[发明专利]一种天线非轴对称副面圆锥扫描装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种圆锥扫描装置，具体说是一种依靠副面圆周平动实现副面圆锥扫描的天线非轴对称副面圆锥扫描装置。

背景技术

移动载体或便携站径天线受安装高度的限制，天线的主面和副面会采用非轴对称曲面，为了减小跟踪设备的复杂度，采用圆锥扫描是一个最实用、最能满足跟踪精度的方法。目前在轴对称的双反射面天线中，均采用绕偏转中心旋转副面的方式实现圆锥扫描，对于非轴对称副面简单依靠转副面实现圆锥扫描，将会导致天线不能满足几何光学的反射要求，影响天线的基本性能，无法实现跟踪和天线性能。目前非轴对称天线实现跟踪的方式有以下几种方式，这几种方式在性能上均存在不足：

1）单脉冲跟踪

单脉冲跟踪的优点是跟踪精度高，但其显著缺点是设备复杂、成本高，并且还需要经常校相。

2）程序跟踪

程序跟踪虽然实现简单，但需要提供精确的载体姿态信息才能满足指向跟踪；另外，由于是开环跟踪，当卫星目标出现偏移时，将无法实现精确跟踪或导致跟踪失败。

3）扫主面跟踪。

扫主面跟踪能相对精度较好的跟踪目标，由于是两个支撑天线的轴做扫描，机械磨损严重，并且，天线跟踪的动态性能较差。

发明内容

本发明的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提供一种天线非轴对称副面圆锥扫描装置，包括天线副面1、十字滑轨桥架2、偏心轴4、副面基座5和驱动电机6；所述的副面基座5的圆盘中心设有一个凹止口，偏心轴4下端通过轴承配装在凹止口内，偏心轴4下端的轴中心线与副面基座5的中心线相重合；天线副面1的底面配装有一个圆柱形止口，止口两侧对称设有导杆；偏心轴4的上端通过轴承配装在圆柱形止口的内腔中，偏心轴4上端的轴中心线与天线副面1的中心线相重合；副面基座5的圆盘顶面上左右两侧对称设有两个带燕尾槽的导轨；十字滑轨桥架2上端设有与导杆相对应的导孔，导杆从导孔中伸出，十字滑轨桥架2下端设有与燕尾槽相对应的滑块。

其中，导轨的运动轴线与导杆相垂直。

其中，驱动电机6固定在副面基座5下方，驱动电机6的转轴和偏心轴4的下端相联接。

本发明相比背景技术有如下优点：

1）本发明采用偏心轴机构、十字滑轨桥架约束结构和连接轴承支撑结构，使副面在约束的空间，绕电机轴做圆周平动。

2）本发明采用了成熟的组合结构（偏心轴及轴承），实现方便，工作可靠。

3）本发明采用一体化设计，体积小、重量轻、控制灵活、加工成本低。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图1中：1为副面、2为十字滑轨桥架、3为连接轴承、4为偏心轴，5为副面基座、6为驱动电机。

具体实施方式

参照图1，本发明所述的一种天线非轴对称副面圆锥扫描装置，包括天线副面1、十字滑轨桥架2、连接轴承3、偏心轴4、副面基座5和驱动电机6；所述的副面基座5的圆盘中心设有一个凹止口，偏心轴4下端固定在一个轴承内侧，该轴承外侧固定在凹止口内，偏心轴4下端的轴中心线与副面基座5的中心线相重合；天线副面1的底面配装有一个圆柱形止口，止口两侧对称设有光滑的导杆；偏心轴4的上端固定在连接轴承3的内侧，连接轴承3固定在圆柱形止口的内腔中，偏心轴4上端的轴中心线与天线副面1的中心线相重合；副面基座5的圆盘顶面上左右两侧对称设有两个带燕尾槽的光滑导轨；十字滑轨桥架2上端设有与导杆相对应的导孔，导杆从导孔中伸出，十字滑轨桥架2下端设有与燕尾槽相对应的滑块。

其中，导轨的运动轴线与导杆相垂直，导杆在导孔中滑动，滑块在燕尾槽中滑动，导杆的运动方向和滑块的运动方向相互垂直。

其中，所述的驱动电机6固定在副面基座5下方，驱动电机6的转轴和偏心轴4的下端相联接。

本发明简要工作过程如下：设备工作时，驱动电机6运动并提供过零同步信号，驱动电机6带动偏心轴4运动，通过连接轴承3的传动，带动副面1运动，依靠十字滑轨桥架2的约束，使副面1相对于副面基座5做圆锥平动。本发明满足以下要求：

①根据圆锥扫描的要求，副面的中心位置安装偏心轴，直接与驱动电机连接，当电机旋转时，副面受偏心轴的作用在绕电机轴心圆周平动；

②根据副面平动的要求，在偏心轴和副面之间依靠轴承连接，以保证轴旋转转不会带动副面一起旋转；

③根据非轴对称副面控制要求，选择十字滑轨桥架滑轨机构，以保证副面只能在XY方向精确平动，而不会发生旋转或偏移，确保满足光学反射要求。