本發(fā)明屬于動中通衛(wèi)星天線技術領域，具體涉及一種船載動中通衛(wèi)星天線。

背景技術：

對于生活在海上的漁民，茫茫的大海是文化生活的沙漠。一年中漁民們需要長時間的遠海捕撈作業(yè)，讓漁民在出海作業(yè)時也能及時了解到國家的時事新聞、行業(yè)與市場信息、氣象與海浪預報等資訊，對滿足漁民的精神文化需求與和諧漁區(qū)的建設具有非常重要的作用，也是我國民生工程建設至關重要的一環(huán)。

由于在海上只有衛(wèi)星信號才能覆蓋，而接收衛(wèi)星信號必須要求天線能夠自動精確跟蹤衛(wèi)星，目前市場的單收動中通看電視天線基本能滿足這一需求。漁民可以通過該天線看電視，還可以接收氣象衛(wèi)星圖像信號。這種天線只是單收天線，只能滿足娛樂要求，無法滿足不間斷地傳遞語音、數(shù)據(jù)、圖像等多媒體信息，可滿足各種移動條件下的多媒體通信的需要，同時這種天線結構這種天線采用兩軸穩(wěn)定、三軸跟蹤技術，在船舶航行到遠海或遇到風浪比較大的情況下或船體搖晃劇烈，船體會面臨橫搖、縱搖以及船體的轉向等復合運動，原有的通過方位轉動、俯仰轉動和極化調節(jié)的動中通看電視天線就會產生丟星現(xiàn)象，無法精確跟蹤衛(wèi)星，造成信號中斷。

中國實用新型專利cn204947068u公開了一種三軸穩(wěn)定四軸跟蹤的船載動中通天線，該技術方案雖然能夠滿足船體面臨橫搖、縱搖以及船體的轉向等復合運動時，實現(xiàn)動中通天線與船體相適應的復合運動，克服了現(xiàn)有動中通天線產生丟星現(xiàn)象，但其橫搖傳動部分(即橫滾傳動裝置)結構復雜、制造成本高，導致整機結構復雜，在天線發(fā)生故障或需要升級時漁民無法獨立解決，無法普遍推廣。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術中存在的動中通衛(wèi)星天線結構復雜，制造成本高以及無法普遍推廣的問題，本發(fā)明提供了一種船載動中通衛(wèi)星天線，具有結構簡單、成本低廉、穩(wěn)定性好且利于普遍推廣使用的有益效果。本發(fā)明要解決的技術問題通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種船載動中通衛(wèi)星天線，包括方位傳動裝置、橫滾傳動裝置、俯仰傳動裝置、極化傳動裝置及天線面，方位傳動裝置上設有支架，橫滾傳動裝置通過支架與方位傳動裝置連接，俯仰傳動裝置與橫滾傳動裝置和天線面連接，極化傳動裝置與天線面連接，所述橫滾傳動裝置包括設置在所述支架上的橫滾臂組件、橫滾大齒輪、橫滾電機、橫滾電機安裝板、橫滾前側板以及橫滾限位塊；所述橫滾臂組件包括橫滾軸承座、橫滾軸和u型橫滾壁；

所述u型橫滾壁采用鋁合金方管通過模具冷彎一體成型；

所述橫滾電機安裝板和橫滾前側板分別固設在支架的上部相對側；

所述橫滾軸承座固設在所述橫滾電機安裝板和橫滾前側板上；

所述橫滾軸通過軸承設置在所述橫滾軸承座上；

所述橫滾軸一端與所述u型橫滾壁連接，另一端與所述橫滾大齒輪連接；所述橫滾大齒輪通過橫滾墊高柱與所述u型橫滾壁固定連接；

所述橫滾電機固定連接在所述橫滾電機安裝板上，所述橫滾電機的輸出軸上設有與所述橫滾大齒輪相嚙合的橫滾小齒輪，橫滾小齒輪帶動橫滾大齒輪轉動，進而帶動所述u型橫滾壁運動；

