防滚动摇晃的船用卫星天线的制作方法

本实用新型属于船用卫星天线领域，具体涉及防滚动摇晃的船用卫星天线。

背景技术：

自人类发明卫星以来，卫星通讯便与人类的生活发生着密不可分的联系，如卫星电视、卫星广播、卫星电话等。卫星通讯是由同步卫星转发功能实现的，地面部口向同步卫星发射相关的音视频信号，同步卫星将这个信号按照一定的方向下传音视频信号，信号所被覆盖的区域都可借助卫星接收设备来接收信号，收看节目：一个好的卫星接收设备，对于卫星通讯的质量起着至关重要的作用。

卫星接收设备中最重要的一种就是卫星天线，也就是我们日常所说的“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。除一些多焦点天线是由球面和抛物面组合而成之外，大多数卫星天线通常是抛物面状的。卫星信号通过抛物面天线的反射后集中到它的焦点处。

现代水运业中，一旦船离岸，便只能通过卫星通讯与外界联系，因此，船用卫星天线几乎是所有远航船只的标准配置，船用卫星天线是设置在船上的卫星天线，由伺服驱动马达驱动天线运动，以便在运动中一直保持对卫星的跟踪。为了能够准切的计算出相应的水平角，仰角，极化角，必须要有一个准确的方向标，这个方向标是由天线内置的罗经提供准确的数据，或者是通过设备接口连接外部罗经。然后经过天线系统计算得出正确的数值，然后系统通过驱动伺服驱动器使天线准确的定位。这种天线也是当前最复杂要求技术最高的天线。由于船在行驶过程中会产生位移，因此船用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。

另外，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，卫星天线须不断调整自身角度以保持对卫星信号的最佳接收姿态，当卫星天线跟踪卫星信号时，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。

由于船用卫星天线需要通过大量的传感、电控元件，并通过复杂的传动设计才能实现对卫星信号的跟踪，因此，灵敏度越高的船用卫星天线，价格越是昂贵；并且由于大量的传感、电控元件的全天候工作，磨损、老化速度快，易受水面环境破坏，维修养护费用也较高。

船在实际航行中，由于水的波动性，会发生沿船宽度方向的滚动摇晃和沿船长度方向的俯仰摇晃；由于船的长度远高于船的宽度，滚动摇晃通常要远比俯仰摇晃严重。因此，减轻滚动摇晃的工作会在船舶设计中优先于减轻俯仰摇晃。通常情况下，在滚动摇晃方面合格的船也意味着它符合俯仰摇晃的要求。

在船直线航行时，船用卫星天线只需克服由于船体滚动摇晃带来影响，便能产生较好的信号接收效果；在船用卫星天线的设计中，如只考虑克服船的滚动摇晃带来的影响，可大幅降低船用卫星天线的材料成本和结构复杂程度，同时还能保障船用卫星天线的信号接收能力不受明显影响；基于此考虑，提出一种船用卫星天线。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种可搭载于具有基本的姿态调整功能的底座上，信号接收稳定、成本较低的船用卫星天线。

本实用新型的另一个目的是提供一种根据船在航行时的摇摆特点而设计的防滚动摇晃的船用卫星天线。

为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种防滚动摇晃的船用卫星天线，包括底座和安装于底座上的天线系统，所述天线系统包括支架、安装于支架上的抛物面天线、安装于抛物面天线边缘的定位装置；

所述支架包括安装在所述底座上的月牙形的底架和安装固定于底架月牙形端部的环形架，所述环形架内侧设有导轨；

所述抛物面天线外侧边缘一侧安装有第一电机驱动的主动滑轮，所述第一电机安装于所述主动滑轮上，通过齿轮或传动链控制主动滑轮转动；所述抛物面天线外侧边缘另一侧安装有从动滑轮，所述主动滑轮和从动滑轮位于所述抛物面天线的同一径线两端；所述定位装置设于所述主动滑轮和从动滑轮所在径线上；

所述主动滑轮和从动滑轮沿所述导轨移动，并通过轴承与所述抛物面天线枢接；

所述抛物面天线外侧底部安装配重装置，所述配重装置包括滑杆、螺杆和配重块，所述滑杆一端安装固定于抛物面天线底部中心处，另一端安装固定于抛物面天线边缘，所述滑杆与所述主动滑轮和从动滑轮所在径线垂直；所述螺杆与所述滑杆平行设置，所述配重块上设有第一通孔和第二通孔，所述滑杆通过第一通孔与配重块套接，所述螺杆通过第二通孔与配重块套接。

