一种大口径双偏置天线装车结构的制作方法

1.本发明涉及车载天线技术领域，主要涉及大口径双偏置天线及其附属设备的结构装车形式。


背景技术：

2.车载天线是以载车平台为安装基础的移动天线系统,与固定站天线相比具有转移灵活,战场生存率高,布置灵活等优点。但车载天线设计时必须满足运输的高度与宽度要求，满足公路运输条件。常规的设备车，除天线系统外，还包括配套的天线控制设备、大功率发射机设备、发射机的控制设备、发射机的液冷机设备、设备的方舱及空调设备。天线为舱外设备，其余均为舱内设备，发射机放置在方舱内，通过波导与天线连接。
3.常规的设备车通常将天线与发射机沿车长方向依次布置在车的轴线上，或者将天线与发射机沿高度方向放置，天线放置在发射机的上方。第一种方式随着天线口径的增大，发射机功率的增大，此装车方式无法满足车辆运输的长度要求。且这种装车方式需要通过2-4米的波导连接，波导传输损耗过大影响发射功率，降低系统性能指标。第二种方式随着天线口径的增大，天线的重量增大，天线系统与发射机无法在高度尺寸上排布开，发射机舱无法支撑天线的重量，无法满足装车要求。
4.因此，如何兼顾天线车的运输需求和降低发射链路损耗成为本领域技术人员需要解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种大口径双偏置天线装车结构形式，不仅满足运输需求，而且能够减小发射机与天线之间的传输损耗。
6.一种大口径双偏置天线装车结构，包括设备方舱、方舱空调、偏置天线、发射机及附属设备；
7.所述偏置天线位于设备方舱后方，发射机及附属设备设于设备方舱内部，方舱空调位于设备方舱顶部；所述设备方舱高度低于双偏置天线主面俯仰至与地面平行时的高度；
8.所述偏置天线包括天线反射器与天线座架两部分，天线反射器和天线座架分别布置在车辆中轴线的两侧；发射机与天线座架位于车辆中轴线的同侧，
9.设备方舱高度低于双偏置天线主面俯仰至与地面平行时的高度
10.进一步的，所述附属设备包括天线控制设备、大功率发射机的控制设备、发射机的液冷设备。
11.进一步的，所述设备方舱在安装附属设备处设有维修操作门、登舱梯挂钩。
12.1、进一步的，所述偏置天线包括方位驱动机构、俯仰驱动机构、俯仰转动机构和馈线系统；所述俯仰驱动机构连接在方位驱动机构的顶部，俯仰转动机构连接在方位驱动机构的一侧；
13.所述方位驱动机构包括方位底座、方位驱动、方位测角结构和绕线组件；所述俯仰驱动机构包括俯仰箱；所述俯仰箱和方位底座轴承连接，所述方位驱动包括方位电机及减速器组合、方位转盘和方位轴承；所述方位转盘通过方位轴承连接在方位底座上，方位电机及减速器组合通过方位转盘驱动俯仰箱沿方位轴线旋转；所述方位测角结构与方位轴线同轴安装，方位测角结构的一端固定在方位底座上，另一端正对俯仰箱；
14.所述俯仰驱动机构还包括俯仰电机及减速器组合、俯仰测角结构、俯仰转盘和俯仰轴承；所述俯仰转盘通过俯仰轴承连接在俯仰箱上，且俯仰转盘和方位转盘垂直设置；所述俯仰电机及减速器组合固设于俯仰箱内，通过俯仰转盘带动俯仰转动机构旋转；所述俯仰测角结构与俯仰轴同轴安装，其一端安装在俯仰箱上，另一端正对俯仰转动箱；
15.所述俯仰转动机构包括俯仰转动箱、天线配重和馈源套筒；其中，俯仰转动箱的上部通过主面接口连接天线主面装置，下部连接天线配重，斜上部连接天线的馈源套筒，馈源套筒上安装馈源喇叭与副面装置；天线配重包括固定部分与可拆卸的部分，天线配重的重量可根据天线主副面负载的重量进行调整；
16.所述馈线系统包括方位旋转关节、俯仰旋转关节、传输波导；传输波导由车载平台上安装的发射机开始，依次通过方位旋转关节、俯仰旋转关节连接至馈源喇叭。
17.进一步的，所述方位测角机构为旋转变压器。
18.进一步的，所述绕线组件包括滑环，滑环的定子固定在方位底座上，滑环的转子通过设于俯仰箱上的拨叉拨动。
19.进一步的，所述俯仰箱内布置有馈线抽真空设备或馈线充气装置，其对应的抽气口或者充气口布置在俯仰箱顶端的波导处，用于防止电性能损失。