所述橫滾限位塊的兩端分別與所述橫滾電機安裝板和橫滾前側板固定連接，所述橫滾限位塊位于所述u型橫滾壁下方，以限制所述u型橫滾壁的一端向下轉動的角度。

進一步的，所述極化傳動裝置包括旋轉關節(jié)、極化電機、濾波器、波導管以及波導；

所述旋轉關節(jié)包括極化內軸和極化軸承座，極化軸承座通過軸承設置在所述極化內軸上；

所述極化內軸與所述天線面的背面固定連接；所述極化內軸上還固設有極化大齒輪；

所述極化電機通過極化安裝板固定在所述極化軸承座上，所述極化電機的輸出軸上設有與所述極化大齒輪相嚙合的極化小齒輪，極化小齒輪帶動所述極化軸承座繞極化大齒輪轉動；

所述濾波器的兩端分別設有高頻頭和固定雙工器，所述固定雙工器固設在所述極化軸承座上；所述波導管的一端與所述固定雙工器連接，另一端設有上變頻功放；

所述波導設置在所述天線面正面，所述波導上設有介質饋源。

進一步的，所述俯仰傳動裝置包括分別設置在所述u型橫滾壁兩端部的第一俯仰組件和第二俯仰組件；所述第一俯仰組件包括固設在所述u型橫滾壁一端部的第一俯仰軸承座、第一俯仰軸、第一天線面連接板、俯仰大齒輪以及俯仰電機；

所述第一俯仰軸通過軸承設置在所述第一俯仰軸承座上；

所述第一天線面連接板和所述俯仰大齒輪均與所述第一俯仰軸固定連接；

所述俯仰電機通過俯仰電機安裝板固設在所述u型橫滾壁上，所述俯仰電機的輸出軸上設有與所述俯仰大齒輪相嚙合的俯仰小齒輪；

所述第二俯仰組件包括固設在所述u型橫滾壁另一端部的第二俯仰軸承座、第二俯仰軸以及第二天線面連接板；

所述第二俯仰軸通過軸承設置在所述第二俯仰軸承座上；

所述第二天線面連接板與所述第二俯仰軸固定連接；

所述第二天線面連接板上設有慣導組件；

所述天線面與所述第一天線面連接板和第二天線面連接板固定連接。

進一步的，所述方位傳動裝置包括方位底盤、方位軸承座、方位旋轉平臺、滑環(huán)、方位電機以及用于安裝橫滾傳動裝置的支架；

所述方位底盤的頂面上固設有方位大齒輪；所述方位軸承座通過軸承設置在方位底盤上且位于所述方位大齒輪的圓心處；

所述方位旋轉平臺固設在所述方位軸承座上；

所述方位電機通過方位電機安裝板固設在所述方位旋轉平臺上，所述方位電機的輸出軸上設有與所述方位大齒輪嚙合的方位小齒輪；方位小齒輪帶動方位旋轉平臺和方位軸承座繞所述方位大齒輪轉動；

所述滑環(huán)通過滑環(huán)安裝板固設在所述方位旋轉平臺上。

進一步的，所述橫滾臂組件還包括橫滾加強板，所述橫滾軸一端通過橫滾加強板與所述u型橫滾壁連接。

進一步的，所述橫滾電機安裝板、橫滾前側板、支架、方位旋轉平臺以及極化安裝板均采用鈑金件。

進一步的，所述u型橫滾壁上還固設有俯仰限位柱，所述第一天線面連接板的外周壁上開有與俯仰限位柱配合的限位豁口。

進一步的，所述第二天線面連接板上固設有俯仰配重。

進一步的，所述方位旋轉平臺上還設有配重塊，配重塊位于所述支架的相對側。

進一步的，所述支架上固設有支架加強板和控制盒，控制盒(1-12)內設置有衛(wèi)星調制解調器。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果：

(1)本發(fā)明采用全新的三軸穩(wěn)定四軸跟蹤結構，即在傳統(tǒng)的方位、俯仰和極化轉動的基礎上，增加橫滾傳動裝置，使船體面臨橫搖、縱搖以及船體的轉向等復合運動時，橫滾傳動裝置實現(xiàn)動中通天線與船體相適應的復合運動，克服了現(xiàn)有動中通天線產生丟星現(xiàn)象，造成通信鏈路中斷的問題，提高船載動中通天線在船體極端擺動下追蹤衛(wèi)星的穩(wěn)定性。

(2)本發(fā)明的橫滾傳動裝置中的u型橫滾壁采用的鋁合金方管，使用模具進行冷彎加工，成型后的u型橫滾壁退后去應力，保證其穩(wěn)定性的同時降低成本；橫滾電機安裝板、橫滾前側板、支架、方位旋轉平臺以及極化安裝板均采用鈑金件。，能大幅度降低其制造成本。

