一种天线架、天线位置控制系统的制作方法

一种天线架、天线位置控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种天线架、天线位置控制系统。本实用新型提供的天线架包括天线架本体，连接在天线架本体上的连接臂，固定连接在连接臂上的连接件，设置在连接件上的天线和非金属气缸，其中，所述非金属气缸可带动天线做0-90°旋转。本实用新型提供的天线架以及天线位置控制系统不仅操作方便、定位准确，还可调整天线架在X、Y、Z轴方向的位置，同时，也可以控制天线的水平俯仰角度和天线旋转角度，实现天线在多维空间上的定位，进而增加了天线架和天线位置控制系统的适用性。
【专利说明】
一种天线架、天线位置控制系统
技术领域
[0001] 本发明涉及用于电磁兼容测试的配套设备，具体涉及一种天线架、天线位置控制 系统。
【背景技术】
[0002] 随着社会和经济的飞速发展，人们对产品的电磁兼容性也越来越重视，对于纳入 国家强制性产品认证范围的产品来说，电磁兼容性测试已成为一种必测的项目。
[0003] 在使用开阔测试场地或电波暗室进行产品电磁兼容性测试时，需要对天线进行升 降或旋转以改变天线的角度，以使待测物至天线的测试距离保持一个定值;而不同的待测 物的体积不同，使该天线至待测物的距离也不同，采用现有的天线架，则需要整体移动天线 支架至待测物的距离至定值，使用不方便，且每次由操作员手动定位天线支架容易出现定 位不当而影响测试的精确度。
[0004] 此外，目前常用的天线架是电动的，而电机在测试中会对外产生较大的电磁骚扰， 对天线收发的测试信号产生干扰，影响产品电磁兼容测试的效果。

【发明内容】

[0005] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种天线架、天线位置控制系统。
[0006] 第一方面，本发明提供了一种天线架，包括天线架本体、连接在天线架本体上的连 接臂、固定连接在连接臂上的连接件，设置在连接件上的天线和非金属气缸，其中，所述非 金属气缸可带动天线做0-90°旋转。
[0007] 在本发明一实施方式中，所述连接件包括固定连接在连接臂上的第一连接件，连 接在第一连接件的第二连接件，则天线和非金属气缸装载于第二连接件上；则本发明所述 非金属气缸可带动天线做0-90°旋转，具体可采用如下结构实现：
[0008] 所述第二连接件包括：中空的空腔、设置于空腔内的空槽、设置于空腔中且穿透连 接件上下面的第三安装孔、与所述空槽相通的第四安装孔；
[0009] 所述非金属气缸包括第一缸体、端盖、第一活塞杆、容置于第一缸体中的第一活 塞，其中，所述第一活塞杆的第一端与第一活塞固定连接，第二端穿过开设在端盖上的通 孔，并露置第一缸体外;所述非金属气缸的第一活塞杆穿出端盖后，再穿过第二连接件的第 四安装孔，容置于所述第二连接件的空槽中；所述天线套设有旋转套后装载于第三安装孔 中，所述第一活塞杆与旋转套连接，当所述第一活塞杆沿空槽来回伸缩运动时可带动旋转 套做0-90°的旋转，进而带动天线做0-90°的旋转。
[0010]在本发明一实施方式中，所述连接件包括固定连接在连接臂上的第一连接件，连 接在第一连接件的第二连接件，则天线和非金属气缸装载于第二连接件上;其中，所述天线 可相对于第二连接件上升或下降移动。
[0011] 进一步地，所述天线可相对于连接件上升或下降移动具体可采用如下结构实现：
[0012] 所述第二连接件包括中空的空腔、及设置于空腔中且穿透第二连接件上下面的第 三安装孔;所述天线套设有旋转套后装载于第三安装孔中，天线的至少一端伸出第三安装 孔;其中，所述旋转套包括与天线固定连接的内套、套设在内套外周的外套;所述内套靠近 外套的面设有轴向滑槽，所述外套靠近内套的面设有与滑槽相配合且可沿所述滑槽上升或 下降的滑块。
[0013] 更进一步地，滑块可沿轴向滑槽垂直升降，可选地，可升降21_。
[0014] 在本发明一实施方式中，所述连接件包括固定连接在连接臂上的第一连接件，连 接在第一连接件的第二连接件，则天线和非金属气缸装载于第二连接件上;其中，所述天线 架还包括设置在第二连接件上的第一非金属位置传感器，所述天线可相对于第二连接件上 升或下降移动，当天线相对于第二连接件上升至第一位置，所述第一非金属位置传感器对 外发送第一气压信号。
[0015] 进一步地，所述的当天线相对于第二连接件上升至第一位置，所述第一非金属位 置传感器对外发送第一气压信号，可采用如下结构实现：
[0016] 所述第一非金属位置传感器具体包括:第二缸体，容置于所述第二缸体中的第二 活塞，和一端与第二活塞固定连接的第二活塞杆;所述第二缸体包括第二缸体上腔室和第 二缸体下腔室;所述第二缸体下腔室的侧壁设置有第一径向气孔、设置在第一径向气孔下 端的第二径向气孔、及与第一径向气孔轴向对称设置的第三径向气孔；
[0017] 第二活塞杆与第二缸体下腔室的内壁相结合的部位由上而下依次套设有第一密 封圈、第二密封圈，第二活塞杆内部设有工字形通气管道;第一密封圈、第二密封圈之间的 轴向距离等于第一径向气孔和第二径向气孔之间的轴向距离;且第一密封圈、第二密封圈 与第二缸体下腔室的内腔密封活动配合;其中，所述第一密封圈设有第一径向通孔，所述第 二密封圈设有第二径向通孔；
[0018] 则所述的第二连接件还包括设置于第二连接件的空腔外周的且穿透第二连接件 上、下面的第五安装孔，所述第一非金属位置传感器的第二缸体穿装于所述第二连接件的 第五安装孔中，且第一非金属位置传感器的第二活塞杆的另一端伸出第五安装孔；
[0019] 所述天线用于检测待测物的一端与第一非金属位置传感器中的第二活塞杆的伸 出第五安装孔的一端通过连接板连接(可选地，所述天线的轴向与第一非金属位置传感器 中的活塞杆的轴向相同），且第二活塞杆伸出第五安装孔的的末端与待测物的轴向距离等 于天线的末端与待测物的轴向距离；
