一种高度集成的卫星通信便携站的制作方法

本发明涉及卫星通信技术领域，尤其涉及一种高度集成的卫星通信便携站。

背景技术：

卫星通信在应急通信方面具有不可替代的作用，但是传统卫星通信：地球站直径在1.2-3.0米，重达几顿，携带困难，而且操作复杂,一般车载卫星通信系统尺寸也相对较大，重50公斤以上，个人无法携带，极大的限制了其应用场合,现有的便携式卫星通信系统，大多数采用手动调节的方式来完成搜星，由于采用的是手动寻星因此寻星过程较为满漫长，虽然满足了方便携带的条件，但是由于其寻星的操作较为繁琐，因此为了方便完成寻星操作，自动寻星的便携站成为未来发展的方向。

自动寻星是需要进行极化对星操作、方位对星操作以及俯仰对星操作三个操作完成即可完成对星，然而现有技术中的对星操作往往通过手动调节的方式进行对星，这种对星方式，虽然能够满足对星的基本要求，但是其效率较低，并且在调节的过程中鲜有使用对应的刻度标记部件，从而对数据收集产生了较大的影响。当然单独地实现自动寻星来说，在利用现有技术的条件下相当容易达到，但是在设计能够自动对星操作的同时，还需要考虑到自动寻星装置的引入是否会对增加卫星通信站的重量，是否增大卫星通信站的体积，从而影响便携式的通信站的运输，导致其不方便携带，基于以上的疑问，设计一种既能够满足自动对星操作卫星通信站，又能满足不会由于各种驱动机构的引入增大整个便携站的重量，增大便携站的体积，并且缺少相应的锁紧机构从而导致模式切换不方便，而现有技术中的便携式自动调节卫星常常在使用的过程中常常出现俯仰调节驱动单元出现断电或者供电不足时，将出现不能进行搜星的操作的现象，并且在搜星完毕后，需要对俯仰角度进行锁定时，不能简单有效地对俯仰角度进行锁定，从而成为便携式卫星向微型化和简单化发展主要技术难题，而现有技术中虽然能够通过一系列的操作能够最终达到锁定的俯仰角的操作，但是操作繁琐，并且锁紧相对不稳定，不能够随意进行锁定和非锁定状态的随意切换。

除了要满足上述的能够实现对星操作以外，现有技术中天馈结构存在着较大的缺陷，天馈结构按结构形式和工作原理可分为线天线和面天线，常见的面天线为卫星天线，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。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。

而针对卫星通信站微型化的过程中，由于既要满足方便携带，又要满足在微型化的过程中不会对卫星接收的信号强度产生较大的影响，因此在卫星通信站微型化的发展进程中，天馈结构的设计成为重心所在。

现有的微型化便携站普遍存在着天线面板无法拆除，因为存在着面积较大的天线面板的存在成为卫星通信站在便携式的发展方向上主要阻力，同时由于要求天线面板要微型化，导致天线面板对接受信号的性能下降，同时现有的天线面板缺少相应的刻度盘，来显示转动角度。

其中，现有技术中便携站对把手的空间应用也并未开发，就常规而言，在便携式的卫星基站上均设有方便短距离移动的把手，虽然把手成为便携站必备的零部件，但是并未将把手内的空间合理的利用起来，从而增大了便携站的体积和质量，因此如何合理利用把手的有效空间成为未来发展趋势中的重要环节。

而在微型化的便携式卫星通信站的方位转动伺服机构主要面临的是，如何在不影响便携式卫星通信站底座对基座支撑的条件下，做到微型化和便携式成为制约便携式卫星通信站发展的主要因素，同时还要在伺服机构缺少必要的电能输入的情况下，依然能够采用手动的方式实施方位转动操作，已达到对星操作的目的。同时，现有技术中涉及到的便携式卫星通信站在缺少相应的限位机构，虽然能够做到方位转动能够进行全方位转动，然而在正常的使用环节中，方位转动角度在0°到180°范围内，基于以上分析，研发一种适用于卫星通信便携站的方位转向伺服及锁紧装置已经刻不容缓了。

就整个卫星通信便携站的整个构造来说，底座为整个通信便携站不可或缺的零部件，其在对整个卫星便携站起着支撑作用的同时还能够为便携站的方位旋转提供基座，因此便携站的底座设计为整个便携站的设计的核心。

而现有技术中的底座，虽能满足上述设计要求，但是由于考虑到底座支撑的稳定性，因此设计的底座的支腿较长，因此违背了便携站的便携性设计，但是针对性的对底座进行改进后有出现了底座高度不能进行调节的现象，诸如以上的问题层出不穷，故此设了一种卫星通信便携站的组合式底座。

