[发明专利]一种适用于低轮廓通信终端的堆叠式传动装置

说明书

本发明涉及卫星通信技术领域，具体公开了一种适用于低轮廓通信终端的堆叠式传动装置，包括基座、安装在基座上的壳体、堆叠式安装在壳体中的传动组件；传动组件包括由外向内层级安装的盘式轴承和天线组件，盘式轴承包括同轴安装、可相对转动的轴承外圈和轴承内圈，轴承外圈与壳体的内壁刚性连接，轴承内圈与天线组件同轴固定连接，天线组件中的上下各天线单元之间同轴安装、可相对转动。本发明采用堆叠式传动组件，保证天线整体尺寸的超低轮廓，实现通信终端低剖面设计；盘式轴承采用双层中空式内圈结构，具有耐机载振动冲击、结构紧凑、装配简单、精度高、便于调整、刚性好等优点。

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，尤其涉及一种适用于低轮廓通信终端的堆叠式传动装置。

背景技术

卫星通信具有覆盖面大、无缝隙覆盖、在卫星覆盖区域内无通信盲区、对地形和距离不敏感、不受地理环境、气候条件和时间限制等优势，能够覆盖到大范围没有地面通信网络覆盖的地域，是组成无缝隙覆盖信息网不可缺少的组成部分。“动中通”卫星通信系统能够使载体在移动的过程中始终保持与卫星之间的通信连接，可以实时地把事发当地情况的图文、视频资料传送出去，为决策层提供最直接的情报。近年来，随着多点波束和频分复用技术的高通量卫星的快速发展，无人机载、民航飞机宽带互联网接入的通信需求越来越迫切。

历经多年发展，卫星“动中通”天线已经发展到第三代。第一代天线是圆口径反射面为主的高剖面天线，其优点是容易实现高增益、高效率、低旁瓣和低交叉极化性能，缺点是剖面高，受体积重量的限制，该类动中通天线主要用于大型移动载体(如船舶、大型车辆)；第二代天线是以椭圆口径的反射面天线和透镜天线为主的中等剖面动中通天线，反射面设计成椭圆口面，以中等尺寸实现较好的电气性能。第三代天线是以平板天线、相控阵天线为主的低剖面动中通天线，具有剖面低、机动性好、风阻小、重量轻等特点，适合车载、机载等高速行使的载体平台。通过上述分析，第三代低剖面天线方案因其低轮廓性更适用于机载平台。

根据机载平台的环境适应性特点，机载通信设备在飞机起飞、着陆、飞行等过程中经受振动、冲击、加速度等各种严酷静动力学环境考验，需具备较好可靠性，较好的耐振动冲击能力。但目前的天线还不能满足这些需求，原因在于：

1、目前低剖面天线多采用带传动和齿轮传动方案，带传动刚性不足，在高速下容易谐振；低剖面天线采用盘式结构，刚性较差，采用薄壁大中空齿轮进行传动，耐振动冲击性差，在机载振动环境下容易卡滞，而超出电机最大力矩，不能正常转动，无法满足指向精度要求，同时齿轮式结构复杂，质量重，不利于机载轻量化设计；

2、机载通信在高中轨跨波束切换时，要满足其低延时速率要求，根据轨道参数及天线指向要求，低轮廓天线需具备较高的速度和加速度性能，现有带传动和齿轮传动方案因传动链较长，无法实现；

3、目前常规反射面天线、平板天线多采用方位-俯仰型架构，其中方位结构多采用单盘式轴承，不适用于低剖面天线体制要求的多层同轴安装。

发明内容

本发明提供一种适用于低轮廓通信终端的堆叠式传动装置，解决的技术问题在于：设计一种多层同轴安装、多层天线相对转动且刚性较强，同时满足低延时速率要求的传动装置。

为解决以上技术问题，本发明提供一种适用于低轮廓通信终端的堆叠式传动装置，包括基座、安装在所述基座上的壳体、堆叠式安装在所述壳体中的至少一组传动组件；所述传动组件包括由外向内层级安装的盘式轴承和天线组件，所述盘式轴承包括同轴安装、可相对转动的轴承外圈和轴承内圈，所述轴承外圈与所述壳体的内壁刚性连接，所述轴承内圈与所述天线组件同轴固定连接，所述天线组件中的上下各天线单元之间同轴安装、可相对转动。

优选的，所述盘式轴承为双内圈盘式轴承；所述双内圈盘式轴承包括与所述壳体连接的第一轴承外圈，固定在所述天线组件上的上轴承内圈和下轴承内圈，所述第一轴承外圈与所述上轴承内圈、所述下轴承内圈分别同轴转动连接。