[发明专利]一种柔性垫圈结构的光学天线

说明书

本发明为一种柔性垫圈结构的光学天线，前、后面板的中心孔套于收发镜筒前端，且固定于天线外壳，套装于收发镜筒的柔性垫圈嵌于后面板的中心孔内，固定于扣合的前、后面板之间，方位电机和俯仰电机直接联接收发镜筒后端。当二电机驱动收发镜筒后端，有弹性的柔性垫圈允许收发镜筒在方位、俯仰方向小角度转动。实现天线调节，保持正常通信。环形柔性垫圈外径与前后面板的中心孔孔径相配合，径向凸齿形成内圈直径与收发镜筒外径配合。收发镜筒上依次安装防脱垫圈、柔性垫圈、固定垫圈、外压圈，使安装稳固。本发明柔性垫圈替代双轴万向支架，减少零件、紧凑结构，缩减重量，降低成本，且柔性垫圈可减震，保护收发光路。

技术领域

本发明涉及光学天线技术领域，具体为一种柔性垫圈结构的光学天线。

背景技术

在无线光通信系统中，需要面对面架设2台光学天线，光学天线光路发散角小，传输距离远，通常架设在楼宇、高塔、车辆顶，二天线之间必须无遮挡。在高处架设的天线受地表震动、风和温度变化等都会使原本双向对准的激光束相互偏离，造成光路故障、通信误码或中断。因此光学天线系统需要增配对光束的自动跟踪的设施来克服光束的偏移。传统的光学天线自动跟踪设施为了实现方位和俯仰方向的转动，结构上要增加一个控制方位角的转动轴和一个控制俯仰角度的转动轴、配置控制二轴转动的电机以及天线的万向支架，导致光学天线体积和重量增加不少，不仅提高了设备成本，也增加了对天线安装位置的要求，安装过程的装配调试复杂，安装维护成本均上升。

发明内容

本发明的目的是设计一种柔性垫圈结构的光学天线，用柔性垫圈联接收发光路和天线外壳，代替传统的双转轴式万向支架结构，减少了零件数量、体积、重量，降低了光学天线生产成本，减少了天线调试、装配流程。

本发明设计的一种柔性垫圈结构的光学天线，包括天线外壳、外壁为收发镜筒的收发光路、方位电机和俯仰电机。收发镜筒、方位电机和俯仰电机均安装于天线外壳内，柔性垫圈套装固定于收发镜筒前端，前、后面板均有与收发镜筒配合的中心孔，套装于收发镜筒前端，前、后面板与天线外壳配合，且固定于天线外壳前端，柔性垫圈嵌于后面板的中心孔内，固定于相互扣合的前、后面板之间，方位电机和俯仰电机直接联接和驱动收发镜筒后端。由于柔性垫圈有弹性，当收发镜筒后端被方位电机和俯仰电机驱动时，允许收发镜筒方位、俯仰方向上的小角度转动，转动角度达±2°。当天线因为震动等外部因素改变方向时，方位电机和俯仰电机调节天线的方位角和/或俯仰角的改变，使天线状态还原，保持正常通信。

所述柔性垫圈为环形，外径与前、后面板的中心孔孔径相配合，环壁厚为1～6mm，环内有3～8个径向凸齿，径向凸齿顶端形成内圈，内圈直径与收发镜筒外径配合，径向凸齿高度为6～12mm，柔性垫圈的轴向宽度为3～8mm。

后面板的中心孔为台阶孔，中心孔前孔直径与柔性垫圈外径相等，前孔的深度等于柔性垫圈轴向宽度；中心孔的后孔直径小于柔性垫圈外径、大于收发镜筒前端外径。前面板的中心孔的直径小于柔性垫圈外径、大于收发镜筒前端外径。前面板和后面板上有相互配合的连接孔，还有与天线外壳连接的固定孔。柔性垫圈嵌在后面板中心孔的前孔内，止于后孔的台阶，柔性垫圈的前端面与后面板的前端面平齐。前面板与后面板扣合，螺钉经前后面板的连接孔连接二面板并将二面板与天线外壳连接，前面板压紧固定柔性垫圈。收发镜筒穿过柔性垫圈从前面板中心孔内伸出。

所述柔性垫圈为铜垫圈、铝垫圈、银垫圈、钢垫圈、橡胶垫圈或者硅胶垫圈中的任一种，使用不同材料的柔性垫圈装配的天线结构的最大偏转角度不同。

收发镜筒紧箍件之前的收发镜筒前端外壁有两重台阶，第一重台阶的外径大于柔性垫圈的径向凸齿形成内圈的内径、小于后面板后孔内径，第一重台阶的宽度等于防脱垫圈的轴向厚度；第二重台阶外径等于柔性垫圈径向凸齿形成内圈的内径。第一重台阶外壁有螺纹，防脱垫圈旋在其上，以防收发镜筒位移过大时脱落。柔性垫圈径向凸齿形成的内圈紧包收发镜筒第二重台阶外壁，收发镜筒第二重台阶前端的外壁有螺纹，外压圈从收发镜筒前端旋入，将柔性垫圈固定垫圈压紧固定。