[实用新型]一种大工作空间可变驱动并联式天线座机构

说明书

技术领域

本实用新型属于天线装置领域，涉及一种大工作空间可变驱动并联式天线座机构，应用于航天遥感、卫星通讯中的固定式、车载式、机载式和船载式卫星接收天线。

背景技术

卫星天线一般由天线反射体联结一个天线座构成，天线座是天线的支撑和定向装置，用以使天线能够按照预定的轨迹或者跟随目标运动，其结构在很大程度上影响着天线整机的性能指标。

目前，世界上公知的航天遥感所采用经典的俯仰-方位型天线，其天顶位置存在着一个无法“过顶”连续跟踪的“盲锥”区域，盲锥区域的大小(即盲锥的锥顶角)取决于天线与飞行器的距离和飞行器水平飞行速度，当飞行棋过顶跟踪时天线需要很大的方位角速度,在目标通过天顶瞬间方位角速度达到无穷大,导致俯仰-方位型天线在天顶附近存在跟踪盲区。传统经典的遥感卫星天线由于盲锥区域的存在无法实现工作空域任意姿态连续跟踪，难以满足卫星信号和数据不间断连续工作的需求。目前，工程实际中多选择在避开卫星运行轨道经过天线天顶的地方建造卫星地面站天线。

目前可以实现过顶追踪的有Stewart天线和异性天线，其中异形座天线都是使用特殊形状的支撑腿以实现特定角度的翻转需求，但异形结构本身因为形状特殊为了保证使用寿命就必须采用特殊材料，并且制作繁琐，效率低，故障率高，而且因为一般异形结构都是由主翻转支杆和副支撑杆组成，在使用中主支杆频繁受力就会产生形变，造成翻转角度不稳定容易出现误差，并且异形天线座结构的天线难以解决过顶问题，而Stewart天线一般都是由六根伸缩单元组成Stewart形并联结构，Stewart天线可以完美解决过顶问题，但是六根伸缩单元在使用中需要协同动作，其组装繁琐，响应速度慢，并且无法实现负角度。

并联机构以其结构紧凑、刚度大、承载能力强、动态特性好等优点在诸多领域得以应用，但其工作空间较小，难以满足天线方位、俯仰角度的要求，无法实现全角度或者负角度跟踪，故在天线领域的应用还很有限。目前多用于大口径天线的二次精调中。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决已有技术存在的难以同时解决过顶问题和负角度问题，提供一种无过顶“盲区”的大工作空间可变驱动并联式天线座机构，其解决卫星天线的过顶跟踪问题，实现工作范围内天线对目标任意姿态无盲区的连续跟踪。

本实用新型通过以下技术方案实现：

提供了一种大工作空间可变驱动并联式天线座机构，其包括平行设置的定平台(1)和动平台(2)，所述的动平台位于定平台上方，定平台和动平台之间通过三个沿圆周方向均匀分布的运动支链连结；

所述的运动支链包括摆动杆、直线驱动单元，所述的摆动杆的一端与直线驱动单元的一端通过球面副相铰连，直线驱动单元的另一端为驱动端，直线驱动单元的驱动端与动平台的侧壁相铰接，摆动杆的另一端为转动端，摆动杆的转动端与定平台的侧壁相铰接，摆动杆的转动端与定平台相接处设有用于转动摆动杆的转动装置。

进一步的，所述的各个运动支链之间间隔120°均匀分布。

进一步的，所述的直线驱动单元的驱动端与动平台相铰接处为第一转动副，各个第一转动副之间间隔120°均匀分布。

进一步的，所述的摆动杆的转动端与定平台相铰接处为第二转动副，各个第二转动副之间间隔120°均匀分布。

进一步的，所述的直线驱动单元为滚珠丝杠、滚珠导轨、油缸或气缸。

进一步的，所述的转动装置为电机减速器，减速器输出轴通过转动副与摆动杆连接。

进一步的，所述的动平台上配装有反射天线。

本实用新型相对于现有技术而言具有的优点在于：

采用三个运动支链实现翻转和伸缩功能，天线的整体重量轻，使用三个转动装置驱动动平台转动，转动之后配合伸缩单元将天线反射面伸出天线座外，根据伸出角度的不同，天线座以负角度对准水平面.

采用三个运动支链配合三个转动装置，可以优先转动然后伸缩，或者优先伸缩然后转动，满足天线超过90°的大角度俯仰要求(假设天线指向沿定平台中心轴线向上时天线俯仰角为90°，天线指向垂直于定平台中心轴线时天线俯仰角为0°)，实现全角度和负角度窥探，保证反射面随时跟踪信号，保证信号强度。

采用的并联式三运动支链结构，不存在无限大角度苏情况，解决了卫星天线的过顶跟踪问题。

在船舶、飞机或是汽车等天线的安装面相对于水平面存在倾斜角的情况下，天线仍具有相对于水平面的半球工作空间，可以满足跟踪指向要求。