优选的是，所述第二通孔上设有与螺杆相匹配的内螺纹；所述螺杆由第二电机驱动。

优选的是，所述底座用于对抛物面天线的俯仰角度和方位进行常规调整，以达到信号追踪目的；所述底座包括控制器。

优选的是，所述第一电机和第二电机与所述控制器连接，所述控制器根据抛物面天线的姿态驱动第二电机，控制螺杆旋转，移动配重块位置，使抛物面天线所在平面在无外力状态下与环形架自然平行。

优选的是，所述天线系统还包括天线罩。

优选的是，所述天线系统还包括安装于船体上的辅助定位装置；所述辅助定位装置为一可反射或发射信号的装置，所述定位装置以辅助定位装置为位置参照，通过控制所述第一电机，使定位装置始终能正对辅助定位装置，从而使所述主动滑轮和从动滑轮所在径线与船体的长度方向保持一致。

优选的是，所述环形架上设有卡止装置，用于将所述抛物面天线卡止；所述卡止装置与所述控制器相连接，当所述底座对抛物面天线的姿态进行调整时，所述卡止装置将所述抛物面天线卡止固定；姿态进行调整完毕后，所述卡止装置解除对所述抛物面天线的卡止固定。

优选的是，所述卡止装置的卡止形式为弹出卡块卡止或电磁卡止。

本实用新型的防滚动摇晃的船用卫星天线，具有以下优点：

1.通过利用抛物面天线的静止惯性，使船在发生滚动摇晃时，只带动船用卫星天线的底座和支架晃动，而抛物面天线通过轴承与支架枢接，且枢接点所在直线始终与船的长度方向保持平行，这就使得抛物面天线由于自身惯性基本不受或少受滚动摇晃的影响；如此不仅避免了船在发生滚动摇晃时，天线底座频繁的对抛物面天线姿态进行调整，延长了使用寿命，降低了使用成本。

2.根据船在航行时的摇摆规律，充分利用船体的滚动摇晃对船用卫星天线的信号接收影响远比俯仰摇晃大的特点，通过结构设计来克服船体的滚动摇晃对卫星天线的影响，避免了船用卫星天线在较为恶劣的天气条件下对卫星信号跟踪时的调整滞后问题；虽然忽略船体的俯仰摇晃，但俯仰摇晃对船用卫星天线的信号接收影响并不明显，本实用新型设计下的船用卫星天线结构简单，成本低，对于所搭载底座的姿态调整精度、调整响应速度要求低，具有较高的性价比和实用价值。

附图说明

图1为一种防滚动摇晃的船用卫星天线的结构示意图。

图2为支架结构示意图。

图3为抛物面天线结构示意图。

图4为配重块结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”，“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

实施例1

如图1-4所示，一种防滚动摇晃的船用卫星天线，包括底座1和安装于底座上的天线系统，所述天线系统包括支架2、安装于支架上的抛物面天线3、安装于抛物面天线边缘的定位装置4；

所述支架2包括安装在所述底座1上的月牙形的底架201和安装固定于底架月牙形端部的环形架202，所述环形架202内侧设606有导轨203；

所述抛物面天线3外侧边缘一侧安装有第一电机驱动303的主动滑轮301，所述第一电机303安装于所述主动滑轮301上，通过齿轮或传动链控制主动滑轮转动；所述抛物面天线3外侧边缘另一侧安装有从动滑轮302，所述主动滑轮301和从动滑轮302位于所述抛物面天线3的同一径线两端；所述定位装置4设于所述主动滑轮301和从动滑轮所302在径线上。

所述主动滑轮301和从动滑轮302沿所述导轨移动，并通过轴承5与所述抛物面天线枢接；主动滑轮301和从动滑轮302带动抛物面天线3绕自身圆心转动，抛物面天线3因是均匀的平滑面，其自身转动并不会影响信号接收稳定性。