[0020] 则当天线相对于第二连接件上升时，天线带动第一非金属位置传感器中的第二活 塞杆相对于第二缸体上升；当天线相对于第二连接件上升至第一位置时，所述第一径向气 孔与第三径向气孔相导通；
[0021] 所述第二活塞杆上升至第一径向气孔与第三径向气孔导通时，所述第一非金属位 置传感器对外发送第一气压信号。
[0022] 在本发明一实施方式中，当所述第一非金属位置传感器的第二活塞杆下降至第二 位置时（即所述天线相对于第二连接件下降至第二位置时），所述工字形通气管道的一管道 口、第一径向通孔及第一径向气孔相导通，所述工字形通气管道的另一管道口、第二径向通 孔及第二径向气孔相导通。
[0023] 在本发明一实施方式中，所述天线架本体还包括X轴位移调节机构，所述X轴位移 调节机构用于带动连接臂沿着X轴方向移动。
[0024] 在本发明一实施方式中，所述天线架本体还包括Y轴位移调节机构，所述Y轴位移 调节机构用于带动连接臂沿着Y轴方向移动。
[0025] 在本发明一实施方式中，所述天线架本体还包括Z轴位移调节机构，所述Z轴位移 调节机构用于带动连接臂沿着Z轴方向移动。
[0026] 在本发明一实施方式中，所述X轴位移调节机构、Y轴位移调节机构和Z轴位移调节 机构分别还设有X轴、Y轴和Z轴位置传感器，分别用于向外界控制系统传送X轴滑块的X轴坐 标、Y轴滑块的Y轴坐标和Z轴滑块的Z轴坐标。
[0027] 在本发明一实施方式中，所述的连接件包括固定连接在连接臂上的第一连接件， 连接在第一连接件的第二连接件;其中，所述第一连接件的侧壁设有第一安装孔，一台阶式 连接轴的一端与第二连接件固定连接，另一端穿装于第一连接件的第一安装孔中，所述第 二连接件可带动台阶式连接轴绕台阶式连接轴的轴线旋转活动。
[0028] 进一步地，所述第一连接件还包括第一定位孔，则所述第二连接件还包括的水平 定位孔和垂直定位孔，所述第一连接件的第一定位孔与第二连接件的水平定位孔或垂直定 位孔通过插销可拆卸连接;当第一连接件与第二连接件的连接方式在水平定位孔及垂直定 位孔之间切换时，第二连接件可带动台阶式连接轴绕台阶式连接轴的轴线做〇或90°的旋 转。
[0029] 更进一步地，所述天线架还包括设有可伸缩运动连接杆的第二非金属位置传感 器，所述第二非金属位置传感器的连接杆通过传动连接部件与台阶式连接轴连接；当台阶 式连接轴绕轴做〇或90°自转时，台阶式连接轴通过传动连接部件带动连接杆做伸或缩运 动。
[0030] 第二方面，本发明提供了一种天线位置控制系统，采用了本发明第一方面提供天 线架，还包括与天线架中第一非金属位置传感器相连的第一气电转换装置、与第一气电转 换装置相连的第一位置控制装置;其中，天线架中第一非金属位置传感器用于向第一气电 转换装置发送第一气压信号；则所述的第一气电转换装置用于:将接收第一气压信号转换 为第一电信号并发送第一电信号给第一位置控制装置;所述第一位置控制装置用于：当接 收到第一气电转换装置发送的第一电信号时，判断当第一非金属位置传感器和/或天线与 待测物体发生有效触碰。
[0031] 在本发明一实施方式中，所述天线位置控制系统还包括与第一位置控制装置相连 的第一输气装置，则所述第二缸体上腔室的端部设有轴向通气孔;所述第一输气装置用于 给第一非金属位置传感器的缸体上腔室输气。
[0032] 在本发明一实施方式中，所述第一非金属位置传感器用于向第一气电转换装置发 送第二气压信号；则所述的第一气电转换装置用于:将接收第二气压信号转换为第二电信 号并发送第二电信号给第一位置控制装置;则所述第一位置控制装置用于：当接收到第一 气电转换装置发送的第二电信号时，判断第一非金属位置传感器完成复位，并判断天线可 进入测试状态。
[0033] 第三方面，本发明提供了一种天线位置控制系统，采用了本发明第一方面提供天 线架，，所述天线位置控制系统还包括第二非金属位置传感器、与第二非金属位置传感器相 连的第二气电转换装置、与第二气电转换装置相连的第二位置控制装置;其中，第二非金属 位置传感器用于向第二气电转换装置发送第三或第四气压信号;则所述的第二气电转换装 置用于:将接收的第三或第四气压信号转化成第三或第四电信号并发送第三或第四电信号 给第二位置控制装置;则所述的第二位置控制装置用于:在接收到第三或第四电信号时，判 断天线处于垂直放置状态或水平放置状态。
[0034] 本发明提供的技术方案的有益效果:本发明提供的天线架以及天线位置控制系统 不仅操作方便、定位准确，在一些实施方式中，还可调整天线架在X、Y、Z轴方向的位置，在 一些实施方式中，还可以控制天线的水平俯仰角度和天线旋转角度，实现天线在多维空间 上的定位，进而增加了天线架和天线位置控制系统的适用性。更重要的是，这些功能的实现 可通过非金属材质的传动控制结构，不仅智能、高度自动化，而且尽可能地减少了天线架给 测试环境引入的电磁干扰。
【附图说明】
[0035] 图1是本发明实施例提供的天线架001的结构示意图；
[0036] 图2是本发明实施例提供的天线架001的结构分解示意图；
[0037]图3是本发明实施例提供的第一连接件03与第二连接件04的连接示意图；
[0038] 图4是本发明实施例提供的天线处于水平放置状态时第二连接件04的示意图；
[0039] 图5是本发明实施例提供的图2中第二连接件04的A-A剖面图；
[0040] 图6是本发明实施例提供的旋转套51与天线05的连接示意图；
[0041 ]图7是本发明实施例提供的非金属气缸06的剖面图；
[0042]图8是本发明实施例提供的第一非金属位置传感器07的剖面图；
[0043]图9是本发明实施例提供的第二非金属位置传感器09的剖面图；
[0044] 图10是本发明实施例提供的天线位置控制系统002的示意图。
【具体实施方式】
