CN111610626A - 一种可实现多路激光同时连续通信的天线结构 - Google Patents

一种可实现多路激光同时连续通信的天线结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可实现多路激光同时连续通信的天线结构，包括：反射镜、转动轴、支架和转动装置；所述转动轴固定连接所述反射镜；所述支架固定在旋转抛物面外侧镜头的入射端，用以转动支撑所述转动轴；所述转动装置包括驱动电机和位置反馈编码器，所述转动轴传动连接所述驱动电机；所述驱动电机带动所述转动轴转动，驱动所述反射镜改变其所处角度，所述位置反馈编码器反馈所述反射镜所处位置。能在不对原有激光通信***的天线进行大幅改动的前提下，使激光通信***获得近乎360°(两条链路完全遮挡时除外)的激光通信能力。

Description

一种可实现多路激光同时连续通信的天线结构
技术领域
本发明涉及激光通信领域，具体涉及一种可实现多路激光同时连续通信的天线结构。
背景技术
通讯在生活中的作用是十分广泛的，但微波通信的信息速率仅能达到百兆bit/s的量级，而激光通信的信息速率能够达到2.5Gbit/s或更高。在各种数据大量涌现的明天，激光通信必然将在具有大数据流量特点的工作中得到广泛应用。
目前在研和在役的激光通信设备基本都使用一对一通信模式，虽然有很多单位均在对一对多激光通信技术进行开发，但均未真正实现。最为接近一对多激光通信的***是采用多块反射镜，将多路激光反射至一个接收器内进行接收，实现一对多激光通信。另外还有采用旋转抛物面作为天线的，使多路射向抛物面焦点的激光光路反射至接收器，进行多路通信，并且设置可旋转的透镜组将单路激光汇聚至旋转抛物面焦点处的方法。
但是，上述现有技术中当两路激光近乎重叠时，相互遮挡时，只能从中挑选一路激光进行通信。
发明内容
本发明为了克服上述的技术问题，提供一种可实现多路激光同时连续通信的天线结构。
种可实现多路激光同时连续通信的天线结构，包括：反射镜、转动轴、支架和转动装置；
所述转动轴固定连接所述反射镜；
所述支架固定在旋转抛物面外侧镜头的入射端，用以转动支撑所述转动轴；
所述转动装置包括驱动电机和位置反馈编码器，所述转动轴传动连接所述驱动电机；
所述驱动电机带动所述转动轴转动，驱动所述反射镜改变其所处角度，所述位置反馈编码器反馈所述反射镜所处位置。
进一步的，所述支架整体上成具有开口的U型结构，包括与所述镜头
的入射端固定连接的竖板和垂直分布在所述竖板两侧的横板；
所述转动轴贯穿两个所述横板、并与所述支架转动连接；
所述转动轴在两个所述横板之间的所述开口延伸有所述反射镜。
在上述技术方案中，本发明提供的一种可实现多路激光同时连续通信的天线结构，能在不对原有激光通信***的天线进行大幅改动的前提下，使激光通信***获得近乎360°(两条链路完全遮挡时除外)的激光通信能力。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的天线结构的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的未添加反射镜时的光路的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的添加反射镜时的光路的结构示意图。
