移动式短波天线的制作方法

本发明涉及通信设备技术领域，特别是涉及一种移动式短波天线。

背景技术：

目前，远程通信领域应用的大型短波天线，基本上都是由多层使用桁架梁支撑的阵子再加上支撑铁塔组成，每层阵子按一定规律排列，频带范围宽，可用功率大，可以提供超远程通信功能，但也存在以下缺点：天线体型较大，配件较多，安装时需要搭建大型的脚手架，安装完后又需要拆除，使得成本大大增加且安装工期很长，后期维护也很不方便；天线高度较高，安装和维护需要专业的高空作业人员，且危险系数高。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述问题，提供一种操作方便、可折叠伸展的移动式短波天线。

一种移动式短波天线，包括回转机构、支撑机构、伸展机构及天线机构；所述回转机构包括固定件及连接所述固定件的转动件；所述支撑机构包括第一支撑臂、滑设于所述第一支撑臂的第二支撑臂及铰接所述第二支撑臂的第三支撑臂；所述第一支撑臂的一端铰接所述转动件；所述伸展机构包括第一伸展臂及滑设于所述第一伸展臂的第二伸展臂；所述天线机构包括连接所述第一伸展臂的第一天线层及连接所述第二伸展臂的第二天线层。

本发明的移动式短波天线通过第二支撑臂滑设于第一支撑臂而实现伸展，通过第一支撑臂铰接转动件及第三支撑臂铰接第二支撑臂而实现升降，展开后通过第一支撑臂铰接转动件而实现俯仰，通过第二伸展臂滑设于第一伸展臂而调整第二天线层与第一天线层的距离。本移动式短波天线的结构简单、可折叠伸展、安装维护方便。

在其中一个实施例中，所述支撑机构还包括极化动力元件；所述极化动力元件的一端铰接第三支撑臂，另一端铰接所述第二天线层；所述极化动力元件用于驱动所述伸展机构及天线机构绕第三支撑臂转动。

在其中一个实施例中，所述支撑机构还包括第一驱动元件；所述第一驱动元件的一端铰接所述转动件，另一端铰接所述第一支撑臂；所述第一驱动元件用于驱动所述第一支撑臂绕转动件转动。

在其中一个实施例中，所述支撑机构还包括第二驱动元件；所述第二驱动元件的一端铰接所述第二支撑臂，另一端铰接所述第三支撑臂；所述第二驱动元件用于驱动第三支撑臂绕第二支撑臂转动。

在其中一个实施例中，所述回转机构还包括分别铰接所述固定件四端角的第一摆动支腿、第二摆动支腿、第三摆动支腿及第四摆动支腿；所述第一摆动支腿与第三摆动支腿设置于所述固定件的同一端；所述第二摆动支腿与第四摆动支腿设置于所述固定件的另一端。

在其中一个实施例中，所述回转机构还包括第一动力元件、第二动力元件、第三动力元件及第四动力元件；所述第一动力元件、第二动力元件、第三动力元件及第四动力元件分别用于驱动第一摆动支腿、第二摆动支腿、第三摆动支腿及第四摆动支腿转动。