[0045] 下面结合附图以及具体实施例对本发明做进一步说明，其中的示意性实施例以及 说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0046] 实施例1 一种天线架
[0047] 图1是本发明实施例提供的天线架001的结构示意图；图2是本发明实施例提供的 天线架001的结构分解示意图；图3是本发明实施例提供的第一连接件03与第二连接件04的 连接示意图。
[0048]如图1-3所示，本发明实施例提供的天线架001包括天线架本体01、连接在天线架 本体01上的连接臂02、固定连接在连接臂02上的第一连接件03,还包括连接在第一连接件 03的第二连接件04、设置在第二连接件04上的天线05、设置在第二连接件04上的非金属气 缸06、设置在第二连接件04上第一非金属位置传感器07。
[0049]在本发明第一实施方式中，所述非金属气缸06可带动天线05绕天线轴线做0-90° 旋转。
[0050]在本发明第二实施方式中，所述天线05可相对于第二连接件04上升或下降移动。 [0051]在本发明第三实施方式中，所述天线05可相对于第二连接件04上升或下降移动， 当天线05相对于第二连接件04上升至第一位置时，所述第一非金属位置传感器07对外发送 第一气压信号。
[0052]在本发明第四实施方式中，所述天线架本体01还包括X轴位移调节机构11，所述X 轴位移调节机构11用于带动连接臂02沿着X轴方向移动；
[0053]在本发明第五实施方式中，所述天线架本体01还包括Y轴位移调节机构12,所述Y 轴位移调节机构12用于带动连接臂02沿着Y轴方向移动；
[0054]在本发明第六实施方式中，所述天线架本体01还包括Z轴位移调节机构，所述Z轴 位移调节机构13用于带动连接臂02沿着Z轴方向移动。
[0055]可以理解的是，本发明所述的X轴和Y轴方向可以为水平方向，则Z轴可以为垂直方 向。
[0056]可以理解的是，本发明所述的X轴位移调节机构11、Y轴位移调节机构12和Z轴位移 调节机构可采用行业内常规设计，比如，所述X轴位移调节机构可包括X轴滑轨、装设于所述 X轴滑轨上的X轴丝杆、与所述X轴丝杆相配合的X轴滑块，所述X轴滑块与基座固定连接，所 述X轴滑轨一端设有X轴电机。本实施方式中，所述X轴电机工作时，带动所述X轴丝杆转动， 从而使得所述X轴滑块及基座沿所述X轴方向移动，即可实现天线在X轴方向的运动。
[0057] 又比如，所述Z轴位移调节机构可包括装设于所述基座上的立柱，及套设在所述立 柱上、且可沿立柱升降的升降座，所述升降座与所述连接臂02相连;所述立柱顶面设有从动 轮，所述基座设有主动轮以及与所述主动轮连接的升降电机，所述从动轮和所述主动轮之 间环绕有传动链条，所述升降电机带动滑块可沿立柱升降，即可实现天线在Z轴方向的运 动。
[0058] 在本发明第七实施方式中，所述X轴位移调节机构11、Y轴位移调节机构12和Z轴位 移调节机构分别还设有X轴、Y轴和Z轴位置传感器，分别用于向外界控制系统传送X轴滑块 的X轴坐标、Y轴滑块的Y轴坐标和Z轴滑块的Z轴坐标。
[0059]在本发明第八实施方式中，所述连接臂02固定连接在天线架本体01上，所述第一 连接件03固定连接在所述连接臂02上。
[0060]在该【具体实施方式】中，进一步地，所述连接臂02的一端固定在天线架本体01上，另 一端开设有"匚"字形凹槽，所述凹槽上、下端均设有安装孔;所述第一连接件03的上端与下 端均设有数个与连接臂02的凹槽上、下端安装孔相匹配的安装孔31;所述第一连接件03卡 装在连接臂02的"匚:"字形开口间，所述连接臂02的上臂21和下臂22的安装孔与第一连接件 03的安装孔31通过插销或螺钉可拆卸连接。
[0061]在该【具体实施方式】中，进一步地，所述连接臂02的一端固定在天线架本体01上的 具体结构为：所述天线架本体01包括立柱，及套设在所述立柱上、且可沿立柱升降的升降 座；则所述连接臂02的一端固定在天线架本体01立柱上的升降座上，并可随升降座做升降 移动。
[0062]在本发明第九实施方式中，如图3所示，所述第一连接件03与所述第二连接件04通 过台阶式连接轴08连接。
[0063]在该【具体实施方式】中，进一步地，第一连接件03的侧壁设有第一安装孔32和第一 定位孔33(所述第一安装孔32和第一定位孔33均为通孔，即贯穿第一连接件03两边侧壁）； 所述第二连接件04的侧壁设有第二安装孔41、及水平定位孔42和垂直定位孔43;其中，所述 台阶式连接轴08的一端固定在第二连接件04设有第二安装孔41的侧壁上，另一端穿过第一 连接件03的第一安装孔32,所述台阶式连接轴08可在第一安装孔32中旋转活动;所述第一 连接件03的第一定位孔33与第二连接件04的水平定位孔42或垂直定位孔43通过插销或螺 钉可拆卸连接。
[0064]在该【具体实施方式】中，进一步地，所述台阶式连接轴08包括:第一台阶81、与第一 台阶81相连并穿装于安装孔31内的第二台阶82、与第二台阶82相连的第三台阶83,其中，所 述第一台阶81与第二连接件04设有第二安装孔41的侧壁通过螺钉84螺纹连接;所述第二台 阶82贯穿第一安装孔32,所述第三台阶83穿出第一安装孔32,台阶式连接轴08可在第一安 装孔32中旋转活动。
[0065] 在该【具体实施方式】中，进一步地，所述台阶式连接轴08还包括固定板85,所述固定 板85套设在第三台阶上，所述固定板85与连接臂02通过螺钉84螺纹连接，使装置更加稳固。
[0066] 在该【具体实施方式】中，当技术人员将所述第一定位孔33通过插销或螺钉与水平定 位孔42或垂直定位孔43连接，使第二连接件04做0或90°的旋转，从而使套设在第二连接件 04上的天线05随着第二连接件04同步做0或90°的旋转，即，使天线05有垂直放置或水平放 置不同位置状态。