20.进一步的，所述俯仰箱上设置有俯仰锁定装置；所述俯仰锁定装置包括设置在俯仰转动箱上的固定环；固定环绕俯仰轴线圆周排布；所述俯仰箱内部设有丝杠组件以及驱动丝杠组件的丝杠电机；所述丝杠组件的丝母上固设有销轴；在俯仰锁定装置的锁定状态下，销轴的外端位于固定环内。
21.进一步的，所述天线主面为折叠形式。
22.进一步的，还包括底盘，所述底盘的前、中、后处均设有调平支腿；调平支腿电动调节或手动调节。
23.本发明专利采取上述技术方案所产生的有益效果在于：
24.常规的设备车通常将天线与发射机沿车长方向依次布置在车的轴线上，或者将天线与发射机沿高度方向放置，天线放置在发射机的上方。上述两种装车方式只适合小功率发射机，小口径、低重量的天线，无法适用于大口径天线、大功率发射机的结构装车设计。
25.本发明提出了将天线反射器与天线座架沿车宽方向布置，将大功率发射机布置在天线座架一侧，天线反射器运输时盖在大功率发射机的上方的装车结构形式，满足了大口径天线与大功率发射机的装车运输需求。并在天线反射器下方布置了设备方舱，用来放置大功率发射机及其附属设备，为其环境适应性提供保障。
26.区别于传统天线设备车，该发明涉及的结构形式对于大口径天线、大体积大功率发射机的装车设计有一定的参考意义。
附图说明：
27.图1为发明实施例的系统结构装车示意图。
28.图2为发明实施例隐藏天线系统后示意图。
29.图3为发明实施例承载平台的俯视图。
30.图4为发明实施例承载平台隐藏设备方舱后的俯视图。
31.图5为发明实施例天线系统的俯视图。
32.图6为本发明实施中偏置天线座架的结构示意图。
33.图7为图6的天线座正示意图。
34.图8为图6中方位回转处结构示意图。
35.图9为图6中方位、俯仰驱动的示意图。
36.图10为图6中俯仰回转处结构示意图。
37.图11为图6中天线座的右前方示意图。
38.图中：1、天线系统，2、自行式底盘，3、设备方舱，4、设备方舱门，5、车宽中轴线，6、天线安装基座，7、顶置空调，,8、大功率发射机,9、附属设备，10、天线座架，11、天线反射器，12、副面装置，101、方位驱动机构，102、俯仰驱动机构，103、俯仰转动机构，104、馈线系统，105、方位驱动，106、俯仰驱动，107、方位底座，108、方位测角机构，109、滑环，1010、方位转盘轴承，1011、驱动电机，1012、行星减速机，1013、俯仰箱，1014、俯仰测角机构，1015、俯仰转盘轴承，1016、俯仰转动箱，1017、天线配重，1018、馈源套筒，1019、与天线头安装面，1021、方位旋转关节，1022、俯仰旋转关节，1023、喇叭，1024、大功率发射机，1025、俯仰锁定装置，1026、吊耳，1027、抽、充气口，1028、俯仰上限位开关，1029、俯仰下限位开关，1030、俯仰硬机械限位。
具体实施方式
39.参照图1至图5，一种大口径双偏置天线设备装车结构形式，包括底盘、设备方舱、方舱空调、天线系统、大功率发射机及附属设备。附属设备包括天线控制设备、大功率发射机的控制设备、发射机的液冷设备等。
40.所述的设备方舱高度低于双偏置天线主面俯仰至与地面平行时的高度，所述的天线布置与设备方舱的后边，大功率发射机及其附属设备固定在方舱内部，方舱空调布置在设备舱的顶部。
41.所述的大口径双偏置天线包括天线反射器与天线座架两部分，两部分分别布置在车辆中轴线的两侧，天线座架与发射机设备布置在中轴线的同侧，据此实现主要设备的装车布局，发射机的波导使用较短的波导即可进入天线设备。
42.如天线系统的跟踪精度要求高，在底盘的前中后处可增加调平支腿，支腿可以为电动的也可以为手动的。
43.如果装车空间有富余，可以将顶置空调更改为分体式空调，布置在方舱的前方，分体式空调包括空调内机与外机。在空间允许的情况下，分体式空调相比顶置空调可提供更大的制冷制热功率。