附图标记说明：
1、反射镜；2、转动轴；3、驱动电机；5、支架；6、镜头；7、增加的通信链路；8、正在通信链路。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
如图1-3所示，本发明实施例提供的一种可实现多路激光同时连续通信的天线结构，包括包括：反射镜1、转动轴2、支架5和转动装置；
转动轴2固定连接反射镜1；
支架5固定在旋转抛物面外侧镜头6的入射端，用以转动支撑转动轴2；
转动装置包括驱动电机3和位置反馈编码器，转动轴2传动连接驱动电机3；
驱动电机3带动转动轴2转动，驱动反射镜1改变其所处角度，位置反馈编码器反馈反射镜1所处位置。
具体的，本发明所涉及的是一种进行跟踪的操作的反射镜组件，安装在旋转抛物面外的镜头外侧。包含一块反射镜1、转动轴2、驱动电机3、位置反馈编码器和支架5。支架5固定在旋转抛物面外侧镜头的入射端，用以支撑转动轴2，转动轴2采用机械常用手段联接驱动电机3和位置反馈编码器，并与反射镜1固联。以驱动电机3带动转动轴2转动，驱动反射镜1改变其所处角度，并以位置反馈编码器读出反射镜1所处位置。位置反馈编码器优选亨士乐反馈***编码器光电增量型HC20。
在收到通信指令后，激光通信***开始激光数据传递。透镜组将随发射器和接收器的位置改变而改变其相对旋转抛物面的位置，当激光通信***预计与另外一个正在工作的数据链路将发生路径干涉时，使用反射镜1将通讯链路的激光载波指向改变，使得激光先照射在反射镜的镜面后，光路折转，射入透镜组中，此时透镜组的焦点应与旋转抛物面的焦点重合。这将使得这路增加的通讯链路7可以与另外一个正在通信链路8存在一个夹角，避免两个通讯链路因发生遮挡而使一个链路断路。本领域人员应该想到支架5的固定位置要实现光路的转折。
优选的，支架5整体上成具有开口的U型结构，包括与镜头6的入射端固定连接的竖板和垂直分布在竖板两侧的横板；
转动轴2贯穿两个横板、并与支架5转动连接；
转动轴2在两个横板之间的开口延伸有反射镜1。
具体的，一个竖板和两个横板整体形成了整体为U型结构的支架，竖板与镜头外侧固定连接，两个横板远离镜头。转动轴2的两端通过轴承等机械常用连接方法与支架5转动连接。转动轴2的中间位置固定连接反射镜1，使反射镜1的光能够发射转折射入透镜组。
本发明可以解决两个通讯链路的发射端处于同一方位的问题。这一问题是仅采用旋转抛物面天线方案(无论是否以透镜组增强)都无法解决的。如果两个发射端距离足够远，使得位于远处的发射端发出的激光不完全被近处的发射端***遮挡时，仍可不间断的进行激光通信。
本发明主要阐述了使用平面反射镜1作为光路折转的光学元件，具有结构简单的优点。本技术领域人员应该想到其它形式能够产生光路折转的光学元件，在特定设计的情况下，也可以获得相同或类似的效果。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (2)