[0067]可以理解的是，由于第一连接件03固定在连接臂02上，第一连接件03与第二连接 件04通过台阶式连接轴08活动相连，只需要第一连接件03的第一定位孔33与第二连接件 04上的水平定位孔42或垂直定位孔43相连，即可实现第二连接件04不同方位的改变，即改 变插销或螺钉穿插在水平定位孔42或垂直定位孔43的不同状态，来改变第一连接件02的位 置状态，进而通过第二连接件04带动台阶式连接轴08绕台阶式连接轴08的轴线旋转。如图4 所示该状态下，第二连接件04上的天线05水平放置;若改变插销或螺钉穿插位置，可将第二 连接件04上的天线03垂直放置(即图4中非金属气缸06的位置）。
[0068]图5是本发明实施例提供的图2中第二连接件04的A-A剖面图；图6是本发明实施例 提供的天线05和旋转套51的连接示意图。
[0069] 在本发明第十实施方式中，在本发明第一实施方式中所述天线05可相对于第二连 接件04上升或下降移动，具体可采用如下结构实现：
[0070] 如图5-6所示，所述第二连接件04还包括：中空的空腔42及设置于空腔42中且穿透 第二连接件04上下面的第三安装孔44;
[0071]所述天线05套设有旋转套51后装载于第三安装孔44中，天线05的至少一端伸出第 三安装孔44;其中，所述旋转套51包括与天线05固定连接的内套511、套设在内套511外周的 外套512;所述内套511靠近外套512的面设有轴向滑槽5111，所述外套512靠近内套511的面 设有与滑槽5111相配合且置于滑槽5111中的滑块5121。
[0072]在该【具体实施方式】中，进一步地，滑块5121可沿轴向滑槽5111垂直升降，可选地， 可升降21mm。
[0073]在该【具体实施方式】中，进一步地，所述滑槽5111的长度小于或等于空腔42的高度。 这样，当天线05碰触到被测物体时，天线05和与天线固定连接的内套511停止移动，而因滑 块5121可沿轴向滑槽5111滑动，可使得第二连接件04和旋转套51的外套512继续向被测物 体移动一段距离，即所述天线05可相对于第二连接件04上升或下降移动，可选地，可升降 21mm〇
[0074]在本发明第十一实施方式中，在本发明第二实施方式中所述非金属气缸06可带动 天线05绕天线轴做0-90°旋转具体可采用如下结构实现：
[0075]如图5-6所示，所述第二连接件04还包括：中空的空腔42、设置于空腔42内的空槽 43、设置于空腔42中且穿透第二连接件04上下面的第三安装孔44、与所述空槽43相通的第 四安装孔45;
[0076] 所述非金属气缸06包括第一缸体61、端盖62、第一活塞杆63、容置于第一缸体61 中的活塞64,其中，所述第一活塞杆63的第一端与活塞64固定连接，第二端穿过开设在端盖 62上的第三通孔(图5中未显示），并露置第一缸体61外；
[0077]所述非金属气缸06的第一活塞杆61穿出端盖62后，再穿过第二连接件04的第二安 装孔45,容置于所述第二连接件04的空槽43中；所述天线05套设有旋转套51后装载于第三 安装孔44中，所述第一活塞杆61与旋转套51连接，当所述第一活塞杆61沿空槽43来回伸缩 运动时可带动旋转套08做0-90°的旋转，进而带动天线05做0-90°的旋转。
[0078] 在该【具体实施方式】中，进一步地，本发明实施例提供的非金属气缸06第一活塞杆6 沿空槽43来回伸缩移动采用气动控制，则本发明实施例提供的非金属气缸06的具体结构如 图7所不，包括:第一缸体61、端盖62、第一活塞杆63、容置于第一缸体61中的活塞64,所述第 一活塞杆63的第一端与活塞64固定连接，第二端穿过开设在端盖62上的第三通孔（图7中未 显不），并露置第一缸体61外其中，活塞64将第一缸体61分为第一腔室611和第二腔室612、 设置在第一缸体61壁上与第一腔室611连通的第一通孔613、设置在第一缸体61壁上与第二 腔室612连通的第二通孔614。
[0079] 在该【具体实施方式】中，进一步地，所述第一通孔613和第二通孔614分别通过管道 与气压控制装置相连，气压控制装置通过控制进出气阀门，控制第一通孔613和第二通孔 614的气流方向，进而带动第一活塞杆6沿空槽43来回伸缩移动。
[0080] 当第一通孔613为进气孔，第二通孔614即为出气孔;反之，当第一通孔613为出气 孔，第二通孔614即为进气孔。当气流沿第一通孔613进入第一腔室611内部，气流推动活塞 64,并带动第一活塞杆63向第二腔室612运动，第一通孔614排气。反之，若气流沿第二通孔 614进入第二腔室612内部，气流推动活塞64,并带动第一活塞杆63向第一腔室611运动，第 一通孔613排气。
[0081] 在该【具体实施方式】中，进一步地，所述天线架还包括外部气缸控制模块，所述外部 气缸控制模块用于控制进入第一通孔613或第二通孔614中气流的方向及大小，使得所述非 金属气缸06的第一活塞杆63带动旋转套做0-90°旋转，进而带动天线做0-90°旋转。
[0082]在该【具体实施方式】中，进一步地，所述第一活塞64与第一缸体61相结合的部位设 有第一环形密封件641;所述第一缸体61与第一活塞杆63相结合的部位设置有第二环形密 封件615;所述端盖62与第一活塞杆63相结合的部位设置有第三环形密封件621。
[0083] 所述的第一环形密封件615、第二环形密封件616、第三环形密封件621均为非金属 密封圈，如橡胶软圈。环形密封件能够防止第一活塞、第一活塞杆与第一缸体的连接处、以 及第一活塞杆与端盖的连接处发生漏气，起到密封的作用。
[0084]所述气缸06的各部件均采用非金属材料，常见地，如聚甲醛、聚四氟乙烯材质，避 免了对电磁兼容测试的干扰。
[0085]在该【具体实施方式】中，进一步地，第二连接件04开设有第四安装孔45的一侧设有 安装螺孔（图5中未显示），所述非金属气缸06的端盖62上设有相匹配的安装螺孔，非金属气 缸06的端盖62通过螺钉与第二连接件04开设有第二安装孔45的一侧螺纹连接。
