线辐射单元)；
图4为实施例天线结构折叠过程示意图；
图5为实施例天线结构折叠到位示意图。
附图标号
1、天线塔体，2、主梁，3、第一油缸，4、第二油缸，5、第三油缸，6、第一支撑梁，7、第二支撑梁，8、第三支撑梁，9、第四支撑梁，10、第五支撑梁，11、第六支撑梁，12、行骨架，13、辐射单元。
具体实施方式
为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本方案的核心思路是利用伸缩机构带动阵列天线折叠伸展，同时，利用驱动机构带动支撑装置旋转，从而实现阵列天线的快速收展，节省人力和时间成本。
如图1所示，一种折叠阵列天线装置，该装置通过支撑结构将多个辐射单元13安装在天线塔体1上。通过支撑结构的折叠和旋转实现阵列天线的快速收纳和伸展。
本方案中，所述支撑结构包括：主梁2和伸缩机构。所述伸缩机构的一侧与主梁2连接，且所述伸缩机构能够沿垂直于主梁2的方向做伸缩运动；所述伸缩机构上设有多个与主梁2平行的用于固定天线的行骨架12。其中，所述伸缩机构包括：架体和第一驱动机构；所述架体与主梁转动连接，且能够沿架体的横轴线做折叠运动；所述驱动机构固定在矩形架体上，且为架体提供折叠动力。
本方案中，所述第一驱动机构包括：第二油缸和第三油缸；所述第二油缸固定在所述架体的第一矩形框内，所述第三油缸固定在所述架体的第二矩形框内；所述第一矩形框的一侧和第二矩形框的一侧转动连接。其中，所述第二油缸和第三油缸上均设有行程限位，用以限制伸张机构相对于主梁的伸展范围。
如图1和图5所示，本方案优选地，在主梁2的两侧对称设置伸缩机构，两组伸缩机构协调工作，实现行骨架12的收展，从而带动多个辐射单元13伸展或收缩。
如图2和图3所示，伸展机构可以设计为由第一支撑梁6，第二支撑梁7，第三支撑梁8，第四支撑梁9，第五支撑梁10和第六支撑梁11组成的矩形架体；第一支撑梁6和第二支撑梁7平行于主梁2，第三支撑梁8的一端和第四支撑梁9的一端分别通过转轴与主梁2连接，第三支撑梁8的另一端和第四支撑梁9的另一端分别通过转轴与第一支撑梁6的两端连接，第五支撑梁10的一端和第六支撑梁11的一端分别通过转轴与第一支撑梁6的两端连接，第五支撑梁10的另一端和第六支撑梁11的另一端分别通过转轴与第二支撑梁7的两端连接。
如图4所示，本方案中，所述天线塔体1的两侧对称设有所述支撑结构，所述支撑结构能够相对于天线塔体水平旋转。天线塔体1是所述阵列天线装置的承力基础和举升结构，能够在外部动力驱动下，带动阵列天线实现起竖和卧倒。
本方案中，主梁2与第一油缸3的油缸杆活动连接，天线塔体1与第一油缸3的油缸筒活动连接；第一油缸3设置有行程限位，用以限制主梁2绕与天线塔体1连接的转轴转动时的转动范围，该转动范围较佳值为0-90度；第三支撑梁8和第四支撑梁9上位于对角线的两端分别与第二油缸4活动连接，第三支撑梁8的靠近第一支撑梁6的一端与第二油缸4的油缸杆通过转轴活动连接，第四支撑梁9的靠近主梁2的一端与第二油缸4的油缸筒通过转轴活动连接；第二油缸设有行程限位，用以限制第三支撑梁8和第四支撑梁9绕与主梁2连接的转轴转动时的转动范围，该转动范围较佳值为0-83度；第五支撑梁10和第六支撑梁11上位于对角线的两端分别与第三油缸5活动连接，第五支撑梁10的靠近第一支撑梁6的一端与第三油缸5的油缸筒通过转轴活动连接，第六支撑梁11的靠近第二支撑梁7的一端与第三油缸5的油缸杆通过转轴活动连接；第三油缸设有行程限位，用以限制第五支撑梁10和第六支撑梁11绕与第一支撑梁6连接的转轴转动时的转动范围，该转动范围较佳值为0-83度。
行骨架12是由若干根与主梁平行的骨架构成，行骨架12分别与第三支撑梁8，第四支撑梁9，第五支撑梁10，第六支撑梁11固定连接，当各个支撑梁折叠时，行骨架平行向主梁2移动，多个辐射单元13固设在行骨架12上，每个伸展机构上通过行骨架12设置的多个辐射单元13构成一个天线子阵面。
本方案中，天线塔体1两侧的支撑结构上设置多个辐射单元13就构成了一个可折叠阵列天线装置，以天线塔体及主梁为界，可将阵列天线划分成四个天线子阵面。每个子阵面的支撑结构都可以折叠，主梁可以绕与天线塔体连接的转轴转动90度，从而使阵列天线整体达到折叠状态，方便了天线整体的运输，避免了运输时存在超高问题。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种折叠阵列天线装置，其特征在于，该装置包括：设置在天线塔体上的支撑结构；所述支撑结构包括：主梁和伸缩机构；
所述伸缩机构的一侧与主梁连接，且所述伸缩机构能够沿垂直于主梁的方向做伸缩运动；
所述伸缩机构上设有多个与主梁平行的用于固定天线的行骨架；
所述伸缩机构包括：矩形架体和第一驱动机构；
所述行骨架和所述矩形架体通过转轴连接；
所述第一驱动机构固定在矩形架体上，且为矩形架体提供折叠动力；
所述第一驱动机构包括：第二油缸和第三油缸；
所述第二油缸固定在所述架体的第一矩形框内，所述第三油缸固定在所述架体的第二矩形框内；
所述第一矩形框的一侧和第二矩形框的一侧转动连接；
所述第二油缸和第三油缸上均设有行程限位，用以限制伸缩机构相对于主梁的伸展范围；
所述支撑结构上设有阵列天线的多个辐射单元，以天线塔体及主梁为界，将阵列天线划分成四个天线子阵面，每个子阵面的支撑结构都能折叠；
所述支撑结构能够相对于天线塔体水平旋转，所述主梁能绕与天线塔体连接的转轴转动，转动范围为0-90度，从而使阵列天线整体达到折叠状态。
2.根据权利要求1所述的折叠阵列天线装置，其特征在于，所述主梁的两侧对称设置有所述伸缩机构。
3.根据权利要求1所述的折叠阵列天线装置，其特征在于，该装置还包括：第二驱动机构，所述第二驱动机构为所述支撑结构提供水平旋转的驱动力。
4.根据权利要求3所述的折叠阵列天线装置，其特征在于，所述第二驱动机构为第一油缸；
所述第一油缸的一端与天线塔体连接，其另一端与所述支撑结构的主梁连接。
5.根据权利要求4所述的折叠阵列天线装置，其特征在于，所述第一油缸设置有行程限位，用以限制所述主梁相对于天线塔体的转动范围。
6.根据权利要求1所述折叠阵列天线装置，其特征在于，所述天线塔体的两侧对称设有所述支撑结构。
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