(3)極化傳動裝置的旋轉關節(jié)、上變頻功放器buc(blockup-converter，上變頻功率放大器)安裝于天線面背側，可省去俯仰和橫滾的旋轉關節(jié)，衛(wèi)星modem(衛(wèi)星調制解調器)內置于控制盒，可省去方位的旋轉關節(jié)，使得天線在三個軸上轉動時，不影響ku頻段電磁波的傳送，其天線增益較高，旁瓣特性較好，可跟蹤制導系統(tǒng)控制天線的方位和俯仰指向。

(4)本發(fā)明的傳動裝置均采用齒輪嚙合形式傳動，穩(wěn)定性好且精度高。

(5)本發(fā)明結構簡單、成本低廉、穩(wěn)定性好且利于普遍推廣使用，經濟價值高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明整體結構示意圖；

圖2是本發(fā)明橫滾傳動裝置結構示意圖；

圖3是本發(fā)明方位傳動裝置結構示意圖；

圖4是本發(fā)明俯仰傳動裝置結構示意圖；

圖5是本發(fā)明極化傳動裝置結構示意圖一；

圖6是本發(fā)明極化傳動裝置結構示意圖二；

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

如圖1-圖2所示，為解決現(xiàn)有動中通天線產生丟星現(xiàn)象，但其結構復雜、制造成本高，在天線發(fā)生故障或需要升級時漁民無法獨立解決，無法普遍推廣的技術問題，

如圖1-圖6所示，為解決現(xiàn)有動中通天線產生丟星現(xiàn)象，但其結構復雜、制造成本高，在天線發(fā)生故障或需要升級時漁民無法獨立解決，無法普遍推廣的技術問題，本實施例提供一種船載動中通衛(wèi)星天線，包括方位傳動裝置、橫滾傳動裝置、俯仰傳動裝置、極化傳動裝置及天線面3-1，方位傳動裝置上設有支架，橫滾傳動裝置通過支架與方位傳動裝置連接，俯仰傳動裝置與橫滾傳動裝置和天線面3-1連接，極化傳動裝置與天線面3-1連接，方位傳動裝置包括方位底盤1-1、方位軸承座1-2、方位旋轉平臺1-3、滑環(huán)1-7、方位電機1-10以及用于安裝橫滾傳動裝置的支架；支架由第一支架板1-9和第二支架板1-13組成。

方位底盤1-1的頂面上固設有方位大齒輪1-5；方位軸承座1-2通過軸承設置在方位底盤1-1上且位于方位大齒輪1-5的圓心處；方位旋轉平臺1-3固設在方位軸承座1-2上；方位電機1-10通過方位電機安裝板固設在方位旋轉平臺1-3上，方位電機1-10的輸出軸上設有與方位大齒輪1-5嚙合的方位小齒輪；方位電機1-10驅動方位小齒輪，帶動方位旋轉平臺1-3和方位軸承座1-2繞方位大齒輪1-5轉動，實現(xiàn)方位傳動裝置的工作過程?；h(huán)1-7通過滑環(huán)安裝板1-6固設在方位旋轉平臺1-3上。支架上固設有支架加強板1-8和控制盒1-12。控制盒用于安裝天線的伺服控制裝置，，控制盒(1-12)內設置有衛(wèi)星調制解調器。方位旋轉平臺1-3上還設有配重塊1-4，配重塊1-4位于支架的相對側，保持整機平衡。本實施例的方位傳動裝置通過軸承、軸承座以及齒輪嚙合實現(xiàn)轉動，工作過程中穩(wěn)定性好，減少摩擦和電機的負載。第一支架板1-9、第二支架板1-13以及方位旋轉平臺1-3均采用鈑金件。

橫滾傳動裝置包括設置在支架上的橫滾臂組件、橫滾大齒輪2-1以及橫滾電機2-11，還包括橫滾電機安裝板2-3、橫滾前側板2-7以及橫滾限位塊2-9；橫滾臂組件包括橫滾軸承座2-4、橫滾軸2-2和u型橫滾壁2-6；u型橫滾壁2-6采用鋁合金方管通過模具冷彎一體成型。橫滾電機安裝板2-3和橫滾前側板2-7均采用鈑金件。u型橫滾壁2-6采用的鋁合金方管，使用模具進行冷彎加工一體成型，成型后的u型橫滾壁退后去應力，保證其穩(wěn)定性，一體成型的結構與現(xiàn)有拼接組合安裝相比能減少原材料的使用，大幅度降低成本；橫滾前側板2-7和橫滾橫滾電機安裝板2-3采用鈑金件，能大幅度降低其制造成本。

