本发明属于电子通信技术领域，尤其涉及一种船用卫星天线。
背景技术：
卫星天线就是常说的大锅，是一个金属抛物面，负责将卫星信号反射到位于焦点处的馈源和高频头内。卫星天线的作用是收集由卫星传来的微弱信号，并尽可能去除杂讯。
船载卫星通信天线在实际应用中，由于其在海上移动特性和由船摇摆带来的天线波束滚动，当天线跟踪线极化卫星工作时，天线极化方向往往偏离转发器极化方向，造成信号衰落和严重的交叉极化干扰。因些，船载卫星通信天线不仅应具有方向跟踪性能，还必须具有极化跟踪性能。
此外，大多数天线通常是抛物面状的，也有一些多焦点天线是由球面和抛物面组合而成。卫星信号通过抛物面天线的反射后集中到它的焦点处。船用卫星天线是设置在船上的卫星天线，由于船在行驶过程中会产生位移，因此卫星天线需要及时的调整方向，而方向的调整需要有一定的限位功能，否则无限制的旋转寻星会造成天线内部电线绕线，从而造成天线的损坏，因此船用卫星都需要限位装置。
为了为船用卫星提供一个限位结构，本申请人之前提出了一种船用卫星天线限位装置[申请号：cn201420020486.0]，该船用卫星天线包括底座，在底座上固定有中心轴，在中心轴上穿设有能够绕着中心轴旋转的底板，所述的中心轴上固定有位于底板下侧的中心齿轮，所述的底板上固定有驱动电机，该驱动电机的输出轴上固定有行星齿轮，所述的行星齿轮与中心齿轮相啮合，本限位装置包括固定在中心轴上且位于底板上侧的小齿轮，所述的底板上设有与底板转动连接的大齿轮，所述的大齿轮与小齿轮相啮合，所述的大齿轮和底板之间设有当底板转动至设定角度时能产生限位信号的限位信号触发机构。
上述方案具有可以防止天线无限制旋转而导致天线内部电线绕线，且限位可靠等优点，但是，仍然存在不足：需要用到齿轮等零件，相比较传统的限位机构虽然强度增加、可靠性增强，但是成本也会相对较高；并且上述方案仍然没有解决传动机构传动不及时，跟踪速度过慢等问题。
技术实现要素：
本发明的目的是针对上述问题，提供一种保证可靠性的同时能够降低成本的船用卫星天线。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
本发明的船用卫星天线，包括具有底座的天线外罩和位于天线外罩内的天线系统，其特征在于，所述的天线系统包括设置在底座上的抛物面天线和设置在底座内部的控制电路，所述的抛物面天线通过安装基座安装在底座上，所述的安装基座上具有能够控制安装基座周向转动的方位电机，所述的安装基座上设置有连接于抛物面天线且能够控制抛物面天线俯仰转动的俯仰电机，所述的抛物面天线内设置有溃源，抛物面天线的下方设置有能够控制溃源旋转的极化电机，所述的方位电机、俯仰电机和极化电机均连接于控制电路，且所述的控制电路包括中央处理器和连接于中央处理器的闭环控制电路。
在上述的船用卫星天线中，所述的闭环控制电路包括分别连接于俯仰电机和极化电机的第一电位器元件和第二电位器元件，以及用于测量安装基座转动角度的陀螺仪，用于检测抛物面天线倾斜角度的加速度检测计，用于获取地理位置信息的gps模块，以及用于测量天线系统接收到的信号质量的降频器，且所述的陀螺仪、加速度检测计、gps模块和降频器均连接于中央处理器。
在上述的船用卫星天线中，所述安装基座呈圆柱状结构，所述的安装基座下方连接有具有外齿轮的中心轴，所述方位电机位于安装基座的上方，其转动轴贯穿至方位基座的下方并啮合中心轴的外齿轮以使方位电机能够带着安装基座围绕中心轴旋转，且安装基座的中央连接有的限位机构，所述的底座上位于安装基座的外侧设置有能够在安装基座旋转至设定角度时产生限位信号的限位信号触发机构，且所述的限位信号触发机构包括第一触点开关和第二触点开关，以及设置在第一触点开关和第二触点开关之间并且在安装基座旋转至设定角度时能够触发第一触点开关或第二触点开关的定位连杆。
在上述的船用卫星天线中，所述的第一触点开关和第二触点开关固定设置在底座上，所述的定位连杆铰接在一固定在底座上的立杆上，使安装基座旋转至设定角度时能够使定位连杆以立杆为轴心发生偏转而触发第一触点开关或第二触点开关。
在上述的船用卫星天线中，所述的限位机构包括一限位片和设置在限位片上能够跟随限位片转动且当安装基座旋转至设定角度时能够抵触到定位连杆以使定位连杆发生偏转的限位条。