[0086]本发明的旋转角度可调天线通过气缸作用使所述天线03的旋转和活塞杆14的推 进与推出联动;从而实现天线做0-90°的旋转。
[0087]在本发明第十二实施方式中，在本发明第三实施方式中当天线05相对于第二连接 件04上升时，所述第一非金属位置传感器07对外发送第一气压信号，则本发明实施例提供 的第一非金属位置传感器07的结构如图8所示（图8是本发明实施例提供的第一非金属位置 传感器07的剖面图），所述第一非金属位置传感器07具体包括：
[0088] 第二缸体71，容置于所述第二缸体71中的第二活塞72，和一端与第二活塞72固定 连接的第二活塞杆73;所述第二缸体71包括第二缸体上腔室711和第二缸体下腔室712;所 述第二缸体下腔室712的侧壁设置有第一径向气孔7121、设置在第一径向气孔7121下端的 第二径向气孔7122、及与第一径向气孔7121轴向对称的第三径向气孔7123;
[0089]第二活塞杆73与第二缸体下腔室712的内壁相结合的部位由上而下依次套设有第 一密封圈731、第二密封圈732,第二活塞杆73内部设有工字形通气管道733;第一密封圈 731、第二密封圈732之间的轴向距离等于第一径向气孔7121和第二径向气孔7122之间的轴 向距离;且第一密封圈731、第二密封圈732与第二缸体下腔室712的内腔密封活动配合;其 中，所述第一密封圈731设有第一径向通孔7311，所述第二密封圈732设有第二径向通孔 7321；
[0090]则所述的第二连接件04还包括设置于空腔42外周的且穿透第二连接件04上下面 的第五安装孔46,所述第一非金属位置传感器07的第二缸体71穿装于所述第二连接件04的 第五安装孔46中，且第一非金属位置传感器07的第二活塞杆73的的另一端伸出第五安装孔 46；
[0091]所述天线05用于检测待测物的一端与第一非金属位置传感器07中的第二活塞杆 73的伸出第五安装孔46通过连接板连接，所述天线05的轴向与第一非金属位置传感器07中 的第二活塞杆73的轴向相同，且第二活塞杆73伸出第五安装孔46的末端与待测物的轴向距 离等于天线05的末端与待测物的轴向距离；
[0092] 则当天线05相对于第二连接件04上升时，天线05带动第一非金属位置传感器07中 的第二活塞杆73相对于第二缸体71上升；当天线05相对于第二连接件04上升至第一位置 时，所述第一径向气孔7121与第三径向气孔7123相导通。
[0093] 更进一步地，第一径向气孔7121与第三径向气孔7123中的一个为进气孔，另一个 为出气孔;其中，进气孔与外部进气设备连接，出气孔与外部气电转换设备连接。
[0094]在该【具体实施方式】中，进一步地，当所述第一径向气孔7121与第三径向气孔7123 相导通时，所述第一非金属位置传感器〇7(第一径向气孔7121与第三径向气孔7123中的出 气孔)向外部气电转换设备发送第一气压信号。
[0095]可以理解的是，所述天线05的至少一端伸出第三安装孔44,作为检测端。测试时， 天线05的检测端与被测物体接触，用于检测待测物。
[0096]在该【具体实施方式】中，进一步地，所述第二缸体上腔室711的端部还设有轴向进气 孔7111，气流通过轴向通气孔7111进入第二缸体71，并推动第二活塞杆73相对第二缸体71 向下移动，所述第一径向气孔7121、第二径向气孔7122、第一径向通孔7311、第二径向通孔 7321可通过工字形通气管道133相互连通：当所述第二活塞杆73下降至第二位置时，所述工 字形通气管道733的一管道口、第一径向通孔7311及第一径向气孔7121相导通，所述工字形 通气管道733的另一管道口、第二径向通孔7321及第二径向气孔7122相导通，即第一径向气 孔7121与第二径向气孔7122相导通。
[0097] 可选地，第一外部进气设备的气流通过轴向通气孔7111进入第二缸体71由外部控 制设备控制，外部控制设备预设好气流参数，控制输入第二缸体71的气流量恰好能推动第 二活塞杆73相对第二缸体71向下移动至第一径向气孔7121与第二径向气孔7122相导通。
[0098] 可选地，第一径向气孔7121与第二径向气孔7122中的一个为进气孔，另一个为出 气孔;其中，进气孔与第二外部进气设备连接，出气孔与外部气电转换设备连接；当所述第 一径向气孔7121与第二径向气孔7122相导通时，所述第一非金属位置传感器07 (第一径向 气孔7121与第二径向气孔7122中的出气孔)对外发送第二气压信号，当外部气电转换设备 接收到第二气压信号时，将第二气压信号转换为第二电信号，并发送给外部控制设备;外部 控制设备判断第二活塞杆73相对第二缸体71向下移动至第一径向气孔7121与第二径向气 孔7122相导通，并控制第一外部进气设备停止向轴向通气孔7111输气。
[0099]可以理解的是，气流通过轴向通气孔7111进入第二缸体71可使第二活塞杆73复位 至状态2。由于第一非金属位置传感器07的第二活塞杆73与天线05通过连接板连接，故当第 二活塞杆73复位至状态2时，天线05实现同步复位（即相对于第二连接件04下降移动，可选 地，下降21mm) 〇
[0100]可以理解的是，如图8中状态1所示，第二活塞杆73在第二缸体71内腔中运动至第 一径向气孔7121与第三径向气孔7123导通。如图8中状态2所示，第二活塞杆73在第二缸体 71内腔中运动至第一径向气孔7121和第二径向气孔7122通过通气管道733导通。
[0101]在该【具体实施方式】中，进一步地，所述第二活塞72与第二缸体上腔室711的内壁相 结合的部位设有第三密封圈721，第三密封圈721与第二缸体上腔室711的内腔密封活动配 合;所述第二缸体下腔室712的内壁上由上而下依次设置有第四密封圈7124、第五密封圈 7125;第二活塞杆73的一端(首端）穿过第四密封圈7124上开设的通孔与第二活塞72固定连 接，且第二活塞杆73与第四密封圈7124密封活动配合，另一端(尾端）穿过第五密封圈7125 上开设的通孔，且第二活塞杆73与第五密封圈7125密封活动配合。