基于以上分析，针对现有技术中出现的不足，现研发了一种高度集成的卫星通信便携站。

技术实现要素：

本发明提供一种高度集成的卫星通信便携站，以解决上述现有技术的不足，提供一种高度集成的卫星通信站，便携站的空间利用率较高，质量较轻，方便携带，操作简单，实现对星可视化，方便与电脑终端进行无线连接，能够实现一键对星，大大减小对星的效率，能够对底座的高度进行调节，方便对支撑机构进行收纳，从而达到不影响便携性的目的，方便自动实现便携式通信站的方位调整，在伺服机构缺少驱动能量时，依然能够实现方位转动，限制方位转动的角度，从而节省驱动能量，在不影响转动的前提下提高了对方位基座的支撑，在把手上集成各种功能模块，减轻了把手的质量，并且不会对信号发射模块不会产生信号衰减的影响，可以实现随意对锁紧和非锁紧状态随意切换的效果，操作简单，稳定性高，能够显示天馈结构转动的角度，方便天线面板拆除和安装，从而方便卫星通信站便携，具有较强的实用性。

为了实现本发明的目的，拟采用以下技术：

一种高度集成的卫星通信便携站，包括底座、设于底座上的方位基座、设于方位基座上的俯仰箱、设于俯仰箱上极化调节机构、设于底座和方位基座上的方位调节机构、设于方位基座和俯仰箱上的俯仰调节机构以及设于底座上的方位锁紧机构，方位基座和俯仰箱为箱式结构，且外侧壁上均设有封盖，俯仰箱上端设有把手。

优选地，底座上设有支脚若干，支脚的数量至少为三个，支脚一端上均设有支撑杆，支撑杆另一端上均设有支撑盘。

优选地，方位基座内部后侧设有控制面板和卫星通信板，方位基座一侧壁上设有wifi接口、网口、电源输入接口、总开关以及透气阀，wifi接口和网口连接于卫星通信板，电源输入接口和总开关连接于控制面板，卫星通信板和控制面板相互连接。

优选地，俯仰箱下端为开口，俯仰箱上端设有操作显示面板，操作显示面板包括显示屏以及设于显示屏一侧的对星开关以及功率放大器开关，俯仰箱上还设有观察孔，观察孔位于把手下方，俯仰箱一外侧壁刻度槽，刻度槽位扇形结构，刻度槽夹角处设有竖直指针。

优选地，极化调节机构包括俯仰箱内的功率放大器、设于功率放大器上的极化波导、设于极化波导一端的刻度盘、设于极化波导另一端的天线面板以及连接于极化波导上的馈源组件，刻度盘位于俯仰箱的外侧，天线面板位于俯仰箱的前侧。

优选地，俯仰调节机构包括设于方位基座内壁前侧的俯仰驱动单元、连接于俯仰驱动单元上的驱动齿轮、啮合于驱动齿轮上的传动齿轮、啮合于传动齿轮上的从动齿轮、设于从动齿轮上的俯仰从动杆、设于俯仰从动杆上的俯仰转动轴、设于俯仰转动轴一端的俯仰锁紧环、设于俯仰锁紧环一端上的固定销、设于俯仰锁紧环另一端上的组装杆、设于组装杆上端的锁紧件、设于锁紧件上端的转动块、设于转动块上的连接杆以及设于连接杆上另一端的转动手柄，驱动齿轮、传动齿轮以及从动齿轮位于方位基座一外侧壁上，方位基座和俯仰箱通过俯仰转动轴连接，俯仰锁紧环、组装杆、锁紧件以及转动块均位于俯仰箱内，固定销一端固定于俯仰箱侧壁上，连接杆穿于俯仰箱侧壁上，转动手柄位于俯仰箱外侧，转动手柄与驱动齿轮、传动齿轮以及从动齿轮位于同侧。

优选地，方位调节机构包括设于方位基座内壁前侧下端的方位驱动单元、设于方位驱动单元上的驱动轮、啮合于驱动轮上的从动轮、设于从动轮上的方位转轴、设于方位转轴上的深沟球轴承、设于深沟球轴承上端的轴承盖以及设于轴承盖下端的滚针轴承，方位转轴穿于底座上，轴承盖上表面与方位基座下底接触。

优选地，方位锁紧机构包括设于方位转轴一端的方位锁紧环、设于方位锁紧环一端的固定杆、设于方位锁紧环另一端的拉紧杆、设于拉紧杆一端的操作手柄、设于操作手柄组装端的橡胶垫，方位锁紧机构位于底座的下端，固定杆的另一端固定于底座上。

