CN113922089A - 一种用于气象卫星dcp自动对星通信天线 - Google Patents

一种用于气象卫星dcp自动对星通信天线 Download PDF

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胡民达
陈翔
李日涛
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Abstract

本发明涉及天线技术领域，具体涉及一种用于气象卫星DCP自动对星通信天线，它包括自动对星通信天线本体，该自动对星通信天线包括底座，该底座上设置有下壳体；所述下壳体上设置有上壳体，螺纹相连，形成天线壳体；所述下壳体上安装有转动轴，转动轴上安装有轴承，轴承上安装有齿轮四，转动轴上设置有水平板，水平板的后端两侧对设置有左竖向支撑板和右竖向支撑板，形成U形板架；它采用塑胶外壳，通过两个伺服电机驱动来控制天线的水平角和俯仰角，两个角度的确定是由设备所在的经纬度、海拔和设备的方向来确定的；它只需要将天线放在一个面上固定即可完成安装，极大地方便了安装使用。

Description

一种用于气象卫星DCP自动对星通信天线
【技术领域】
本发明涉及天线技术领域，具体涉及一种用于气象卫星DCP自动对星通信天线。
【背景技术】
传统气象卫星DCP天线的在使用安装时存在如下问题：
一是，传统气象卫星DCP天线是金属制成，采用十字交叉的结构，安装在固定立柱上面，且立柱还必须固定在事先准备好的底座上面，现在设备上的天线角度变化处理能力差。
二是，天线辐射3dB带宽角较小，对安装水平角和俯仰角的精度要求比较高；
三是，现有天线的安装比较麻烦，必须要有固定的立杆才能安装，对立杆的直径和天线加码的尺寸都有一定的要求；一旦固定方向必须要人为干预才能改变方向。
【发明内容】
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种用于气象卫星DCP自动对星通信天线。
本发明所述的一种用于气象卫星DCP自动对星通信天线，它包括自动对星通信天线本体，该自动对星通信天线包括底座，该底座上设置有下壳体；所述下壳体上设置有上壳体，螺纹相连，形成天线壳体；
所述下壳体上安装有转动轴，转动轴的轴杆下部安装有轴承，轴承上安装有齿轮四，转动轴上设置有水平板，水平板的后端两侧对设置有左竖向支撑板和右竖向支撑板，形成U形板架；
所述U形板架上铰接有天线，天线左侧底部的凸片铰接在U形板架左侧部，凸片外侧设置有齿轮一，齿轮一上设置有皮带一，皮带一另一端与齿轮二相连，齿轮二设置在俯仰角控制电机的输出端上；所述俯仰角控制电机设置在U形板架的左侧板体上；所述U形板架的右侧板体的外侧设置有控制电路板，控制电路板上设置有惯性控制***模块；
所述水平板上设置有水平角控制电机；所述水平角控制电机的输出端上设置有齿轮三，齿轮三通过皮带二与齿轮四相连；
所述下壳体的底面前部左、右两侧分别设置有GPS模块、传感器模块，GPS模块上设置有GPS天线，传感器模块上设置有电子指南针和陀螺仪。
进一步地，所述底座的形状为方形，该底座的底面四周设置有四个支撑脚。
进一步地，所述支撑脚的形状为正方形。
进一步地，所述天线的上部的半球型罩体。
进一步地，所述水平角控制电机、俯仰角控制电机为伺服电机。
进一步地，所述天线壳体的材质为塑料。
采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明所述的一种用于气象卫星DCP自动对星通信天线，它采用塑胶外壳，通过两个伺服电机驱动来控制天线的水平角和俯仰角，两个角度的确定是由设备所在的经纬度、海拔和设备的方向来确定的；它只需要将天线放在一个面上固定即可完成安装，极大地方便了安装使用。
【附图说明】
此处所说明的附图是用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本发明的不当限定，在附图中：
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明的前视结构示意图；
图3是本发明的仰视结构示意图；
图4是本发明的内部结构示意图；
图5是本发明的俯视方向的内部结构示意图；
图6是本发明中的俯仰角控制电机处的局部结构示意图；
图7是本发明中的仰视方向的内部局部结构示意图；
图8是本发明中的水平角控制电机的侧视方向的局部结构示意图；
图9是本发明的拓扑示意图；
附图标记说明：
自动对星通信天线本体-1；上壳体-2；下壳体-3；底座-4；支撑脚-5；天线-6；左竖向支撑板-7；皮带一-8；齿轮一-9；俯仰角控制电机-10；水平角控制电机-11；水平板-12；转动轴-13；控制电路板-14；齿轮四-15；GPS天线-16；传感器模块-17；齿轮三-18；轴承-19；齿轮二-20；皮带二-21。
【具体实施方式】
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1-图8所示，本具体实施方式所述的一种用于气象卫星DCP自动对星通信天线，它包括自动对星通信天线本体1，该自动对星通信天线1包括底座4，该底座4上设置有下壳体3；所述下壳体上设置有上壳体2，螺纹相连，形成天线壳体；
所述下壳体3上安装有转动轴13，转动轴13的轴杆下部安装有轴承19，轴承19上安装有齿轮四15，转动轴13上设置有水平板12，水平板12的后端两侧对设置有左竖向支撑板7和右竖向支撑板，形成U形板架；