在上述的船用卫星天线中，所述的限位片呈具有突出分界部的葫芦状结构，且当安装基座旋转至设定角度时该突出分界部朝向所述的限位信号触发机构，且所述的限位条包括第一限位条和第二限位条，第一限位条和第二限位条分别设置在突出分界部的两侧，当限位片逆时针旋转至设定角度时第一限位条抵触到定位连杆并使定位连杆发生偏转后触碰到第一触点开关，当限位片顺时针旋转至设定角度时第二限位条从另一侧抵触到定位连杆并使定位连杆向另一侧发生偏转后触碰到第二触点开关。
在上述的船用卫星天线中，所述定位连杆远离限位机构一端的两侧还设置有限位柱，且定位连杆在发生偏转的过程中总能先接触到第一触点开关或第二触点开关。
在上述的船用卫星天线中，所述的抛物面天线上还设置有连接于馈源的信号增强结构，所述的信号增强结构包括位于抛物面天线底部中心的中空波导管和副反射器，所述的副反射器包括呈具有多级环形台阶的筒状结构的前部反射体，相邻台阶的周向外端通过内凹曲面反射面相连接，所述前部反射体插接于中空波导管中，且前部反射体后端的安装部通过定位结构定位在中空波导管上，且前部反射体靠近于中空波导管底部的台阶连接有指向中空波导管底部的锥尖结构。
在上述的船用卫星天线中，所述的定位结构包括位于中空波导管上端内部的金属弹片，所述的安装部下端周向外侧凸起有能够压缩金属弹片的下凸缘，所述的中空波导管为铝制金属管，所述的金属弹片的顶端周向向内延伸有环形延伸部，所述的环形延伸部远离中空波导管内壁的一端向下延伸有所述的金属弹片，且金属弹片自上向下逐渐远离中空波导管内侧壁，所述安装部上端周向外侧凸起有上凸缘，且上凸缘的直径大于下凸缘的直径，所述的上凸缘的下端部具有若干卡扣，所述的环形延伸部上开设有若干能够供卡扣插设的卡口。
在上述的船用卫星天线中，所述的天线外罩为包括外层和内层的双层结构，且内层和外层之间通过呈蜂窝结构的蜂窝层相连接。
本发明船用卫星天线，相较于现有技术具有以下优点：1、具有更高的追送速度和精准度；2、具有限位信号触发机构，能够限制旋转底座无限制旋转从而防止内部电线发生绕线的可能；不需要齿轮零件，能够保证效果的同时具有更低的成本3、天线外罩具有更高的强度和更强的耐候性；4、接收的信号质量高。
附图说明
图1是本发明船用卫星天线的结构示意图；
图2是本发明船用卫星天线的结构电路框图；
图3是本发明限位机构和限位信号触发机构的结构示意图一；
图4是本发明限位机构和限位信号触发机构的结构示意图二；
图5是本发明船用卫星天线的信号增强结构示意图一；
图6是本发明信号增强结构的中空导波管的横截面图；
图7是本发明船用卫星天线的信号增强结构示意图二；
图8是本发明船用卫星天线的信号增强结构示意图三；
图9是本发明船用卫星天线的天线外罩的横截面图。
附图标记天线外罩1；底座11；安装基座12；抛物面天线21；控制电路22；中央处理器221；方位电机31；转动轴311；俯仰电机32；溃源33；极化电机34；第一电位器元件41；第二电位器元件42；陀螺仪43；加速度检测计44；gps模块45；降频器46；中心轴5；agc电路6；主控芯片7；卫星接收机8；限位机构9；限位信号触发机构91；第一触点开关92；第二触点开关93；定位连杆94；限位片95；限位条96；突出分界部97；第一限位条98；第二限位条99；限位柱90；立杆991；信号增强结构82；中空波导管83；副反射器84；前部反射体85；内凹曲面反射面86；安装部87；锥尖结构88；金属弹片831；环形延伸部83；卡口833；上凸缘871；下凸缘872；卡扣873；外层71；内层72；蜂窝层73。
具体实施方式
以下是本发明的优选实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
本实施例公开了一种船用卫星天线，如图1和图2所示，本发明的船用卫星天线机械传动机构包括具有底座11的天线外罩1和位于天线外罩1内的天线系统，所述的天线系统包括设置在底座11上的抛物面天线21和设置在底座11内部的控制电路22，所述的抛物面天线21通过安装基座12安装在底座11上，所述的安装基座12上具有能够控制安装基座12周向转动的方位控制机构31，所述的安装基座12上设置有连接于抛物面天线21且能够控制抛物面天线21俯仰转动的俯仰控制机构32，所述的抛物面天线21内设置有溃源33，抛物面天线21的下方设置有能够控制溃源33旋转的极化控制机构34，所述的方位控制机构31、俯仰控制机构32和极化控制机构34均连接于控制电路22，且所述的控制电路22包括中央处理器221和连接于中央处理器221的闭环控制电路。