在其中一个实施例中，所述伸展机构还包括伸缩动力元件；所述伸缩动力元件分别连接所述第一伸展臂及第二伸展臂；所述伸缩动力元件用于驱动所述第二伸展臂滑设于第一伸展臂。

在其中一个实施例中，所述回转机构还包括回转连接件及设置于所述转动件的减速机；所述固定件与转动件分别与所述回转连接件连接；所述减速机与回转连接件啮合。

在其中一个实施例中，还包括牵引机构；所述牵引机构包括牵引车及车桥；所述牵引车与转动件拆卸连接；所述车桥与第一支撑臂拆卸连接。

在其中一个实施例中，还包括控制机构；所述控制机构分别与回转机构、支撑机构、伸展机构及天线机构信号连接。

附图说明

图1为本发明的一实施例的移动式短波天线的运输状态示意图；

图2为图1所示的移动式短波天线上升状态主视示意图；

图3为图2所示的移动式短波天线中第一支撑臂与第二支撑臂竖直状态的主视示意图；

图4为图3所示的移动式短波天线中第二支撑臂伸长状态的主视示意图；

图5为图4所示的移动式短波天线中第一伸展臂、第二伸展臂、第三伸展臂、第四伸展臂完全伸长状态的主视示意图；

图6为图5所示的移动式短波天线中天线机构展开状态的主视示意图；

图7为图6中圈a部分的放大图；

图8为图5所示的移动式短波天线中天线机构展开状态的俯视示意图；

图9为图5所示的移动式短波天线中天线机构旋转至45度状态的左视示意图；

图10为图9中圈b部分的放大图；

图11为图5所示的移动式短波天线中天线机构旋转至90度状态的主视示意图；

图12为图5所示的移动式短波天线中天线机构旋转至90度状态的俯视示意图。

附图标注说明：

移动式短波天线100；

牵引机构10、牵引车11、车桥12、回转机构20、固定件21、转动件22、回转连接件23、减速机24、第二摆动支腿25、第四摆动支腿26、第二支撑动力元件27、第四支撑动力元件28；

支撑机构30、第一支撑臂31、第二支撑臂32、第三支撑臂33、第一驱动元件34、第二驱动元件35、极化动力元件36、伸展机构40、第一伸展臂41、第二伸展臂42、第三伸展臂43、第四伸展臂44、天线机构50、第一天线层51、第二天线层52、第三天线层53、第四天线层54。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

请参阅图1至图12，为本发明一实施方式的一种移动式短波天线100，包括牵引机构10、回转机构20、支撑机构30、伸展机构40及天线机构50；本发明的移动式短波天线100通过回转机构20实现水平转动，通过支撑机构30实现伸展与升降，通过伸展机构40调整天线机构50的距离。

如图1所示，在本实施例中，为了便于运输，本移动式短波天线100包括牵引机构10；牵引机构10包括牵引车11及车桥12。可选地，牵引车11为挂车车头，为整车在路上行驶提供牵引力，可使整车以80km/h的行驶速度；车桥12为两轴车桥，采用直径1.1m载重车胎8个。

如图2所示，回转机构20包括固定件21及连接固定件21的转动件22；回转机构20还包括回转连接件23及设置于转动件22的减速机24；固定件21与转动件22分别与回转连接件23连接；减速机24与回转连接件23啮合以控制转动件22相对固定件21水平旋转。可选地，回转连接件23为齿轮；转动件22相对固定件21的转动范围为360度。进一步地，牵引车11与转动件22为可拆卸连接。为了支撑固定件21，回转机构20还包括分别铰接固定件21四端角的第一摆动支腿(图未示)、第二摆动支腿25、第三摆动支腿(图未示)及第四摆动支腿26；第一摆动支腿与第三摆动支腿设置于固定件21的同一端；第二摆动支腿25与第四摆动支腿26设置于固定件21的另一端。运输时，第三摆动支腿与第一摆动支腿分别与固定件21的一侧平行，第三摆动支腿位于第一摆动支腿的外侧；第四摆动支腿26与第二摆动支腿25分别与固定件21的另一侧平行，第四摆动支腿26位于第二摆动支腿25的外侧。回转机构20还包括第一动力元件(图未示)、第二动力元件(图未示)、第三动力元件(图未示)及第四动力元件(图未示)；第一动力元件、第二动力元件、第三动力元件及第四动力元件分别用于驱动第一摆动支腿、第二摆动支腿25、第三摆动支腿及第四摆动支腿26转动。可选地，第一动力元件的一端铰接固定件21的一端，另一端铰接第一摆动支腿的一侧；第二动力元件的一端铰接固定件21的一端，另一端铰接第二摆动支腿25的一侧；第三动力元件的一端铰接固定件21的远离第一摆动支腿的一端，另一端铰接第三摆动支腿的一侧；第四动力元件的一端铰接固定件21远离第二摆动支腿25的一端，另一端铰接第四摆动支腿26的一侧。进一步地，第一动力元件、第二动力元件、第三动力元件及第四动力元件均为油缸。为了调节固定件21的高度，回转机构20还包括第一支撑动力元件(图未示)、第二支撑动力元件27、第三支撑动力元件(图未示)及第四支撑动力元件28；第一支撑动力元件、第二支撑动力元件27、第三支撑动力元件及第四支撑动力元件28分别用于调节第一摆动支腿、第二摆动支腿25、第三摆动支腿及第四摆动支腿26的高度；可选地，第一支撑动力元件、第二支撑动力元件27、第三支撑动力元件及第四支撑动力元件28分别设置于第一摆动支腿、第二摆动支腿25、第三摆动支腿及第四摆动支腿26远离固定件21的一端；进一步地，第一支撑动力元件、第二支撑动力元件27、第三支撑动力元件及第四支撑动力元件28均为油缸。