优选地，俯仰箱一外壁上设有限位杆，方位基座一外壁上设有弧槽，限位杆穿于弧槽上，弧槽的一端上设有限位块，限位杆与刻度槽同侧，方位基座下底上设有一对限位拔插，限位拔插呈中心对称关系，底座上端设有限位开关一对，限位开关呈中心对称关系。

优选地，把手内设有wifi信号发射器，把手固定端上设有指南仪和水平仪。

上述技术方案的优点在于：

1、依据本发明设有的底座，对整个装置进行支撑，能够对转动支撑机构的高度进行调节，方便对支撑机构进行收纳，从而达到不影响便携性的目的，其中支撑杆能够转动进行收纳；

2、依据本发明设有的方位基座,为控制模块、俯仰调节机构以及方位调节机构的主要驱动设备提供空间，并且为了防止俯仰调节机构和方位调节机构的驱动设备对控制模块产生影响，整个方位基座的内部一分为二，将占用空间的较大的俯仰调节机构和方位调节机构的驱动设备安装在空间较大的区域内，而将占用空间较小的控制模块安装于较小的空间内，同时为了方便俯仰调节机构和方位调节机构的驱动设备的散热，设计了透气阀，来降低方位基座空间内的温度，有效的确保俯仰调节机构和方位调节机构的驱动设备的正常运行；同时为了方便对俯仰角度进行限制，设计了相应的弧槽和限位块，与限位杆的相互配合限制俯仰角度的大小；同时通过各个接口，方便便携站与电脑终端的连接，方便对俯仰调节机构和方位调节机构的驱动设备提供电能，并且通过相应的总开关对便携站的工作状态进行调节；

3、依据本发明设有的俯仰箱为极化调节机构提供支撑作用，其中为了显示俯仰转动的角度，设计了相应的刻度槽和竖直指针，并且为了在俯仰调节机构缺少足够电能的情况下，还能完成对星操作，利用了俯仰锁紧环，可以实现随意对锁紧和非锁紧状态随意切换的效果，操作简单，稳定性高；并且为了提高便携站的可视化以及方便对星操作，设计了对星开关、功率放大器开关以及显示屏，同时为了方便对极化调整的角度进行监控，设计了观察孔；

4、依据本发明设有的把手，通过其内置的wifi天线，首先提高了信号的传递，其次充分的利用了把手的空间，并且为了防止把手对信号产生干扰，因此把手采用abs塑料制成，而为了利用把手两端的空间，在把手两端设计了相应的指南仪和水平仪，方便对便携站的方位进行监测；

5、依据本发明设有的极化调节机构，为了减少功率放大器的占用空间，因此将功率放大器设计为扁平状结构，同时为了监测极化转动角度，设计了刻度盘；

6、依据本发明设有的俯仰调节机构，主要完成对星操作中的俯仰角调节，其中为了在缺少足够电能的情况下，来完成俯仰角度的调节设计了俯仰快速环，通过转动手柄的转动来实现俯仰锁紧环对俯仰转轴的锁紧和松开，在松开状态下，可手动对俯仰角进行调节，而在锁紧状态下，可通过俯仰调节机构完成调节；

7、依据本发明设有的方位调节机构，对便携站即天线面板的方位进行调整，在调整的过程中，充分的利用了轴承盖对方位基座的支撑作用，同时为了减小在转动过程中引起的摩擦力，设计了相应的滚针轴承，同时为了满足方位转动的角度为0-180度，设计了一对呈中心对称地限位拔插和限位开关，通过限位开关对限位拔插阻碍作用，从而限制了转动角度；

8、依据本发明设有的方位锁紧机构，方便在方位调节机构缺少必要电能时取消方位转动轴和底座的连接，可以使方位基座在底座在手动下即可完成方位转动，操作简单；

9、本发明结构简单，提供一种高度集成的卫星通信站，便携站的空间利用率较高，质量较轻，方便携带，操作简单，实现对星可视化，方便与电脑终端进行无线连接，能够实现一键对星，大大减小对星的效率，能够对底座的高度进行调节，方便对支撑机构进行收纳，从而达到不影响便携性的目的，方便自动实现便携式通信站的方位调整，在伺服机构缺少驱动能量时，依然能够实现方位转动，限制方位转动的角度，从而节省驱动能量，在不影响转动的前提下提高了对方位基座的支撑，在把手上集成各种功能模块，减轻了把手的质量，并且不会对信号发射模块不会产生信号衰减的影响，可以实现随意对锁紧和非锁紧状态随意切换的效果，操作简单，稳定性高，能够显示天馈结构转动的角度，方便天线面板拆除和安装，从而方便卫星通信站便携，具有较强的实用性。