橫滾電機安裝板2-3和橫滾前側板2-7分別固設在支架的上部相對側。支架由第一支架板1-9和第二支架板1-13組成，橫滾電機安裝板2-3和橫滾前側板2-7均與第一支架板1-9和第二支架板1-13固定連接。橫滾軸承座2-4固設在橫滾電機安裝板2-3和橫滾前側板2-7上；橫滾軸2-2通過軸承設置在橫滾軸承座2-4上；橫滾軸2-2一端與u型橫滾壁2-6連接，另一端與橫滾大齒輪2-1連接；橫滾大齒輪2-1通過橫滾墊高柱2-8與u型橫滾壁2-1固定連接；橫滾電機2-11固定連接在橫滾電機安裝板2-3上，橫滾電機2-11的輸出軸上設有與橫滾大齒輪2-1相嚙合的橫滾小齒輪2-10。在工作時，橫滾電機2-11驅動橫滾小齒輪2-10運動，帶動橫滾大齒輪2-1轉動，進而帶動橫滾軸2-2以及u型橫滾壁2-6運動，完成橫滾臂2-6方向的調整。

橫滾限位塊2-9的兩端分別與橫滾電機安裝板2-3和橫滾前側板2-7固定連接，橫滾限位塊2-9位于u型橫滾壁2-6下方，以限制u型橫滾壁2-6的一端向下轉動的角度。當u型橫滾壁2-6一端向上運動，另一端向下運動時，另一端運動至橫滾限位塊2-9的位置時，橫滾限位塊2-9對u型橫滾壁2-6阻擋限位。

橫滾臂組件還包括橫滾加強板2-5，橫滾軸2-2一端通過橫滾加強板2-5與u型橫滾壁2-6連接。橫滾加強板2-5增加了橫滾軸2-2和u型橫滾壁2-6直接連接的穩(wěn)固性，提高了u型橫滾壁2-6運動時的穩(wěn)定新和精度。

俯仰傳動裝置包括分別設置在u型橫滾壁2-6兩端部的第一俯仰組件和第二俯仰組件；第一俯仰組件包括固設在u型橫滾壁2-6一端部的第一俯仰軸承座3-11、第一俯仰軸3-12、第一天線面連接板3-13、俯仰大齒輪3-9以及俯仰電機3-6；

第一俯仰軸3-12通過軸承設置在第一俯仰軸承座3-11上；第一天線面連接板3-13和俯仰大齒輪3-9均與第一俯仰軸3-12固定連接；俯仰電機3-6通過俯仰電機安裝板3-7固設在u型橫滾壁2-6上，俯仰電機3-6的輸出軸上設有與俯仰大齒輪3-9相嚙合的俯仰小齒輪3-8；第二俯仰組件包括固設在u型橫滾壁2-6另一端部的第二俯仰軸承座3-14、第二俯仰軸3-3以及第二天線面連接板3-2；第二俯仰軸3-3通過軸承設置在第二俯仰軸承座3-14上；第二天線面連接板3-2與第二俯仰軸3-3固定連接；第二天線面連接板3-2上設有慣導組件3-4。第二天線面連接板3-2上固設有俯仰配重3-5。u型橫滾壁2-6上還固設有俯仰限位柱3-10，第一天線面連接板3-13的外周壁上開有與俯仰限位柱3-10配合的限位豁口3-15。天線面3-1與第一天線面連接板3-13和第二天線面連接板3-2固定連接。

俯仰傳動裝置工作時，俯仰電機3-6驅動俯仰小齒輪3-8，帶動俯仰大齒輪3-9運動，進而帶動第一俯仰軸3-12轉動，同時第一俯仰軸3-12帶動第一天線面連接板3-13運動，然后帶動第二天線面連接板3-2和第二俯仰軸3-3運動，實現(xiàn)天線面3-1的俯仰運動。當?shù)谝惶炀€面連接板3-13運動過程中使其上的限位豁口3-15運動至俯仰限位柱3-10處，俯仰限位柱3-10進入限位豁口3-15，從對天線面3-1的運動角度進行限位。俯仰配重3-5能夠保證天線面3-1在運動過程中的穩(wěn)定平衡。本實施例的俯仰傳動裝置結構簡單，便于維護。