[0102]可以理解的是，本实施方式中，所述第四密封圈7124将第二缸体71分割为第二缸 体上腔室711和第二缸体下腔室712。
[0103] 具体地，用于电磁兼容测试的第一非金属位置传感器07中所有部件均采用非金属 材质的材料制备，例如，所述环形密封件均可为橡胶活塞;避免了对电磁兼容测试的干扰。
[0104] 可以理解的是，本发明中所述的"上"、"下"并不代表绝对空间，比如，若将设置在 第二缸体71-端部的轴向进气孔7111的位置标记为"上"、设置在第二缸体71另一个端部的 第五密封圈7125的位置标记为"下"，则其他非金属位置传感器07各部件的空间关系均可以 此为基准进行标记。
[0105] 可以理解的是，图8所示的状态1中，当第一径向气孔7121与第三径向气孔7123导 通时，所述第一径向气孔7121和第三径向气孔7123中的一个为出气口，则另一个为进气孔； 图8所示的状态2中，当第一径向气孔7121和第二径向气孔7122导通时，所述第一径向气孔 7121和第二径向气孔7122中的一个为出气口，则另一个为进气孔。
[0106] 可以理解的是，使用时，如图8所示的状态1所示，第一外部进气设备控制气流通过 轴向通气孔7111进入第二缸体71，并推动第二活塞杆73相对第二缸体71向下移动，移动到 图8状态2的位置时，所述第一径向气孔7121与所述第二径向气孔7122导通，压缩空气流经 第一径向气孔7121、所述第二径向气孔7122。可选地，状态1至状态2的切换可由外部控制设 备控制第一外部进气设备的进气量而实现。可选地，状态1至状态2的切换可由如下信号反 馈实现：当第一径向气孔7121与所述第二径向气孔7122导通时，第一径向气孔7121与所述 第二径向气孔7122中的一个向外排出第二气压，触发所述的外部气电转换装置的微动开 关，所述的外部气电转换装置将气压信号转化成第二电信号，则表示整个装置回到待测状 态；当外部控制设备接收到第二电信号后，控制第一外部进气设备停止向轴向通气孔7111 进气。
[0107]当第二活塞杆73的尾端连同天线05的末端一起触碰到待测物时，连接臂02带动第 二连接件04继续向待测物移动，由于天线05相对于第二连接件04可做一定具体的升降运动 (可选地，升降21mm)，则第二活塞杆73相对第二缸体71向上移动，当上移至状态1(如图8所 示)的位置时，所述第一径向气孔7121与所述第三径向气孔7123导通，压缩空气流经所述第 一径向气孔7121和所述第三径向气孔7123,向外排出第一气压，触发所述的外部气电转换 装置的微动开关，所述的外部气电转换装置将气压信号转化成第一电信号，则表示天线对 待测物进行了有效碰触；当外部控制设备接收到第一电信号后，一方面可控制X轴、Y轴和/ 或Z轴电机的工作状态，使得连接臂不再向靠近待测物的方向运动，另一方面，反馈给工作 人员已经寻找到较佳检测位置，可以进行测试;可选地，外部控制设备接收到第一电信号 后，还可以存储当下天线的位置坐标，包括但不限于X轴坐标、Y轴坐标、Z轴坐标、天线的旋 转角度、天线水平或垂直状态中的一种或多种位置坐标信息，从而对实现对同一待测点的 重复自动检测。
[0108]采用本发明的设计，可有效感知天线对待测物的有效碰触，并可防止天线过度靠 近被测物而损毁。更重要的是，这些功能的实现采用了非金属传动和/或感应结构，不仅智 能、高度自动化，而且不会给测试环境引入电磁干扰。
[0109]可选地，外部气电转换装置与外部控制设备相连，并将电信号发送给外部控制设 备，外部控制设备在获取第一电信号后，不执行天线进一步靠近被测物的指令，进而防止天 线过度靠近被测物而损毁。
[0110] 本发明提供的天线架的工作原理简单、测量精度高、可靠性强；更重要的是，可实 现天线5维空间的运动，包括:电机控制的X轴、Y轴和Z轴运动，由气动控制的0-90度的旋转， 及天线水平放置或垂直放置两种位置状态的转换。
[0111] 图9是本发明实施例提供的第二非金属位置传感器09的结构示意图。
[0112] 在本发明第十三实施方式中，如图9所示，所述天线架还包括第二非金属位置传感 器09,则本发明第九实施方式中所述的第一连接件03与所述第二连接件04通过台阶式连接 轴08连接方案中，所述台阶式连接轴08(优选为第三台阶)进一步与第二非金属位置传感器 09连接，其中，所述第二非金属位置传感器09与本发明提供的第一非金属位置传感器07的 结构一样，除了如下区别:本发明提供的第一非金属位置传感器07的第二缸体71端部设有 轴向进气孔7111，而本发明提供的第二非金属位置传感器09的第三缸体91端部不设置轴 向进气孔，而是设有轴向通孔92,及首端固定在第三活塞93上，尾端穿过轴向通孔92,并伸 出第三缸体91的连接杆94。
[0113] 具体地，所述第二非金属位置传感器09的连接杆94通过传动连接部件与台阶式连 接轴08连接；当台阶式连接轴08绕轴自转时，台阶式连接轴08可通过传动连接部件带动连 接杆94做伸缩运动。
[0114] 可以理解的是，当人工旋转第二连接件04,将天线03在垂直放置状态或水平放置 状态之间切换，则第一连接件03带动台阶式连接轴08旋转，从而带动第二非金属位置传感 器09的连接杆伸缩移动，达到状态1或状态2(如图9所示），导致不同气孔的导通，形第三或 第四气压信号，并触发外部气电转换装置的微动开关，所述的外部气电转换装置将第三或 第四气压信号转化成第三或第四电信号，则当外部控制设备接收到第三或第四电信号时， 可检测和/或显示天线处于垂直放置状态或水平放置状态。
[0115] 值得注意的是，将本发明第一实施方式至第十三实施方式任两种或多种实施方式 组合获得的技术方案均仍应含括于本申请专利范围中。