进一步地，闭环控制电路包括分别连接于俯仰控制机构32和极化控制机构34的第一电位器元件41和第二电位器元件42。电位器的数据记忆及采集功能能使卫星天线通电后能够快速找到所需的卫星的俯仰角及极化角，提高卫星天线的跟踪速度，通过为俯仰控制机构32及极化控制机构34增加电位器元件，在控制俯仰电机和极化电机工作的同时将电压变化信号及时地传输给中央处理器221，使天线在启动及正常工作时能够源源不断地采集记忆电压实时信号以进行闭环控制，能够有效提高卫星天线的跟踪速度及精准度。
进一步地，所述的闭环控制电路还包括用于测量安装基座12转动角度的陀螺仪43，用于检测抛物面天线21倾斜角度的加速度检测计44，用于获取地理位置信息的gps模块45，以及用于测量天线系统接收到的信号质量的降频器46，且所述的陀螺仪43、加速度检测计44、gps模块45和降频器46均连接于中央处理器221。中央处理器221根据gps模块45，降频器46、陀螺仪43和加速度检测器传回的数据控制各电机的工作状态以进一步提高卫星天线的跟踪速度和精准度。
具体地，天线系统的卫星接收机8通过agc电路6连接于中央处理器221，agc电路6是一种在输入信号幅度变化很大的情况下，使输出信号幅度保持恒定或仅在较小范围内变化的自动控制电路22，agc的基本原理是产生一个随输入电平而变化的直流agc电压，利用agc电压去控制某些放大部件(如中放)的增益，使接收机总增益按照一定规律而变化。agc电路6主要由控制电路和被控电路两部分组成，控制电路就是agc直流电压的产生部分，被控电路的功能是按照控制电路所产生的变化着的控制电压来改变接收机的增益。因此，agc的电压变化同样表示卫星接收机8接收信号的变化，基于上述原理，中央控制芯片可以通过检测agc电压对天线方向进行调整。
进一步地，俯仰控制机构32包括俯仰电机，极化控制机构34包括极化电机，方位控制机构31包括方位电机和导电滑环，通过导电滑环的设置大大提高了天线整体信号及电源的稳定性，能够避免天线绕线拉断等问题的出现。
进一步地，安装基座12下方连接有具有外齿轮的中心轴5，方位电机位于安装基座12的上方，其转动轴311贯穿至方位基座的下方并啮合中心轴5的外齿轮以使方位电机能够带着安装基座12围绕中心轴5旋转。
优选地，本实施例的中央处理器221包括有至少两片相互连接的主控芯片7，通过使用多个主控芯片7进行数据分摊计算，大大提高信号处理速度，通过缩短响应时间的方式使天线始终处于信号稳定的状态。
优选地，抛物面天线21由铝合金材料制成，能够降低天线系统的整体重量，当然还可以用铝合金材料作为主料，abs塑料作为辅料，以保证重量合格的前提下降低材料成本。
进一步地，安装基座12呈圆柱状结构，所述的安装基座12下方连接有具有外齿轮的中心轴5，所述方位电机31位于安装基座12的上方，其转动轴311贯穿至方位基座的下方并啮合中心轴5的外齿轮以使方位电机能够带着安装基座12围绕中心轴5旋转，且安装基座12的中央连接有的限位机构9，所述的底座11上位于安装基座12的外侧设置有能够在安装基座12旋转至设定角度时产生限位信号的限位信号触发机构91，且所述的限位信号触发机构91包括第一触点开关92和第二触点开关93，以及设置在第一触点开关92和第二触点开关93之间并且在安装基座12旋转至设定角度时能够触发第一触点开关92或第二触点开关93的定位连杆94。
具体地，第一触点开关92和第二触点开关93固定设置在底座11上，所述的定位连杆94铰接在一固定在底座11上的立杆991上，使安装基座12旋转至设定角度时能够使定位连杆94以立杆991为轴心发生偏转而触发第一触点开关92或第二触点开关93。限位机构9又包括一限位片95和设置在限位片95上能够跟随限位片95转动且当安装基座12旋转至设定角度时能够抵触到定位连杆94以使定位连杆94发生偏转的限位条96。
限位片95呈具有突出分界部97的葫芦状结构，且当安装基座12旋转至设定角度时该突出分界部97朝向所述的限位信号触发机构91，且所述的限位条96包括第一限位条98和第二限位条99，第一限位条98和第二限位条99分别设置在突出分界部97的两侧，当限位片95逆时针旋转至设定角度时第一限位条98抵触到定位连杆94并使定位连杆94发生偏转后触碰到第一触点开关92，当限位片95顺时针旋转至设定角度时第二限位条99从另一侧抵触到定位连杆94并使定位连杆94向另一侧发生偏转后触碰到第二触点开关93。优选地，所述定位连杆94远离限位机构9一端的两侧还设置有限位柱90，且定位连杆94在发生偏转的过程中总能先接触到第一触点开关92或第二触点开关93。
