[发明专利]具有偏心倾斜定位机构的天线定位器

说明书

本发明描述了采用偏心倾斜指向机构进行天线定位的方法、系统和设备。例如，根据本公开的系统可包括基座结构和中间结构，该中间结构围绕第一轴(例如，倾斜轴)与该基座结构可旋转地耦合。该系统还可包括定位系统，该定位系统与该中间结构耦合并且被配置为使天线视轴围绕相对于该中间结构的至少两个角度自由度进行取向(例如，采取俯仰‑方位型配置)。该系统还可包括该基座结构与该中间结构之间的致动器，该致动器被配置为设定、改变或保持该基座结构与该中间结构之间的角度，并且在一些示例中可包括以目标设备的预测路径为基础的偏心元件的旋转。

交叉引用

本专利申请要求Zimmerman等人于2018年3月8日提交的名称为“ANTENNAPOSITIONER WITH ECCENTRIC TILT POSITION MECHANISM”(具有偏心倾斜定位机构的天线定位器)的美国临时专利申请号62/640,386的权益，该临时专利申请被转让给本专利申请的受让人并且全文明确地以引用方式并入本文。

背景技术

天线定位系统通常用于无线通信系统中，其中天线在特定取向上对准以支持建立和保持与目标设备的通信链路。目标设备可包括卫星、飞机、陆基车辆、静止陆基目标等。

用于使天线视轴与诸如这些的目标设备对准的定位系统可具有特定性能要求。例如，为了支持与可能相对于天线具有各种各样的位置的一个或多个目标设备的通信，可能要求定位系统提供相对较大的角度范围(例如，约一个或多个角度自由度)来跟踪目标设备。在一些场景下，定位系统可能需要支持一定致动速率，该致动速率基于目标设备的路径或位置与天线的位置之间的关系或定位系统的定位轴的配置。

在一个示例中，当定位系统被配置为使天线视轴围绕方位轴和俯仰轴进行取向(例如，采取俯仰-方位型配置)时，目标设备经过上空可能会给目标设备的跟踪带来挑战。例如，与跟踪目标设备经过上空相关联的方位速率可能是无限的(例如，在目标设备以90度俯仰角经过上空时在方位方向的180度转变期间)。当定位系统无法支持如此高的方位速率时，相关联的系统可丢弃与目标设备的通信链路，直到在经过上空后定位系统能够沿着目标设备的方向重新定位天线视轴。这种通信损失可限制、损害或降低此类天线系统的性能。

发明内容

本发明描述了采用偏心倾斜指向机构进行天线定位的方法、系统和设备。例如，根据本公开的系统可包括基座结构和中间结构，该中间结构围绕第一轴(例如，倾斜轴)与基座结构可旋转地耦合。该系统还可包括定位系统，该定位系统与中间结构耦合并且被配置为使天线视轴围绕相对于中间结构的至少两个角度自由度进行取向，该至少两个角度自由度在一些示例中通常可对应于方位定位轴和俯仰定位轴(例如，采取俯仰-方位型配置)。该系统还可包括基座结构与中间结构之间的致动器(例如，倾斜致动器)，该致动器被配置为设定、改变或保持基座结构与中间结构之间的角度，并且在一些示例中可包括至少部分地以目标设备的预测路径为基础的控制或致动。

基座结构与中间结构之间的致动器可包括旋转元件和偏心元件，该旋转元件被配置为围绕第二轴(例如，与第一轴不同、与第一轴不重合、与第一轴不同心)旋转，并且该偏心元件与旋转元件和中间结构耦合。偏心元件可在从第二轴偏移一定偏心距离或偏移量的位置处安装到或以其他方式连接到旋转元件。在一些示例中，为了改变基座结构与中间结构之间的角度，旋转该旋转元件可在从第一轴偏移的位置处改变基座结构与中间结构之间的距离(例如，通过改变偏心元件相对于基座结构的位置)。在各种示例中，偏心元件可包括接合在中间结构的狭槽中的销，或偏心元件可与连杆的第一端耦合并且中间结构可与连杆的第二端耦合，或偏心元件可采取其他形式或配置来调节中间结构与基座结构之间的角度。