附图说明

图1示出了本发明整体立体结构图。

图2示出了本发明整体立体结构图。

图3示出了本发明整体立体结构图。

图4示出了不包括天线面板和馈源组件的便携站立体图。

图5示出了极化调节机构结构图。

图6示出了a处局部放大图。

图7示出了方位调节机构组装图。

图8示出了方位调节机构爆炸图。

图9示出了方位锁紧机构连接示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明做进一步的详细描述。

如图1-图2所示，一种高度集成的卫星通信便携站，包括底座1、设于底座1上的方位基座2、设于方位基座2上的俯仰箱3、设于俯仰箱3上极化调节机构4、设于底座1和方位基座2上的方位调节机构6、设于方位基座2和俯仰箱3上的俯仰调节机构5以及设于底座1上的方位锁紧机构7，方位基座2和俯仰箱3为箱式结构，且外侧壁上均设有封盖8，俯仰箱3上端设有把手31。

优选地，底座1上设有支脚10若干，支脚10的数量至少为三个，支脚10一端上均设有支撑杆11，支撑杆11另一端上均设有支撑盘110。对整个装置进行支撑，能够对底座的高度进行调节，通过可转动的支撑杆11方便收纳和高度的调整，从而达到不影响便携性的目的，其中支撑杆11能够转动进行收纳，支撑盘110提高支撑的稳定性。

优选地，方位基座2内部后侧设有控制面板20和卫星通信板21，方位基座2一侧壁上设有wifi接口22、网口23、电源输入接口26、总开关25以及透气阀24，wifi接口22和网口23连接于卫星通信板21，电源输入接口26和总开关25连接于控制面板20，卫星通信板21和控制面板20相互连接。为控制模块、俯仰调节机构5以及方位调节机构6的主要驱动设备提供空间，并且为了防止俯仰调节机构5和方位调节机构6的驱动设备对控制模块产生影响，整个方位基座的内部一分为二，将占用空间的较大的俯仰调节机构5和方位调节机构6的驱动设备安装在空间较大的区域内，而将占用空间较小的控制模块安装于较小的空间内，同时为了方便俯仰调节机构5和方位调节机构6的驱动设备的散热，设计了透气阀，来降低方位基座空间内的温度，有效的确保俯仰调节机构5和方位调节机构6的驱动设备的正常运行；同时为了方便对俯仰角度进行限制，设计了相应的弧槽28和限位块29，与限位杆34的相互配合限制俯仰角度的大小；同时通过各个接口，方便便携站与电脑终端的连接，方便对俯仰调节机构5和方位调节机构6的驱动设备提供电能，并且通过相应的总开关25对便携站的工作状态进行调节。

优选地，俯仰箱3下端为开口，俯仰箱3上端设有操作显示面板30，操作显示面板30包括显示屏300以及设于显示屏300一侧的对星开关301以及功率放大器开关302，俯仰箱3上还设有观察孔35，观察孔35位于把手31下方，俯仰箱3一外侧壁刻度槽32，刻度槽32位扇形结构，刻度槽32夹角处设有竖直指针33。俯仰箱3为极化调节机构4提供支撑作用，其中为了显示俯仰转动的角度，设计了相应的刻度槽32和竖直指针33，并且为了在俯仰调节机构5缺少足够电能的情况下，还能完成对星操作，利用了俯仰锁紧环56，可以实现随意对锁紧和非锁紧状态随意切换的效果，操作简单，稳定性高；并且为了提高便携站的可视化以及方便对星操作，设计了对星开关301、功率放大器开关302以及显示屏300，同时为了方便对极化调整的角度进行监控，设计了观察孔35。

优选地，极化调节机构4包括俯仰箱3内的功率放大器40、设于功率放大器40上的极化波导41、设于极化波导41一端的刻度盘42、设于极化波导41另一端的天线面板43以及连接于极化波导41上的馈源组件44，刻度盘42位于俯仰箱3的外侧，天线面板43位于俯仰箱3的前侧。为了减少功率放大器40的占用空间，因此将功率放大器40设计为扁平状结构，同时为了监测极化转动角度，设计了刻度盘42。