[0116] 值得注意的是，为了降低天线架本身对测试的干扰，本发明实施方式中的连接臂 02、第一连接件03、第二连接件04、天线05、非金属气缸06、第一非金属传感器07、台阶式连 接轴08、第二非金属传感器09及这些组件之间的连接部件均采用非金属材质制备而成。
[0117] 实施例2-种天线位置控制系统
[0118] 图10是本发明实施例提供的天线位置控制系统的示意图。
[0119] 如图10所示，本发明实施例2提供了一种天线位置控制系统002,采用了本发明实 施例提供天线架001，还包括与天线架001中第一非金属位置传感器07相连的第一气电转换 装置、与第一气电转换装置相连的第一位置控制装置；
[0120] 其中，天线架001中第一非金属位置传感器07的第二活塞杆73上升至第一径向气 孔7121与第二径向气孔7123导通时，所述第一非金属位置传感器07向第一气电转换装置发 送第一气压信号；则所述的第一气电转换装置用于:将接收第一气压信号转换为第一电信 号并发送第一电信号给第一位置控制装置；
[0121]所述第一位置控制装置用于：当接收到第一气电转换装置发送的第一电信号时， 判断当第一非金属位置传感器07的第一活塞杆和/或天线05与待测物体发生有效触碰。
[0122] 在本发明第十四实施方式中，本发明实施例2提供的天线位置控制系统002还包括 与第一位置控制装置相连的第一输气装置，所述第一位置控制装置用于：当接收到第一气 电转换装置发送的第一电信号时，判断当第一非金属位置传感器07的第一活塞杆和/或天 线05与待测物体发生有效触碰，并发送输气指令给第一输气装置;所述第一输气装置用于： 当接收到第一位置控制装置发送的输气指令时，给第一非金属位置传感器07的气缸输气， 气流通过第二缸体上腔室711的端部的轴向通气孔7111进入第二缸体71，并推动第二活塞 杆73相对第二缸体71向下移动。
[0123] 进一步地，当第二活塞杆73相对第二缸体71下降至所述第一径向气孔7121与所述 第二径向气孔7122导通时，所述第一非金属位置传感器07向第一气电转换装置发送第二气 压信号；则所述的第一气电转换装置用于:将接收第二气压信号转换为第二电信号并发送 第二电信号给第一位置控制装置;则所述第一位置控制装置用于：当接收到第一气电转换 装置发送的第二电信号时，判断第一非金属位置传感器07的第二活塞杆73和/或天线05已 经处于复位状态(比如图8中的状态2)。
[0124] 在本发明第十五实施方式中，本发明实施例提供的第二输气装置用于给第一径向 气孔7121、所述第二径向气孔7122、第三径向气孔7123中的进气孔输气。可以理解的是，如 本发明所述的，所述第一非金属位置传感器07的第一径向气孔7121、所述第二径向气孔 7122、第三径向气孔7123中的出气孔用于向气电转换装置输出第一或第二气压（即第一或 第二气压信号）。
[0125] 在本发明第十六实施方式中，所述天线位置控制系统002还包括本发明第十三实 施方式中的第二非金属位置传感器09、与第二非金属位置传感器09相连的第二气电转换装 置、与第二气电转换装置相连的第二位置控制装置；
[0126] 其中，第二气电转换装置与本发明第十三实施方式中所述的与第二非金属位置传 感器09连接，则当所述第二非金属位置传感器09气缸上不同气孔的导通时，所述第二非金 属位置传感器09向第二气电转换装置发送第三或第四气压信号;则所述的第二气电转换装 置用于:将接收的第三或第四气压信号转化成第三或第四电信号；则所述的第二位置控制 装置用于:在接收到第三或第四电信号时，判断天线处于垂直放置状态或水平放置状态。
[0127] 可选地，由于第二位置控制装置可判断天线处于水平放置状态还是垂直状态，可 进一步通过对本发明的第二位置控制装置的控制程序进行预设，比如，当第二位置控制装 置判断天线处于水平放置状态，预设第二位置控制装置中的控制程序不输出控制天线向某 个方向的移动
[0128] 在该实施方式中，进一步地，本发明实施例2提供的天线位置控制系统002还包括 第三输气装置，所述第三输气装置用于给第二非金属位置传感器09的气缸输气，具体地，本 发明实施例提供的第三输气装置用于给第二非金属位置传感器09的第一径向气孔、所述第 二径向气孔、第三径向气孔中的进气孔输气。各径向气孔在图9中未标示，位置分别对应于 图8中的第一径向气孔7121、所述第二径向气孔7122、第三径向气孔7123。可以理解的是，如 本发明所述的，第二非金属位置传感器09的第一径向气孔、所述第二径向气孔、第三径向气 孔中的出气孔用于向第二气电转换装置输出第三或第四气压(即三或第四气压信号）。
[0129] 更进一步地，所述第三输气装置向非金属气缸06输气，所述非金属气缸06的第一 活塞杆带动旋转套做0-90°旋转，进而带动天线做0-90°旋转。
[0130]可选地，所述的第一位置控制装置与第二位置控制装置为同一台计算机，可以理 解的是，本发明的计算机还可用于记录天线架各位置传感器发送的位置坐标，包括但不限 于X、Y、Z轴位置传感器发送的X、Y、Z三维坐标，当重复检测同一坐标点时，计算机可发送指 令控制于X、Y、Z轴电机将天线移动至在先记录的X、Y、Z坐标点。
[0131]以上所述实施例，仅用为方便说明本发明并非加以限制，在不离本发明精神范畴， 本领域的普通技术人员依本发明申请专利范围及发明说明所作的各种简易变形与修饰，均 仍应含括于本申请专利范围中。
【主权项】