1.一种可实现多路激光同时连续通信的天线结构，其特征在于，包括：反射镜(1)、转动轴(2)、支架(5)和转动装置；
所述转动轴(2)固定连接所述反射镜(1)；
所述支架(5)固定在旋转抛物面外侧镜头(6)的入射端，用以转动支撑所述转动轴(2)；
所述转动装置包括驱动电机(3)和位置反馈编码器，所述转动轴(2)传动连接所述驱动电机(3)；
所述驱动电机(3)带动所述转动轴(2)转动，驱动所述反射镜(1)改变其所处角度，所述位置反馈编码器反馈所述反射镜(1)所处位置。
2.根据权利要求1所述的一种可实现多路激光同时连续通信的天线结构，其特征在于，所述支架(5)整体上成具有开口的U型结构，包括与所述镜头(6)的入射端固定连接的竖板和垂直分布在所述竖板两侧的横板；
所述转动轴(2)贯穿两个所述横板、并与所述支架(5)转动连接；
所述转动轴(2)在两个所述横板之间的所述开口延伸有所述反射镜(1)。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112165356A (zh) * 2020-09-29 2021-01-01 沈宏岩 一种基于光通信的基站自适应波束成型***及其适应算法

Citations (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1633064A (zh) * 2005-01-10 2005-06-29 中国科学院上海光学精密机械研究所 采用望远镜***的空间量子密钥的多通道传输装置
JP2007318493A (ja) * 2006-05-26 2007-12-06 Mitsubishi Electric Corp 光制御型フェーズドアレーアンテナ装置
JP2009260707A (ja) * 2008-04-17 2009-11-05 Fujifilm Corp レーザ通信装置およびレーザ通信システムならびにそれらの動作制御方法
CN101651496A (zh) * 2009-09-08 2010-02-17 长春理工大学 大气激光通信***中信标光轴精密定位***
CN101873167A (zh) * 2010-06-12 2010-10-27 长春理工大学 一种基于多元组合旋转抛物面面型结构的一点对多点激光通信装置
CN102067376A (zh) * 2008-06-19 2011-05-18 爱立信电话股份有限公司 天线配置提供覆盖
CN102207614A (zh) * 2011-03-16 2011-10-05 中国科学院上海技术物理研究所 一种深空光通信跟踪瞄准***及方法
CN102231645A (zh) * 2011-05-30 2011-11-02 长春理工大学 一种多点激光通信用光学天线
CN102739303A (zh) * 2012-05-23 2012-10-17 中国科学院高能物理研究所 一种计算机断层扫描成像设备中基于旋转抛物面的数据传输装置
KR20130093564A (ko) * 2012-02-14 2013-08-22 전자부품연구원 광 송수신기
CN203502675U (zh) * 2013-08-30 2014-03-26 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种全天时小型化恒星跟踪光学***
CN203827349U (zh) * 2014-05-08 2014-09-10 长春理工大学 一对多激光通信端机的光学天线
CN104185961A (zh) * 2011-08-26 2014-12-03 三流明公司 高速自由空间光通信
CN205067865U (zh) * 2014-12-30 2016-03-02 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种基于制冷型红外***的外视场拼接装置、俯仰拼接装置
CN105827310A (zh) * 2016-03-23 2016-08-03 长春理工大学 一种基于广角扩束镜的多点激光通信用光学天线
CN106527502A (zh) * 2016-12-09 2017-03-22 中国电子科技集团公司第三十四研究所 一种无线光天线自动跟踪***
CN107809300A (zh) * 2017-10-31 2018-03-16 浙江大学 一种基于波分解复用技术的点对多点空间激光通信***
CN108306679A (zh) * 2017-12-19 2018-07-20 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 一种基于焦平面失调的猫眼逆向调制器
CN108415148A (zh) * 2018-04-12 2018-08-17 西安应用光学研究所 一种光电吊舱多传感器共光路***
US20180241480A1 (en) * 2017-02-22 2018-08-23 Government Of The United States As Represented By The Secretary Of The Air Force Hyper-Entangled Photon Server System and Associated Methods
CN109061831A (zh) * 2018-09-19 2018-12-21 西安理工大学 一种无线激光通信反射式瞄准跟踪***及激光瞄准跟踪方法
CN109067452A (zh) * 2018-08-14 2018-12-21 西安理工大学 一种无人机中继激光通信***
US10230467B1 (en) * 2018-06-06 2019-03-12 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Apparatus and method for rapid identification of laser communication beacons
CN109640196A (zh) * 2018-11-26 2019-04-16 中国人民解放军国防科技大学 一种用于数据中心的无线光通信链路可重构***
CN110233666A (zh) * 2019-06-06 2019-09-13 长春理工大学 一种基于双凸面反射镜组的多点激光通信用光学天线
CN110440913A (zh) * 2018-05-02 2019-11-12 长春理工大学 一种用于卫星间一对多同时激光通信的双光斑判读与跟踪方法
CN110553124A (zh) * 2018-06-01 2019-12-10 长春理工大学 一种用于激光通信的两级复合单反射镜式机械跟踪转台
CN110715791A (zh) * 2019-10-14 2020-01-21 南京工程学院 一种光纤型激光能量分配网络***及分配方法