请一并参阅图3至图10，支撑机构30包括第一支撑臂31、滑设于第一支撑臂31的第二支撑臂32及铰接第二支撑臂32的第三支撑臂33；第一支撑臂31的一端铰接转动件22；车桥12与第一支撑臂31为可拆卸连接。可选地，第一支撑臂31通过销轴安装在转动件22上；第三支撑臂33与第二支撑臂32通过销轴连接。进一步地，第一支撑臂31、第二支撑臂32同轴设置；运输状态时，第三支撑臂33的轴线分别与第一支撑臂31及第二支撑臂32的轴线垂直；展开状态时，第三支撑臂33的轴线分别与第一支撑臂31及第二支撑臂32的轴线同轴。为了实现升降，支撑机构30还包括第一驱动元件34；第一驱动元件34的一端铰接转动件22，另一端铰接第一支撑臂31；第一驱动元件34用于驱动第一支撑臂31绕转动件22转动；第一支撑臂31的转动范围为0度～90度。可选地，支撑机构30还包括第二驱动元件35；第二驱动元件35的一端铰接第二支撑臂32，另一端铰接第三支撑臂33；第二驱动元件35用于驱动第三支撑臂33绕第二支撑臂32转动；第三支撑臂33的转动范围为0度～90度。进一步地，支撑机构30还包括极化动力元件36；极化动力元件36的一端铰接第三支撑臂33，另一端铰接天线机构50；极化动力元件36用于驱动伸展机构40及天线机构50绕第三支撑臂33转动。在一实施例中，第一驱动元件34、第二驱动元件35、极化动力元件36均为油缸。在折叠到展开过程中，第一支撑臂31绕转动件22转动，第三支撑臂33绕第二支撑臂32顺时针旋转，两个动作同时协调工作实现变幅；当完全展开后，第三支撑臂33与第二支撑臂32之间保持不动，第一支撑臂31绕转动件22转动实现俯仰。

为了节省空间，伸展机构40包括第一伸展臂41及滑设于第一伸展臂41的第二伸展臂42；伸展机构40还包括伸缩动力元件(图未示)；伸缩动力元件分别连接第一伸展臂41及第二伸展臂42；伸缩动力元件用于驱动第二伸展臂42滑设于第一伸展臂41。可选地，伸缩动力元件为绳排。在一实施例中，伸展机构40还包括第三伸展臂43及滑设于第三伸展臂43的第四伸展臂44；可选地，第一伸展臂41、第二伸展臂42、第三伸展臂43及第四伸展臂44同轴设置；伸缩动力元件分别连接第一伸展臂41、第二伸展臂42、第三伸展臂43及第四伸展臂44；伸缩动力元件用于驱动第三伸展臂42滑设于第二伸展臂42、及第四伸展臂44滑设于第三伸展臂43。

请参阅图11与图12，天线机构50包括连接第一伸展臂41的第一天线层51及连接第二伸展臂42的第二天线层52。第一天线层51通过销轴与第一伸展臂41的销孔连接，第二天线层52通过销轴与第二伸展臂42的销孔连接；在运输状态下，第二天线层52安装在第一天线层51上，第一天线层51与第二天线层52平行设置。可选地，天线机构50还包括连接第三伸展臂43的第三天线层53、及连接第四伸展臂44的第四天线层54；第三天线层53通过销轴与第三伸展臂43的销孔连接、第四天线层54通过销轴与第四伸展臂44的销孔连接；在运输状态下，第三天线层53安装在第二天线层52上，第四天线层54安装在第三天线层53上，第二天线层52、第三天线层53及第四天线层54平行设置。进一步地，极化动力元件36的一端铰接第三支撑臂33，另一端铰接第二天线层52；伸展机构40及天线机构50的转动范围为0度～90度。通过第一伸展臂41、第二伸展臂42、第三伸展臂43及第四伸展臂44的伸缩而调整第一天线层51、第二天线层52、第三天线层53及第四天线层54的间距及天线机构50的高度；通过极化动力元件36带动天线机构50转动而实现水平和垂直的切换。运输时，第二伸展臂42、第三伸展臂43、第四伸展臂44均处于收缩状态，从而使第一天线层51、第二天线层52、第三天线层53及第四天线层54处于压缩状态，有效缩小运输尺寸，便于安装和维护。工作时，第二伸展臂42、第三伸展臂43、第四伸展臂44均处于伸展状态，便于接收和发射信号。为了实现自动化控制，本移动式短波天线100还包括控制机构；控制机构分别与回转机构20、支撑机构30、伸展机构40及天线机构50信号连接。