44.如天线的主面口径大于运输车的宽度，副面收藏尺寸影响整车高度，为满足运输要求，将天线主面设计为折叠天线，天线副面增加折叠机构降低收藏高度。
45.为减少进舱操作次数，方便在舱外操作，设备方舱在安装附属设备处设计维修操作门、登舱梯挂钩。
46.方舱可增加电磁屏蔽措施，避免外部的电磁辐射对设备进行干扰。
47.在天线俯仰至运输状态时，在天线主面的最前方与运输车底盘支架增加运输用的锁紧机构。
48.承载底盘可以选择自行式底盘，也可以选择挂车底盘。
49.参照图6至图11，此天线座架包括由下至上，由左至右依序布置的：用于承载整个系统的方位驱动机构，用于承载天线方位与俯仰回转的俯仰驱动机构，用于承载天线主副面及喇叭等的俯仰转动机构，用于实现微波传输的馈线系统。其中俯仰驱动机构正放在方位驱动机构上，俯仰转动机构布置在俯仰驱动机构的一侧。三个箱体均通过转盘轴承进行连接，实现机构的回转运动。
50.所述的方位驱动机构包括方位底座、方位驱动、方位测角机构、绕线机构。方位底座为整个系统提供支撑，由钢板卷焊的圆筒内部加筋焊接成型，底座上法兰面预留将与方位转盘轴承的安装定位止口面，法兰面上加工方位驱动用连接面。转盘轴承采用带内齿的交叉圆柱滚子轴承，方位驱动为电机与行星减速机组合，倒插在方位底座内与轴承啮合。
51.所述的俯仰机构包括俯仰箱、俯仰驱动、俯仰测角机构。俯仰箱是方位机构与俯仰转动机构的中间连接件，俯仰箱是采用钢板加筋拼焊成型的箱型结构，包含方位转盘轴承的连接水平面和俯仰转盘轴承的连接立面，两面成l形布置，立面上加工俯仰驱动用连接面。俯仰轴承采用带外齿的交叉圆柱滚子轴承，俯仰驱动为电机与行星减速机组合，与轴承外啮合。
52.所述的俯仰转动机构包括俯仰转动箱、天线配重、馈源套筒及主副面连接接口。俯仰转动箱为钢板加筋拼焊成型的箱体，其上部连接天线主面装置，下部连接与天线主副面配套的配重，斜上部连接天线的馈源套筒，馈源套筒上安装馈源喇叭与副面装置。配重包括固定不动的部分与可拆卸的部分，配重的重量可根据天线主副面负载的重量进行调整。可拆卸配重块的重量单块不超过20kg，可满足单人装配。
53.所述的馈线系统包括方位旋转关节、俯仰旋转关节、若干波导管与传输喇叭。传输波导由车载平台上安装的发射机开始，依次通过方位旋转关节、俯仰旋转关节连接至馈源喇叭。
54.方位驱动与方位转盘轴承，俯仰驱动与俯仰转盘轴承均采用双电机消隙结构提高系统定位精度与传动链刚度。
55.所述的方位测角机构与天线座方位轴同轴安装，其一端固定在方位底座的基础上，另一端与俯仰箱基础相连；俯仰测角机构与天线座俯仰轴同轴安装，其一端安装在俯仰箱的基础上，另一端安装在俯仰转动箱体的基础上。
56.方位绕线机构可使用滑环，实现方位360
°
无限旋转，滑环定子固定在方位底座上，转子通过俯仰箱上的拨叉拨动。
57.为减少方位滑环的路数，减少滑环的尺寸，可将俯仰驱动部分的伺服设备放置在俯仰箱中，伺服设备封装在独立的机箱内，固定在俯仰箱的侧壁上。
58.在俯仰箱处可布置俯仰锁定装置，锁定装置可实现天线俯仰转动的锁定，可实现天线在某一俯仰角的稳定锁定。
59.在俯仰箱、俯仰转动箱上预留天线整体吊装用的吊耳，为后续的天线装车使用。
60.如波导馈线中传输的微波功率较大，为防止电性能损失，可在俯仰箱中布置馈线抽真空设备或馈线充气装置。抽气口或者充气口可布置在俯仰测角装置上端的波导处。
61.可在俯仰箱内布置天线俯仰的限位开关，开关可以为感应或碰触形式，限位开关的间隔角度根据天线俯仰转动范围确定。在俯仰转动箱体与俯仰箱上布置天线硬机械限位，作为天线过上下电限位后的安全保护。
62.此天线座除用作车载站天线座使用，也可以用作固定站天线座使用。

技术特征：
