專利名稱：電動循軌衛(wèi)星天線支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及衛(wèi)星天線支架，具體地說是一種電動循軌衛(wèi)星天線支架。
目前，地球同步軌道上的電視廣播衛(wèi)星愈來愈多，如何才能實現(xiàn)對多星廣播電視節(jié)目的接收呢？國內(nèi)通常采用的方法是一星一天線法，就是說有幾顆衛(wèi)星，就得有幾副天線，顯然這種方法既不經(jīng)濟(jì)又增加了維護(hù)工作量，還要求有較大的安裝場地。為此，電子報1991年3月10日出版的第10期上刊登了一篇劉嘉興的文章“如何實現(xiàn)用一臺天線接收多個衛(wèi)星的電視節(jié)目”。該文章公開了兩種天線，一種是電動極軸天線，另一種是多波束天線。使用前者接收多顆衛(wèi)星信號沒有一星一天線方式的缺點(diǎn)，但存在著理論誤差，這個誤差隨著收看地點(diǎn)緯度的變化和衛(wèi)星與收看點(diǎn)經(jīng)度差的提高而變化，且安裝時調(diào)節(jié)、校準(zhǔn)很復(fù)雜，后者是介于前者與一星一天線方式之間的一種天線，它接收衛(wèi)星數(shù)量有限且效率低。
本實用新型的目的是為了克服上述背景技術(shù)存在的不足，提出一種用一副天線接收多個衛(wèi)星電視節(jié)目的電動循軌衛(wèi)星天線支架，該支架無論怎么轉(zhuǎn)動，都可使天線始終對著地球的同步衛(wèi)星軌道，而且精度高，沒有理論誤差。
本實用新型的設(shè)計原理如下1、整個原理可由

圖1推導(dǎo)出。
圖中A為園O外一點(diǎn)，在A與園O所形成的斜園錐中間有一平面S2平行于園O所在的底面S1，斜園錐的中線AO和任二條母線AB、AB′交S2于D、C、C′點(diǎn)。
在ACBOD所構(gòu)成的平面中△ACD∽△ABO ∴CD／BO＝AD／AO在AC′B′OD所構(gòu)成的平面中△AC′D∽△AB′O ∴C′D／B′O＝AD／AO∴CD／BO＝C′D／B′O由于B、B′均為園O上任意點(diǎn)，BO＝B′O∴CD＝C′D因此得出結(jié)論斜園錐的母線與平行于底面S1的平面S2的交點(diǎn)簇所構(gòu)成的線是一個半徑為CD的園，這里稱作園D。
2、如果將圖一中O看作是地球球心，園O是地球同步衛(wèi)星軌道；D為地球表面一點(diǎn)，那么AD則可以認(rèn)為是垂直于地表面的一定長度桿，CD是平行于同步軌道面S1的平面S2內(nèi)的另一定長度桿，選取適當(dāng)?shù)拈L度地例，使得CD／AD＝BO／AO＝35786＋6367.6／AD＋6367.6≈6.62其中35786為同步軌道距赤道距離，6376.6為地球半徑。見圖2這時，如果CD繞D點(diǎn)在S2面內(nèi)從C移動到C′，則AC的延長線必定與同步軌道相交，并從交點(diǎn)B移動到B′，將衛(wèi)星天線的軸線與AC重合，則當(dāng)C繞D在S2面內(nèi)轉(zhuǎn)動時，天線就對著同步軌道轉(zhuǎn)動。如果軌道上某一點(diǎn)有信號發(fā)出，就能被天線接收到，如果想接收另一顆星信號，這時就只需使C作園周運(yùn)動了，這樣用一個能正反轉(zhuǎn)的電機(jī)控制CD軸轉(zhuǎn)動，即可控制天線接收眾多同步衛(wèi)星信號。
3實際要確定S2，可使AC或DC對準(zhǔn)正南(D在北半球，若D在南半球，則對準(zhǔn)正北，以下均認(rèn)為D在北半球)，并使CD與垂直桿AD的夾角等于當(dāng)?shù)鼐暥圈?，見圖3，固定運(yùn)動的轉(zhuǎn)動軸P1P2，則CP1P2所構(gòu)成的平面就是S2平面，這時C就只能在這個面內(nèi)繞D轉(zhuǎn)動。
根據(jù)上述設(shè)計原理，本實用新型采用主要由支承盤10、主支架3、萬向軸12、電機(jī)1、減速器2、座7和立柱15組成的結(jié)構(gòu)。其中，衛(wèi)星天線16置于支承盤10上，支承盤10的尾部穿有一根可軸向移動的萬向軸12，萬向軸12的另一頭通過萬向聯(lián)軸結(jié)9與座7中的A點(diǎn)相聯(lián)，萬向軸12的軸線位于衛(wèi)星天線16的主軸上，在座7中裝有一根垂直于AD的下軸5，減速器2的輸出軸4固聯(lián)在下軸5的D點(diǎn)處，減速器2上裝有電機(jī)1，減速器2通過主支架3與支承盤(10)中衛(wèi)星天線主軸上的C點(diǎn)相鉸接，AD垂直于地表面，減速器2的輸出軸4垂直于下軸5和CD構(gòu)成的平面，在下軸5上裝有CD旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)整CD的角度，在上述結(jié)構(gòu)中，CD比AD等于衛(wèi)星同步軌道距地球中心的距離比地球的半徑約等于6.62。
本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，成本低，使用方便，精度高，理論上不存在偏差，它能順序地接收同步軌道上各個衛(wèi)星的信號，使用時在室內(nèi)觀察接收機(jī)上的電平表就能知道是否找到需要接收的衛(wèi)星。它適合于中小型同步衛(wèi)星地面接收站，單位和個人使用。
以下結(jié)合附圖具體描述本實用新型的結(jié)構(gòu)和使用方法。