所述U形板架上铰接有天线6，天线6左侧底部的凸片铰接在U形板架左侧部，凸片外侧设置有齿轮一9，齿轮一9上设置有皮带一8，皮带一8另一端与齿轮二20相连，齿轮二20设置在俯仰角控制电机10的输出端上；所述俯仰角控制电机10设置在U形板架的左侧板体上；所述U形板架的右侧板体的外侧设置有控制电路板14，控制电路板14上设置有惯性控制***模块；
所述水平板12上设置有水平角控制电机11；所述水平角控制电机11的输出端上设置有齿轮三18，齿轮三18通过皮带二21与齿轮四15相连；
所述下壳体3的底面前部左、右两侧分别设置有GPS模块、传感器模块17，GPS模块16上设置有GPS天线16，传感器模块17上设置有电子指南针和陀螺仪。
进一步地，所述底座的形状为方形，该底座的底面四周设置有四个支撑脚5。
进一步地，所述支撑脚的形状为正方形。
进一步地，所述天线6的上部的半球型罩体。
进一步地，所述水平角控制电机11、俯仰角控制电机10为伺服电机。
进一步地，所述天线壳体的材质为塑料。
本发明的工作原理如下:
如图9所示，本天线***有设备位置信息部分、控制电路、伺服部分、天线部分和底座组成。
本发明的位置信息部分：读取当前天线***所在的位置和角度，包含有GPS部分和陀螺仪指南针模块。GPS部由GPS天线和GPS模块共同组成，GPS天线接收GPS信号将信号给到GPS模块从而获得当前天线***的经纬度和海拔；陀螺仪和指南针模块，陀螺仪可以读取当前天线***倾斜角度，指南针确定当前天线***所处的水平方位。
本发明的控制电路部分：接收到天线***的经纬度、倾斜角度和水平方位以及当前天线的所处的位置信息进行综合处理，从而驱动伺服电机。
本发明的惯性控制***模块，检测和测量当前天线***的加速度、倾斜角度、冲击、振动、角速度和水平角度等信息；惯性控制***模块设置在控制电路板14内，与传统的天线上的惯性控制***模块的结构及原理相同。
本发明的处理器主控板(控制电路板14)，用于处理惯性控制器件采集到的信息、卫星导航定位数据和陀螺仪指南针反馈回来的信息，并输出相应的控制指令给伺服电机驱动模块。
本发明的伺服电机驱动模块，接收处理器主控板的指令用来驱动伺服电机正常运转。伺服电机驱动模块来驱动，用来控制天线的水平角和俯仰角。
本发明的天线部分，包含天线本体和天线外壳；将传输线上传播的导行波，变换成在自由空间中传播的电磁波。
本发明中的底座用于固定整个天线***。
本发明具有如下优点：
(1)本气象卫星DCP自动对星通信天线具有完全自动对星功能，对安装角度没有限制。
(2)本发明天线只要四个螺丝，将底座固定在一个平面上，就可以安装。
(3)本发明天线的水平角和俯仰角由两个伺服电机控制，角度可以随时进行调整。水平角控制电机11的输出端上的齿轮三18，通过皮带二21传送动力到齿轮四15，处理器主控板控制水平角控制电机11的输出端的旋转角度，然后齿轮四15旋转带动与联动的转动轴13，转动轴13带动与其联动的水平板12转动，水平板12带动U形板架，U形板架带动天线旋转，从而方便控制水平转动，控制其水平角。
俯仰角控制电机10的输出端上的齿轮二20通过皮带一8带动齿轮一9转动，齿轮一9带动与其联动的天线6实现俯仰方向移动，由于天线是铰接在U形板架上，因此天线可以实现俯仰方向的转动。天线在俯仰方向的转动角度由处理器主控板来确定。
本发明主要解决移动场景下包含船舶，车辆等在使用DCP设备下能够很好地对准静止轨道卫星，从而达到信息能够实时上传的目的。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种用于气象卫星DCP自动对星通信天线，其特征在于:它包括自动对星通信天线本体，该自动对星通信天线包括底座，该底座上设置有下壳体；所述下壳体上设置有上壳体，螺纹相连，形成天线壳体；
所述下壳体上安装有转动轴，转动轴的轴杆下部安装有轴承，轴承上安装有齿轮四，转动轴上设置有水平板，水平板的后端两侧对设置有左竖向支撑板和右竖向支撑板，形成U形板架；
所述U形板架上铰接有天线，天线左侧底部的凸片铰接在U形板架左侧部，凸片外侧设置有齿轮一，齿轮一上设置有皮带一，皮带一另一端与齿轮二相连，齿轮二设置在俯仰角控制电机的输出端上；所述俯仰角控制电机设置在U形板架的左侧板体上；所述U形板架的右侧板体的外侧设置有控制电路板，控制电路板上设置有惯性控制***模块；所述水平板上设置有水平角控制电机；所述水平角控制电机的输出端上设置有齿轮三，齿轮三通过皮带二与齿轮四相连；所述下壳体的底面前部左、右两侧分别设置有GPS模块、传感器模块，GPS模块上设置有GPS天线，传感器模块上设置有电子指南针和陀螺仪。
2.根据权利要求1所述的一种用于气象卫星DCP自动对星通信天线，其特征在于：所述底座的形状为方形，该底座的底面四周设置有四个支撑脚。
3.根据权利要求2所述的一种用于气象卫星DCP自动对星通信天线，其特征在于：所述支撑脚的形状为正方形。
4.根据权利要求1所述的一种用于气象卫星DCP自动对星通信天线，其特征在于：所述天线的上部的半球型罩体。
5.根据权利要求1所述的一种用于气象卫星DCP自动对星通信天线，其特征在于：所述水平角控制电机、俯仰角控制电机为伺服电机。
6.根据权利要求1所述的一种用于气象卫星DCP自动对星通信天线，其特征在于：所述天线壳体的材质为塑料。
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