1.一种大口径双偏置天线装车结构，其特征在于，包括设备方舱、方舱空调、偏置天线、发射机及附属设备；所述偏置天线位于设备方舱后方，发射机及附属设备设于设备方舱内部，方舱空调位于设备方舱顶部；所述设备方舱高度低于双偏置天线主面俯仰至与地面平行时的高度；所述偏置天线包括天线反射器与天线座架两部分，天线反射器和天线座架分别布置在车辆中轴线的两侧；发射机与天线座架位于车辆中轴线的同侧。2.根据权利要求1所述的一种大口径偏置天线装车结构，其特征在于，所述附属设备包括天线控制设备、大功率发射机的控制设备、发射机的液冷设备。3.根据权利要求1所述的一种大口径偏置天线装车结构，其特征在于，所述设备方舱在安装附属设备处设有维修操作门、登舱梯挂钩。4.根据权利要求1所述的一种大口径偏置天线装车结构，其特征在于，所述偏置天线包括方位驱动机构、俯仰驱动机构、俯仰转动机构和馈线系统；所述俯仰驱动机构连接在方位驱动机构的顶部，俯仰转动机构连接在方位驱动机构的一侧；所述方位驱动机构包括方位底座、方位驱动、方位测角结构和绕线组件；所述俯仰驱动机构包括俯仰箱；所述俯仰箱和方位底座轴承连接，所述方位驱动包括方位电机及减速器组合、方位转盘和方位轴承；所述方位转盘通过方位轴承连接在方位底座上，方位电机及减速器组合通过方位转盘驱动俯仰箱沿方位轴线旋转；所述方位测角结构与方位轴线同轴安装，方位测角结构的一端固定在方位底座上，另一端正对俯仰箱；所述俯仰驱动机构还包括俯仰电机及减速器组合、俯仰测角结构、俯仰转盘和俯仰轴承；所述俯仰转盘通过俯仰轴承连接在俯仰箱上，且俯仰转盘和方位转盘垂直设置；所述俯仰电机及减速器组合固设于俯仰箱内，通过俯仰转盘带动俯仰转动机构旋转；所述俯仰测角结构与俯仰轴同轴安装，其一端安装在俯仰箱上，另一端正对俯仰转动箱；所述俯仰转动机构包括俯仰转动箱、天线配重和馈源套筒；其中，俯仰转动箱的上部通过主面接口连接天线主面装置，下部连接天线配重，斜上部连接天线的馈源套筒，馈源套筒上安装馈源喇叭与副面装置；天线配重包括固定部分与可拆卸的部分，天线配重的重量可根据天线主副面负载的重量进行调整；所述馈线系统包括方位旋转关节、俯仰旋转关节、传输波导；传输波导由车载平台上安装的发射机开始，依次通过方位旋转关节、俯仰旋转关节连接至馈源喇叭。5.根据权利要求4所述的一种大口径双偏置天线装车结构，其特征在于，所述方位测角机构为旋转变压器。6.根据权利要求4所述的一种大口径双偏置天线装车结构，其特征在于，所述绕线组件包括滑环，滑环的定子固定在方位底座上，滑环的转子通过设于俯仰箱上的拨叉拨动。7.根据权利要求4所述的一种大口径双偏置天线装车结构，其特征在于，所述俯仰箱内布置有馈线抽真空设备或馈线充气装置，其对应的抽气口或者充气口布置在俯仰箱顶端的波导处，用于防止电性能损失。8.根据权利要求4所述的一种大口径双偏置天线装车结构，其特征在于，所述俯仰箱上设置有俯仰锁定装置；所述俯仰锁定装置包括设置在俯仰转动箱上的固定环；固定环绕俯仰轴线圆周排布；所述俯仰箱内部设有丝杠组件以及驱动丝杠组件的丝杠电机；所述丝杠组件的丝母上固设有销轴；在俯仰锁定装置的锁定状态下，销轴的外端位于固定环内。
9.根据权利要求4所述的一种大口径双偏置天线装车结构，其特征在于，所述天线主面装置为折叠形式。10.根据权利要求1所述的一种大口径双偏置天线装车结构，其特征在于，还包括底盘，所述底盘的前、中、后处均设有调平支腿；调平支腿采用电动调节或手动调节。

技术总结
本发明公开了一种大口径双偏置天线装车结构，属于车载天线技术领域；本发明提出了将天线反射器与天线座架沿车宽方向布置，将大功率发射机布置在天线座架一侧，天线反射器运输时盖在大功率发射机的上方的装车结构形式，满足了大口径天线与大功率发射机的装车运输需求。并在天线反射器下方布置了设备方舱，用来放置大功率发射机及其附属设备，为其环境适应性提供保障。该发明涉及的结构形式对于大口径天线、大体积大功率发射机的装车设计有一定的参考意义。参考意义。参考意义。


技术研发人员：杨文宁 陈越 王帅鹏 郝会乾 郭一典 杨增光 霍佳伟
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第五十四研究所
技术研发日：2023.07.18
技术公布日：2023/9/23