圖1、圖2、圖3是本實用新型的原理推導(dǎo)圖。
圖4是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)圖。
參照圖4說明各部件的結(jié)構(gòu)。
件號1是電機(jī)，能正反轉(zhuǎn)。
件號2是減速器，速比很大，輸出轉(zhuǎn)速約為0.25rpm。
件號3是主支架，它的一頭與減速器2固聯(lián)，另一頭鉸接在盤軸11上。
件號4是減速器的輸出軸，它固聯(lián)在下軸5中點(diǎn)D處。
件號5是下軸，它兩端支承在座7上，能自轉(zhuǎn)，其中一端伸出與連桿8固聯(lián)。
件號6是鎖緊頭，它位于座7中的弧形槽內(nèi)，與連桿8的另一頭相聯(lián)，松開后它可在弧形槽內(nèi)運(yùn)動。本實施例中的CD旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)裝置就是由連桿8和鎖緊頭6構(gòu)成，鎖緊頭6在弧形槽內(nèi)緊固后，下軸5就不能轉(zhuǎn)動。
件號7是座，位于立柱15的上部。
件號8是連桿，用于調(diào)整主支架3的角度。
件號9是萬向聯(lián)軸結(jié)，其中點(diǎn)是A。
件號10是支承盤，衛(wèi)星天線16固定在上面。
件號11是盤軸，位于支承盤10中，它與衛(wèi)星天線主軸相交且與下軸(5)平行。
件號12是萬向軸，它的一頭插入支承盤10尾部的孔中，另一頭通過萬向聯(lián)軸結(jié)9與座7相聯(lián)，其中CD／AD＝6.62。
件號13是調(diào)整螺釘，位于立柱15的底部用于調(diào)整水平，即AD的垂直。
本實用新型的工作原理如下
將本實用新型安裝調(diào)整好后，這時AC指向南方，∠ADC等于當(dāng)?shù)鼐暥?，AD垂直于地面。隨著電機(jī)1的轉(zhuǎn)動，衛(wèi)星天線16繞輸出軸4轉(zhuǎn)動，CD運(yùn)動的平面就是平行于同步軌道面的平面，AC對著同步軌道并隨著電機(jī)的轉(zhuǎn)動而沿軌道移動。當(dāng)接收點(diǎn)在赤道地區(qū)時AC、DC均垂直于地面并指向同步軌道，輸出軸4處于水平狀態(tài)并且平行于地球自轉(zhuǎn)軸線，在衛(wèi)星天線轉(zhuǎn)動過程中，各部件不會發(fā)生碰撞。當(dāng)接收點(diǎn)在最大緯度時，由于下軸5與立柱15有一定距離，減速器2不會與立柱15相碰。這樣，就能保證在同步衛(wèi)星信號覆蓋區(qū)內(nèi)任一點(diǎn)接收，即從赤道直到南北緯81°的地區(qū)都能接收到東西方位角±90°內(nèi)的衛(wèi)星信號。
權(quán)利要求1.一種電動循軌衛(wèi)星天線支架，主要由支承盤(10)、主支架(3)、萬向軸(12)、電機(jī)(1)、減速器(2)、座(7)和立柱(15)組成，其中，衛(wèi)星天線(16)置于支承盤(10)上，本實用新型的特征在于支承盤(10)的尾部穿有一根可軸向移動的萬向軸(12)，萬向軸(12)的另一頭通過萬向聯(lián)軸結(jié)(9)與座(7)中的A點(diǎn)相聯(lián)，萬向軸(12)的軸線位于衛(wèi)星天線(16)的主軸上，在座(7)上裝有一根垂直于AD的下軸(5)，減速器(2)的輸出軸(4)固聯(lián)在下軸(5)的D點(diǎn)處，并垂直于下軸(5)和CD構(gòu)成的平面，電機(jī)(1)裝在減速器(2)上，減速器(2)通過主支架(3)與支承盤(10)中衛(wèi)星天線主軸線上的C點(diǎn)相鉸接，AD垂直于地表面，在下軸(5)上裝有CD旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)裝置，在上述結(jié)構(gòu)中，CD比AD等于衛(wèi)星同步軌道距地球中心的距離比地球的半徑。
2.按照權(quán)利要求1所述的電動循軌衛(wèi)星天線支架，其特征在于CD旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)裝置由連桿(8)和鎖緊頭(6)構(gòu)成，連桿(8)的一頭與下軸(5)的一端固聯(lián)，另一頭裝有鎖緊頭(6)，鎖緊頭(6)位于座(7)中的弧形槽內(nèi)。
專利摘要本實用新型是一種電動循軌衛(wèi)星天線支架，用于中小型同步衛(wèi)星地面接收站，單站、跟蹤站，支承盤尾部穿有一根可軸向移動的萬向軸，后者的另一頭通過萬向聯(lián)軸結(jié)與座中A點(diǎn)相聯(lián)，萬向軸的軸線位于衛(wèi)星天線的主軸上。它能使一副衛(wèi)星天線極方便地跟蹤接收到同步軌道上眾多衛(wèi)星中的任何一顆的信號。這種天線支架采用一臺小型電機(jī)使天線轉(zhuǎn)動，而天線能始終對準(zhǔn)同步軌道。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單可靠，定位、調(diào)校無需專用儀器，使用時在室內(nèi)觀察接收機(jī)上的電平表就能知道是否找到需要接收的衛(wèi)星。
文檔編號H01Q3/02GK2162000SQ9321092
公開日1994年4月13日 申請日期1993年4月23日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月23日
發(fā)明者葛亮 申請人:葛亮