所述抛物面天线3外侧底部安装配重装置6，所述配重装置6包括滑杆601、螺杆602和配重块603，所述滑杆601一端安装固定于抛物面天线3底部中心处，另一端安装固定于抛物面天线3边缘，所述滑杆601与所述主动滑轮301和从动滑轮302所在径线垂直；所述螺杆602与所述滑杆601平行设置，所述配重块603上设有第一通孔604和第二通孔605，所述滑杆通过第一通孔604与配重块603套接，所述螺杆602通过第二通孔605与配重块603套接。所述配重装置6与所述主动滑轮301和从动滑轮302所在径线垂直，当所述主动滑轮301和从动滑轮302所在径线与船体的长度方向一致时，所述配重块603通过自身位置的改变，调整抛物面天线3的整体重心，使其在自然状态下达到稳定的姿态。天线的控制器内需要载入预先设定好的控制程序，所述控制程序包括在不同的抛物面天线姿态下，为了保持抛物面天线能稳定的处于该姿态，亦即使抛物面天线所在平面在无外力状态下与环形架自然平行，所述配重块应处于何位置，以及要达到该位置相应的第二电机606旋转量。

所述第二通孔605上设有与螺杆602相匹配的内螺纹；所述螺杆602由第二电机606驱动。

所述底座1用于对抛物面天线3的俯仰角度和方位进行常规调整，以达到信号追踪目的；所述底座1包括控制器。

所述第一电机605和第二电机606与所述控制器连接，所述控制器根据抛物面天线的姿态驱动第二电机606，控制螺杆602旋转，移动配重块603位置，使抛物面天线3所在平面在无外力状态下与环形架202自然平行。通过移动配重块603，改变抛物面天线3的重心位置，使抛物面天线3在自然状态下能以稳定的姿态接收信号；在船体滚动摇晃时，抛物面天线因自身惯性不随船体运动，即便因长时间的滚动摇晃迫使抛物面天线3产生了小幅度的摇摆，抛物面天线3也能在船体相对稳定后，迅速回归正常姿态。

所述天线系统还包括天线罩7。本实用新型状态下的抛物面天线因可根据惯性自然调整，易受外界风雨影响，采用天线罩7使其处于相对稳定的环境保护中，有利于信号接收的稳定；同时，天线罩7也是船用卫星天线中经常采用的技术手段。

所述天线系统还包括安装于船体上的辅助定位装置8；所述辅助定位装置8为一可反射或发射信号的装置，所述定位装置4以辅助定位装置为位置参照，通过控制所述第一电机605，使定位装置4始终能正对辅助定位装置8，从而使所述主动滑轮301和从动滑轮302所在径线与船体的长度方向保持一致。在船体上安装辅助定位装置8，使所述主动滑轮301和从动滑轮302所在径线与船体的长度方向始终保持一致，如此使主动滑轮301和从动滑轮302所连接的轴承方向，即抛物面天线的转动轴，始终与船体平行，受船体滚动摇晃的影响也最小。

所述环形架上设有卡止装置9，用于将所述抛物面天线卡止；所述卡止装置与所述控制器相连接，当所述底座对抛物面天线的姿态进行调整时，所述卡止装置9将所述抛物面天线3卡止固定；姿态进行调整完毕后，所述卡止装置解除对所述抛物面天线的卡止固定。所述卡止装置的卡止形式为电磁卡止。船航行转向或长距离航行所在经纬度明显改变时，底座需要调整抛物面天线的姿态才能保证卫星信号的接收，在底座1对抛物面天线3进行调整时，如不对抛物面天线3加以固定，抛物面天线3会出现摆动进而导致底座1无法对其进行精准的姿态调整。

实施例2

船航行时，启动船用卫星天线，系统初始化后，底座1调整抛物面天线3姿态，自动对卫星信号进行追踪，姿态调整过程中卡止装置9将抛物面天线3固定；姿态调整完毕后，卡止装置9收起，所述定位装置4已辅助定位装置8为参照，向控制器发送位置信号，控制器根据位置信号驱动第一电机移动605，使主动滑轮301和从动滑轮302，以及其所连接的轴承5方向，即抛物面天线3的转动轴方向，始终与船体长度方向平行；与此同时，控制器根据抛物面天线当前的姿态，调整配重装置6，使配重块603处于恰当的姿态；所有调整完毕后，抛物面天线3渐渐自动回复到底座调校的最佳姿态；此时即可开始稳定接收卫星信号；

船航行转向或长距离航行所在经纬度明显改变时，卡止装置9启动将抛物面天线3固定，再次经过上述调整后，重新开始稳定接收卫星信号。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。