限位机构91的工作过程如下：
控制电路控制方位电机31进行转动，方位电机31又带动旋转底座和限位片11一起转动，当旋转底座也就是限位片11逆时针转动设定角度至图3状态时，第一限位条121抵触到定位连杆23，定位连杆23发生顺时针方向的偏转直至定位连杆23触碰到第一触点开关21，也就是图3中左边的触点开关时，第一触点开关21将该电信号发送给控制电路，控制电路便控制方位电机31改变转动方向以控制旋转底座和限位片11反向转动，也就是顺时针转动直至转至图4中所示的位置，此时，第二限位条122抵触到定位连杆23，定位连杆23发生逆时针方向的偏转直至其触碰到第二触点开关22，第二触点开关22将该电信号发送给控制电路，控制电路又控制方位电机31改变转动方向以控制旋转底座和限位片11反向转动，也就是逆时针转动，如此周而复始。
进一步地，如图5所示为了提高天线的信号接收质量，本实施例的抛物面天线1上还设置有连接于馈源33的信号增强结构82，所述的信号增强结构82包括位于抛物面天线1底部中心的中空波导管83和副反射器84，所述的副反射器84包括呈具有多级环形台阶的筒状结构的前部反射体85，相邻台阶的周向外端通过内凹曲面反射面86相连接，所述前部反射体85插接于中空波导管83中，且前部反射体85后端的安装部87通过定位结构定位在中空波导管83上，且前部反射体85靠近于中空波导管83底部的台阶连接有指向中空波导管83底部的锥尖结构88。
所述的定位结构包括位于中空波导管83上端内部的金属弹片831，所述的安装部87下端周向外侧凸起有能够压缩金属弹片831的下凸缘872，所述的中空波导管83为铝制金属管，如图6所示，所述的金属弹片831的顶端周向向内延伸有环形延伸部832，所述的环形延伸部832远离中空波导管83内壁的一端向下延伸有所述的金属弹片831，且金属弹片831自上向下逐渐远离中空波导管83内侧壁，所述安装部87上端周向外侧凸起有上凸缘871，且上凸缘871的直径大于下凸缘872的直径，所述的上凸缘871的下端部具有若干卡扣873，所述的环形延伸部832上开设有若干能够供卡扣873插设的卡口833。
如图5所示，在投入使用时将前部反射体85插入中空波导管83中，在下移的过程中下凸缘872压缩金属弹片831直至下凸缘872被移至金属弹片831的下方，下移过程状态如图7所示，在下移的过程中金属弹片831处于被挤压状态，直至下凸缘872移至金属弹片831的下方，金属弹片831恢复原始状态，下凸缘872被限位在金属弹片831的下方，与此同时，在下移的过程中，卡扣327对准卡口833，当下凸缘872移至金属弹片831下方的同时，卡扣327也卡入了卡口833，安装完成后副反射器32相对于中空波导管83的周向和纵向都进行了限位，安装结果如图8所示，通过上述的结构，使信号增强结构3的结构简单化，降低了成本，同时具有安装方便快捷的优点。
优选地，如图9所示，所述的天线外罩为包括外层71和内层72的双层结构，且内层72和外层71之间通过呈蜂窝结构的蜂窝层73相连接，外层71由具有高耐候性特点的asa塑料制成，内层72由具有高强度特点的pc塑料制成，使天线外罩能够适应恶略天气，提高整个装置的寿命。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了天线外罩1；底座11；安装基座12；抛物面天线21；控制电路22；中央处理器221；方位电机31；转动轴311；俯仰电机32；溃源33；极化电机34；第一电位器元件41；第二电位器元件42；陀螺仪43；加速度检测计44；gps模块45；降频器46；中心轴5；agc电路6；主控芯片7；卫星接收机8；限位机构9；限位信号触发机构91；第一触点开关92；第二触点开关93；定位连杆94；限位片95；限位条96；突出分界部97；第一限位条98；第二限位条99；限位柱90；立杆991；信号增强结构82；中空波导管83；副反射器84；前部反射体85；内凹曲面反射面86；安装部87；锥尖结构88；金属弹片831；环形延伸部83；卡口833；上凸缘871；下凸缘872；卡扣873；外层71；内层72；蜂窝层73等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。