[发明专利]一种机载卫星通信天线极化电动调整装置

说明书

技术领域

本发明涉及卫星通信天线。尤其是机载卫星通信天线极化电动调整机构。

背景技术

卫星通信天线的极化方向，指卫星通信天线辐射时形成的电场强度方向。线极化工作方式的卫星通信天线，由于地理位置和卫星姿态变化，需要进行极化调整。传统的极化调整方式是通过手动或电机驱动旋转馈源及馈电网络，实现极化调整。这种极化调整机构的几何尺寸和旋转包络尺寸比较大，重量也比较重，难以实现整机的小型化和轻量化，难以适应严酷的使用环境。

固定翼飞机和直升机的机载设备，一般对其外形尺寸及重量有苛刻的要求，并且其振动、冲击、高低温等使用环境也极为严酷。机载设备的设计和制造需满足相应的机载要求。

发明内容

本发明目的是，提出一种适用于机载使用环境的卫星通信天线极化电动调整机构，通过旋转极化探针，实现对天线的极化电动调整的功能，调整机构的外形尺寸小，重量轻，同时采用不锈钢材料制作，适应机载使用环境。

本发明的技术方案是，一种(机载)卫星通信天线极化电动调整装置，包括极化调节器和伺服传动装置；极化调节器包括极化器、极化探针、介质柱、探针转轴和极化器堵块，伺服传动装置包括极化调整电机、电机支架、传动小齿轮和大齿轮，极化调整电机、传动小齿轮由电机支架支撑，传动大齿轮与传动小齿轮啮合，传动大齿轮装置在极化调节器上，带动极化器内的探针转轴和极化探针旋转运动，介质柱是采用聚四氟乙烯材料制备的柱，支撑极化探针，并由极化转轴与传动大齿轮固定；极化转轴与极化器内部的介质柱同轴固定。

进一步，设有限位拨杆和限位块实现探针旋转限位。极化器和极化探针根据工作频率进行设计；传动大小齿轮由一对圆柱直齿轮组成，采用不锈钢材料，进行减重处理；极化调整电机采用直流伺服电机，与传动小齿轮连接，提供极化调整的动力；为了防止极化器无限旋转，在大齿轮上固定限位拨杆，撞击限位块实现限角度旋转。

发明的有益效果，本发明的卫星通信天线极化电动调整机构，在调整极化时，仅为内部旋转，外形尺寸无变化，因此与传统的旋转馈源方法相比，显著减少安装所需空间，尤其适合对安装尺寸有严格要求的机载卫星通信。

此机构的各组成部分，除了承担传动的齿轮组采用不锈钢材料，其余均采用轻质铝合金材料或者非金属材料，并进行减重镂空设计，装置结构简单可靠，适应机载使用环境，适用各型机载卫星通信天线极化调整需求。目前此发明已使用在运输机直升机等机载卫星通信天线中，为天线整机的轻量化一体化小型化发挥了举足轻重的作用。

附图说明

图1天线极化电动调整机构外形图；

图2天线极化电动调整机构透视效果图。

具体实施方式

本发明的卫星通信天线极化电动调整机构，包括极化调节器和伺服传动装置两部分。以下描述参见“图1天线极化电动调整机构外形图”和“图2天线极化电动调整机构透视效果图”。图1-2中各零件为：1极化器、2极化调整电机、3电机支架、4齿轮支撑、5小齿轮、6大齿轮、7限位拨杆、8限位块、9极化器堵块、10极化探针、11介质柱、12探针转轴。

极化调节器是实现电场强度方向调整的元件，由1极化器、9极化器堵块、10极化探针、11介质柱和12探针转轴等组成。极化器和极化探针根据工作频率进行设计，本例中是12GHz的极化器及探针，电磁波在极化器中流动，通过鱼钩形极化探针进行耦合，探针旋转不同角度，实现极化角的调整。极化器矩形出口一端被极化器堵块封闭，另一端为电磁波通道。介质柱为特定介电常数的聚四氟乙烯材质，既支撑极化探针，又实现低阻尼低摩擦旋转运动，并由极化转轴与传动大齿轮固定。

伺服传动装置是实现极化调整的动力机构，由2极化调整电机、3极化调整电机支架支撑、4齿轮支撑、5小齿轮、6大齿轮、7限位拨杆和8限位块等组成。极化调整电机由电机支架支撑，安装在极化器上，与传动小齿轮连接，提供极化调整的动力，本例采用直流伺服电机，尺寸小、传动精度高。传动小、大齿轮由一对圆柱直齿轮组成，采用不锈钢材料，进行镂空减重处理，本例中采用模数为0.5，小、大齿轮的齿数分别为60和80的齿轮组。由于极化角调整范围在±90°范围内即可，为了防止极化器无限旋转失误，在大齿轮一侧固定限位拨杆，当限位拨杆撞击限位块时，电机停转，反向亦然，从而实现限角度旋转。