極化傳動裝置包括旋轉關節(jié)4-3、極化電機4-2、濾波器4-5、波導管4-7以及波導4-13；

旋轉關節(jié)4-3包括極化內軸4-12和極化軸承座，極化軸承座通過軸承設置在所述極化內軸4-12上；極化內軸4-12與天線面3-1的背面固定連接；極化內軸4-12上還固設有極化大齒輪4-11；極化電機4-2通過極化安裝板4-1固定在極化軸承座上，極化電機(4-2)的輸出軸上設有與極化大齒輪4-11相嚙合的極化小齒輪4-10，極化小齒輪4-10帶動極化軸承座繞極化大齒輪4-11轉動。極化軸承座上開有扼流槽，用于過微波信號。

濾波器4-5的兩端分別設有高頻頭4-6和固定雙工器4-4，固定雙工器4-4固設在極化軸承座上；波導管4-7的一端與固定雙工器4-4連接，另一端設有上變頻功放4-8，組成發(fā)射和接收系統(tǒng)。波導4-13設置在天線面3-1正面，波導4-13上設有介質饋源4-14。高頻頭4-6即lnb(lownoiseblock，低噪聲下變頻器)，即buc(blockup-converter，上變頻功率放大器)。功放buc安裝板4-9，用于緊固上變頻功放4-8。極化安裝板4-1采用鈑金件。

極化傳動裝置的旋轉關節(jié)、buc安裝于天線面背側，可省去俯仰和橫滾的旋轉關節(jié)，衛(wèi)星modem內置于天線控制盒，可省去方位的旋轉關節(jié)，使得天線在三個軸上轉動時，不影響ku頻段電磁波的傳送，其天線增益較高，旁瓣特性較好，可跟蹤制導系統(tǒng)控制天線的方位和俯仰指向。

極化傳動裝置的工作過程為：極化電機4-2驅動極化小齒輪4-10帶動極化軸承座以極化內軸4-12為圓心繞極化大齒輪4-11轉動，也即帶動旋轉關節(jié)4-3運動，從而帶動發(fā)射和接收系統(tǒng)運動。

本發(fā)明的工作原理和工作過程為：載體在移動過程中，由于其姿態(tài)和地理位置發(fā)生變化，會引起原對準衛(wèi)星天線偏離衛(wèi)星，使通信中斷，因此必須對載體的這些變化進行隔離，使天線不受影響并始終對準衛(wèi)星。動中通衛(wèi)星天線自動跟蹤系統(tǒng)是在初始靜態(tài)情況下，由gps、慣導系統(tǒng)測量出航向角、載體所在位置的經度和緯度及相對水平面的初始角，然后根據(jù)其姿態(tài)及地理位置、衛(wèi)星經度自動確定以水平面為基準的天線俯仰角、橫滾角和極化角，在保持俯仰角、橫滾角和極化角對水平面不變的前提下轉動方位，并以獲取信號極大值方式自動對準衛(wèi)星。在載體運動過程中，測量出載體姿態(tài)的變化，通過數(shù)學平臺的運算，變換為天線的誤差角，通過伺服機構調整天線方位角、俯仰角、極化角，保證載體在變化過程中天線對星在規(guī)定范圍內，使衛(wèi)星發(fā)射天線在載體運動中實時跟蹤地球同步衛(wèi)星。本發(fā)明中，方位傳動裝置的工作時，方位電機1-10驅動方位小齒輪，帶動方位旋轉平臺1-3和方位軸承座1-2繞方位大齒輪1-5轉動。橫滾傳動裝置工作時，橫滾電機2-11驅動橫滾小齒輪2-10運動，帶動橫滾大齒輪2-1轉動，進而帶動橫滾軸2-2以及u型橫滾壁2-6運動，完成橫滾臂2-6方向的調整；當u型橫滾壁2-6一端向上運動，另一端向下運動時，另一端運動至橫滾限位塊2-9的位置時，橫滾限位塊2-9對u型橫滾壁2-6阻擋限位。俯仰傳動裝置工作時，俯仰電機3-6驅動俯仰小齒輪3-8，帶動俯仰大齒輪3-9運動，進而帶動第一俯仰軸3-12轉動，同時第一俯仰軸3-12帶動第一天線面連接板3-13運動，然后帶動第二天線面連接板3-2和第二俯仰軸3-3運動，實現(xiàn)天線面3-1的俯仰運動。極化傳動裝置的工作過程時，極化電機4-2驅動極化小齒輪4-10帶動極化軸承座以極化內軸4-12為圓心繞極化大齒輪4-11轉動，進而帶動旋轉關節(jié)4-3運動，從而帶動相連接的發(fā)射和接收系統(tǒng)運動，完成極化角度的調節(jié)。

以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。