Patent Citations (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1633064A (zh) * 2005-01-10 2005-06-29 中国科学院上海光学精密机械研究所 采用望远镜***的空间量子密钥的多通道传输装置
JP2007318493A (ja) * 2006-05-26 2007-12-06 Mitsubishi Electric Corp 光制御型フェーズドアレーアンテナ装置
JP2009260707A (ja) * 2008-04-17 2009-11-05 Fujifilm Corp レーザ通信装置およびレーザ通信システムならびにそれらの動作制御方法
CN102067376A (zh) * 2008-06-19 2011-05-18 爱立信电话股份有限公司 天线配置提供覆盖
CN101651496A (zh) * 2009-09-08 2010-02-17 长春理工大学 大气激光通信***中信标光轴精密定位***
CN101873167A (zh) * 2010-06-12 2010-10-27 长春理工大学 一种基于多元组合旋转抛物面面型结构的一点对多点激光通信装置
CN102207614A (zh) * 2011-03-16 2011-10-05 中国科学院上海技术物理研究所 一种深空光通信跟踪瞄准***及方法
CN102231645A (zh) * 2011-05-30 2011-11-02 长春理工大学 一种多点激光通信用光学天线
CN104185961A (zh) * 2011-08-26 2014-12-03 三流明公司 高速自由空间光通信
KR20130093564A (ko) * 2012-02-14 2013-08-22 전자부품연구원 광 송수신기
CN102739303A (zh) * 2012-05-23 2012-10-17 中国科学院高能物理研究所 一种计算机断层扫描成像设备中基于旋转抛物面的数据传输装置
CN203502675U (zh) * 2013-08-30 2014-03-26 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种全天时小型化恒星跟踪光学***
CN203827349U (zh) * 2014-05-08 2014-09-10 长春理工大学 一对多激光通信端机的光学天线
CN205067865U (zh) * 2014-12-30 2016-03-02 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种基于制冷型红外***的外视场拼接装置、俯仰拼接装置
CN105827310A (zh) * 2016-03-23 2016-08-03 长春理工大学 一种基于广角扩束镜的多点激光通信用光学天线
CN106527502A (zh) * 2016-12-09 2017-03-22 中国电子科技集团公司第三十四研究所 一种无线光天线自动跟踪***
US20180241480A1 (en) * 2017-02-22 2018-08-23 Government Of The United States As Represented By The Secretary Of The Air Force Hyper-Entangled Photon Server System and Associated Methods
CN107809300A (zh) * 2017-10-31 2018-03-16 浙江大学 一种基于波分解复用技术的点对多点空间激光通信***
CN108306679A (zh) * 2017-12-19 2018-07-20 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 一种基于焦平面失调的猫眼逆向调制器
CN108415148A (zh) * 2018-04-12 2018-08-17 西安应用光学研究所 一种光电吊舱多传感器共光路***
CN110440913A (zh) * 2018-05-02 2019-11-12 长春理工大学 一种用于卫星间一对多同时激光通信的双光斑判读与跟踪方法
CN110553124A (zh) * 2018-06-01 2019-12-10 长春理工大学 一种用于激光通信的两级复合单反射镜式机械跟踪转台
US10230467B1 (en) * 2018-06-06 2019-03-12 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Apparatus and method for rapid identification of laser communication beacons
CN109067452A (zh) * 2018-08-14 2018-12-21 西安理工大学 一种无人机中继激光通信***
CN109061831A (zh) * 2018-09-19 2018-12-21 西安理工大学 一种无线激光通信反射式瞄准跟踪***及激光瞄准跟踪方法
CN109640196A (zh) * 2018-11-26 2019-04-16 中国人民解放军国防科技大学 一种用于数据中心的无线光通信链路可重构***
CN110233666A (zh) * 2019-06-06 2019-09-13 长春理工大学 一种基于双凸面反射镜组的多点激光通信用光学天线
CN110715791A (zh) * 2019-10-14 2020-01-21 南京工程学院 一种光纤型激光能量分配网络***及分配方法

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MENG LI-XIN 等: "《Research on optic antenna of space laser communication networking》", 《PROCEEDINGS OF SPIE》 *
于笑楠 等: "《多点激光通信光学中继天线伺服***》", 《光学学报》 *
张雅琳 等: "《空间激光通信组网中旋转抛物面基底面型研究》", 《光学学报》 *
李响 等: "《多节点激光通信天线野一体式冶SiC/Al 轻量化摆镜》", 《红外与激光工程》 *
江伦 等: "《一对多激光通信技术在编队飞行星座中的应用》", 《长春理工大学学报》 *
赵克赛: "《一对多激光通信光学天线跟踪性能测试方法研究》", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112165356A (zh) * 2020-09-29 2021-01-01 沈宏岩 一种基于光通信的基站自适应波束成型***及其适应算法
CN112165356B (zh) * 2020-09-29 2022-08-02 唐山德文电子商务有限公司 一种基于光通信的基站自适应波束成型***及其方法

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