1. 一种天线架，其特征在于，包括天线架本体、连接在天线架本体上的连接臂，固定连 接在连接臂上的连接件，设置在连接件上的天线和非金属气缸，其中，所述非金属气缸可带 动天线做0-90°旋转。2. 如权利要求1所述的天线架，其特征在于，所述连接件包括固定连接在连接臂上的第 一连接件，连接在第一连接件的第二连接件，则天线和非金属气缸装载于第二连接件上;则 本发明所述非金属气缸可带动天线做0-90°旋转，具体可采用如下结构实现： 所述第二连接件包括：中空的空腔、设置于空腔内的空槽、设置于空腔中且穿透连接件 上下面的第三安装孔、与所述空槽相通的第四安装孔； 所述非金属气缸包括第一缸体、端盖、第一活塞杆、容置于第一缸体中的第一活塞，其 中，所述第一活塞杆的第一端与第一活塞固定连接，第二端穿过开设在端盖上的通孔，并露 置第一缸体外;所述非金属气缸的第一活塞杆穿出端盖后，再穿过第二连接件的第四安装 孔，容置于所述第二连接件的空槽中；所述天线套设有旋转套后装载于第三安装孔中，所述 第一活塞杆与旋转套连接，当所述第一活塞杆沿空槽来回伸缩运动时可带动旋转套做〇-90°的旋转，进而带动天线做0-90°的旋转。3. 如权利要求1所述的天线架，其特征在于，所述连接件包括固定连接在连接臂上的第 一连接件，连接在第一连接件的第二连接件，则天线和非金属气缸装载于第二连接件上;其 中，所述天线可相对于第二连接件上升或下降移动。4. 如权利要求3所述的天线架，其特征在于，所述天线可相对于连接件上升或下降移动 具体可采用如下结构实现： 所述第二连接件包括中空的空腔、及设置于空腔中且穿透第二连接件上下面的第三安 装孔;所述天线套设有旋转套后装载于第三安装孔中，天线的至少一端伸出第三安装孔;其 中，所述旋转套包括与天线固定连接的内套、套设在内套外周的外套;所述内套靠近外套的 面设有轴向滑槽，所述外套靠近内套的面设有与滑槽相配合且可沿所述滑槽上升或下降的 滑块。5. 如权利要求1所述的天线架，其特征在于，所述连接件包括固定连接在连接臂上的第 一连接件，连接在第一连接件的第二连接件，则天线和非金属气缸装载于第二连接件上;其 中，所述天线架还包括设置在第二连接件上的第一非金属位置传感器，所述天线可相对于 第二连接件上升或下降移动，当天线相对于第二连接件上升至第一位置，所述第一非金属 位置传感器对外发送第一气压信号。6. 如权利要求5所述的天线架，其特征在于，所述的当天线相对于第二连接件上升至第 一位置，所述第一非金属位置传感器对外发送第一气压信号，可采用如下结构实现： 所述第一非金属位置传感器具体包括:第二缸体，容置于所述第二缸体中的第二活塞， 和一端与第二活塞固定连接的第二活塞杆;所述第二缸体包括第二缸体上腔室和第二缸体 下腔室;所述第二缸体下腔室的侧壁设置有第一径向气孔、设置在第一径向气孔下端的第 二径向气孔、及与第一径向气孔轴向对称设置的第三径向气孔； 第二活塞杆与第二缸体下腔室的内壁相结合的部位由上而下依次套设有第一密封圈、 第二密封圈，第二活塞杆内部设有工字形通气管道;第一密封圈、第二密封圈之间的轴向距 离等于第一径向气孔和第二径向气孔之间的轴向距离;且第一密封圈、第二密封圈与第二 缸体下腔室的内腔密封活动配合;其中，所述第一密封圈设有第一径向通孔，所述第二密封 圈设有第二径向通孔； 则所述的第二连接件还包括设置于第二连接件的空腔外周的且穿透第二连接件上、下 面的第五安装孔，所述第一非金属位置传感器的第二缸体穿装于所述第二连接件的第五安 装孔中，且第一非金属位置传感器的第二活塞杆的另一端伸出第五安装孔； 所述天线用于检测待测物的一端与第一非金属位置传感器中的第二活塞杆伸出第五 安装孔的一端通过连接板连接，且第二活塞杆伸出第五安装孔的末端与待测物的轴向距离 等于天线的末端与待测物的轴向距离； 则当天线相对于第二连接件上升时，天线带动第一非金属位置传感器中的第二活塞杆 相对于第二缸体上升；当天线相对于第二连接件上升至第一位置时，所述第一径向气孔与 第三径向气孔相导通;所述第一径向气孔与第三径向气孔导通时，所述第一非金属位置传 感器对外发送第一气压信号。7. 如权利要求1所述的天线架，其特征在于，所述天线架本体还包括X轴位移调节机构、 Y轴位移调节机构、Z轴位移调节机构中的至少一种;其中，所述X轴位移调节机构用于带动 连接臂沿着X轴方向移动，所述Y轴位移调节机构用于带动连接臂沿着Y轴方向移动，所述Z 轴位移调节机构用于带动连接臂沿着Z轴方向移动。8. 如权利要求1所述的天线架，其特征在于，所述的连接件包括固定连接在连接臂上的 第一连接件，连接在第一连接件的第二连接件;其中，所述第一连接件的侧壁设有第一安装 孔，一台阶式连接轴的一端与第二连接件固定连接，另一端穿装于第一连接件的第一安装 孔中，所述第二连接件可带动台阶式连接轴绕台阶式连接轴的轴线旋转活动。9. 一种天线位置控制系统，其特征在于，采用了如权利要求5所述的天线架，还包括与 天线架中第一非金属位置传感器相连的第一气电转换装置、与第一气电转换装置相连的第 一位置控制装置;其中，天线架中第一非金属位置传感器用于向第一气电转换装置发送第 一气压信号；则所述的第一气电转换装置用于:将接收第一气压信号转换为第一电信号并 发送第一电信号给第一位置控制装置;所述第一位置控制装置用于：当接收到第一气电转 换装置发送的第一电信号时，判断当第一非金属位置传感器和/或天线与待测物体发生有 效触碰。10. -种天线位置控制系统，其特征在于，采用了如权利要求8所述的天线架，还包括第 二非金属位置传感器、与第二非金属位置传感器相连的第二气电转换装置、与第二气电转 换装置相连的第二位置控制装置;其中，第二非金属位置传感器用于向第二气电转换装置 发送第三或第四气压信号；则所述的第二气电转换装置用于:将接收的第三或第四气压信 号转化成第三或第四电信号并发送第三或第四电信号给第二位置控制装置;则所述的第二 位置控制装置用于:在接收到第三或第四电信号时，判断天线处于垂直放置状态或水平放 置状态。
【文档编号】H01Q1/22GK205452523SQ201620013655
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年1月4日
【发明人】李楠, 李军
【申请人】广州市诚臻电子科技有限公司