优选地，俯仰调节机构5包括设于方位基座2内壁前侧的俯仰驱动单元50、连接于俯仰驱动单元50上的驱动齿轮51、啮合于驱动齿轮51上的传动齿轮52、啮合于传动齿轮52上的从动齿轮53、设于从动齿轮53上的俯仰从动杆54、设于俯仰从动杆54上的俯仰转动轴55、设于俯仰转动轴55一端的俯仰锁紧环56、设于俯仰锁紧环56一端上的固定销560、设于俯仰锁紧环56另一端上的组装杆57、设于组装杆57上端的锁紧件58、设于锁紧件58上端的转动块59、设于转动块59上的连接杆590以及设于连接杆590上另一端的转动手柄591，驱动齿轮51、传动齿轮52以及从动齿轮53位于方位基座2一外侧壁上，方位基座2和俯仰箱3通过俯仰转动轴55连接，俯仰锁紧环56、组装杆57、锁紧件58以及转动块59均位于俯仰箱3内，固定销560一端固定于俯仰箱3侧壁上，连接杆590穿于俯仰箱3侧壁上，转动手柄591位于俯仰箱3外侧，转动手柄591与驱动齿轮51、传动齿轮52以及从动齿轮53位于同侧。主要完成对星操作中的俯仰角调节，其中为了在缺少足够电能的情况下，来完成俯仰角度的调节设计了俯仰快速环56，通过转动手柄591的转动来实现俯仰锁紧环对俯仰转动轴55的锁紧和松开，在松开状态下，可手动对俯仰角进行调节，而在锁紧状态下，可通过俯仰调节机构5完成调节。

优选地，方位调节机构6包括设于方位基座2内壁前侧下端的方位驱动单元60、设于方位驱动单元60上的驱动轮61、啮合于驱动轮61上的从动轮62、设于从动轮62上的方位转轴63、设于方位转轴63上的深沟球轴承64、设于深沟球轴承64上端的轴承盖66以及设于轴承盖66下端的滚针轴承65，方位转轴63穿于底座1上，轴承盖66上表面与方位基座2下底接触。对便携站即天线面板的方位进行调整，在调整的过程中，充分的利用了轴承盖对方位基座的支撑作用，同时为了减小在转动过程中引起的摩擦力，设计了相应的滚针轴承65，同时为了满足方位转动的角度为0-180度，设计了一对呈中心对称地限位拔插90和限位开关9，通过限位开关9对限位拔插90阻碍作用，从而限制了转动角度。

优选地，方位锁紧机构7包括设于方位转轴63一端的方位锁紧环70、设于方位锁紧环70一端的固定杆71、设于方位锁紧环70另一端的拉紧杆72、设于拉紧杆72一端的操作手柄73、设于操作手柄73组装端的橡胶垫730，方位锁紧机构7位于底座1的下端，固定杆71的另一端固定于底座1上。方便在方位调节机构6缺少必要电能时取消方位转轴63和底座1的连接，可以使方位基座2在底座1在手动下即可完成方位转动，操作简单。

优选地，俯仰箱3一外壁上设有限位杆34，方位基座2一外壁上设有弧槽28，限位杆34穿于弧槽28上，弧槽28的一端上设有限位块29，限位杆34与刻度槽32同侧，方位基座2下底上设有一对限位拔插90，限位拔插90呈中心对称关系，底座1上端设有限位开关9一对，限位开关9呈中心对称关系。

优选地，把手31内设有wifi信号发射器，把手31固定端上设有指南仪310和水平仪311。

本发明的具体实施方式如下：

一、在电能足够的情况下，在确保高度合适的情况下将底座1置于地面上，若高度不够时，转动各个支撑杆11，使得支撑盘110接触地面，然后启动通过电源输入接口26连接电源；接着，摁总开关25启动便携站，同时通过网口23连接电脑终端，通过wifi接口22连接wifi信号发射器；接着，将俯仰锁紧环56对俯仰转动轴55实施夹紧，将方位锁紧环70对方位转轴63进行锁紧，随后，摁对星开关301以及功率放大器开关302开始对星操作，在对星过程中，在电脑终端输入相应的对星数据进行开始启动方位调节机构6和俯仰调节机构5以实现对星操作，在俯仰和方位对星操作完成后，实施极化角度调整，通过转动馈源组件44，并且根据刻度盘42在观察孔35中显示的数据为准调整极化角度，直至完成为止；对星完毕后，将便携站恢复至原来的状态，并装入收纳箱内；

二、在电能不足以提供方位调节机构6和俯仰调节机构5的操作时，取消俯仰锁紧环56对俯仰转动轴55的夹紧，以及方位锁紧环70对方位转轴63的锁紧，接着开始手动进行方位和俯仰角度的调整，在调整的过程中，不断地从刻度槽32读取数据，方便高效对星，对星完毕后，转动支撑杆11并装入收纳箱内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。