如图1所示，运输状态下，转动件22与牵引车11活动连接，转动件22与固定件21之间处于初始角度并锁定；第一摆动支腿、第二摆动支腿25、第三摆动支腿及第四摆动支腿26均处于折叠状态；支撑机构30处于水平状态并锁定，天线机构50处于水平状态。到达目的地后，控制机构控制第一动力元件、第二动力元件、第三动力元件及第四动力元件分别驱动第一摆动支腿、第二摆动支腿25、第三摆动支腿及第四摆动支腿26展开并固定后，控制机构控制第一支撑动力元件、第二支撑动力元件27、第三支撑动力元件及第四支撑动力元件28伸长，调平固定件21的同时，也使得转动件22与牵引车11的连接销脱离牵引车11，牵引车11向前行驶，脱离转动件22。拆卸第一支撑臂31与车桥12的连接销，将车桥12退后，脱离第一支撑臂31。

接着，如图2所示，控制机构控制第一驱动元件34伸长，使得第一支撑臂31绕转动件22旋转上升，同时，控制机构控制第二驱动元件35伸长，使第三支撑臂33绕第二支撑臂32旋转。通过控制机构调节第一驱动元件34及第二驱动元件35，使得天线机构50在上升过程中始终保持水平状态。在天线机构50上升过程中，第一天线层51、第二天线层52、第三天线层53及第四天线层54相邻两层之间锁定。如图3所示，在支撑机构30起臂和天线机构50上升过程完全结束后，支撑机构30与转动件22上平面垂直，天线机构50处于水平状态，各相邻天线层之间仍保持锁定状态。如图4所示，支撑机构30起臂和天线机构50上升完成之后，控制机构取消各天线层之间的锁定，并控制各天线层与各伸展臂锁定。接着，控制机构控制第二支撑臂32向上运动；第二支撑臂32完成伸长后，控制机构控制伸缩动力元件运作，伸缩动力元件带动第二伸展臂42、第三伸展臂43及第四伸展臂44伸展运动，并且，由于伸展臂的结构原理，第二伸展臂42、第三伸展臂43及第四伸展臂44伸展运动的速度比为1：2：3，同时，由于第三支撑臂33与第二天线层52铰接，因此，第二天线层52距地面的距离保持不变，由于伸缩动力元件的运作，导致第一伸展臂41向下运动，第三伸展臂43和第四伸展臂44向上运动，同时第二伸展臂42、第三伸展臂43及第四伸展臂44带动第二天线层52、第三天线层53及第四天线层54伸展运动。

如图5所示，在控制机构控制伸缩动力元件完全伸长后；如图6至图8所示，控制机构控制各天线层中活动机构展开四层的阵子，此时，进行信号发射则可实现远距离通讯，同时，转动件22可绕固定件21在360度范围内旋转，可精确定位到需要通讯的地点。各天线层的阵子完全展开后，控制机构控制极化动力元件36伸长，则伸展机构40和天线机构50将会整体绕着第三支撑臂33旋转，如图9与图10所示为天线机构50极化转变45度时的状态；极化动力元件36继续伸长，则伸展机构40及天线机构50继续旋转，直到极化动力元件36完成伸长，如图11与图12所示；此时，天线机构50为垂直极化状态，进行信号发射可实现近距离通讯，同时，转动件22可绕固定件21在360度范围内旋转，可精确定位到需要通讯的地点。移动式短波天线100的折叠过程与展开过程正好相反，不作详细介绍。

需要说明的是，本移动式短波天线100所提出的结构经过adams机构仿真和proe机构分析模块分析验证，因此在运动过程中只需按照操作规程操作即可。

本发明的移动式短波天线100通过第二支撑臂32滑设于第一支撑臂31而实现伸展，通过第一支撑臂31铰接转动件22及第三支撑臂33铰接第二支撑臂32而实现升降，展开后通过第一支撑臂31铰接转动件22而实现俯仰，通过第二伸展臂42滑设于第一伸展臂41而调整第二天线层52与第一天线层51的距离。本移动式短波天线100的结构简单、可折叠伸展、安装维护方便。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。