一種帶瞄準(zhǔn)功能的測(cè)試天線塔的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種帶有瞄準(zhǔn)（Bore-sighting）功能的測(cè)試天線塔。在原有的測(cè)試天線塔上加裝一個(gè)帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的瞄準(zhǔn)支架和齒輪導(dǎo)軌，利用原有天線塔的桅桿和套在所述桅桿上的滑動(dòng)臂，以及加裝在滑動(dòng)臂上的該瞄準(zhǔn)支架，該支架的減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置有滾動(dòng)輪，隨著滑動(dòng)臂上下移動(dòng)，該滾動(dòng)輪沿著桅桿軸向設(shè)置的齒輪導(dǎo)軌滾動(dòng)、并通過減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)固定在瞄準(zhǔn)支架前端二維轉(zhuǎn)軸上的測(cè)試?yán)忍炀€傾斜相應(yīng)的角度，時(shí)刻瞄準(zhǔn)被測(cè)物體。本實(shí)用新型成本較低、且不需要廢除舊的測(cè)試天線塔，既節(jié)省了設(shè)備成本，又不受電波暗室內(nèi)部有限空間的限制。
【專利說明】一種帶瞄準(zhǔn)功能的測(cè)試天線塔

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及測(cè)試天線塔。

【背景技術(shù)】
[0002]無論是產(chǎn)品認(rèn)證測(cè)試還是開發(fā)過程中的驗(yàn)證測(cè)試，電波暗室的輻射騷擾測(cè)試是一個(gè)非常重要的測(cè)試項(xiàng)目，電波暗室也是正規(guī)實(shí)驗(yàn)室擁有率最高的測(cè)試場(chǎng)地。
[0003]認(rèn)證測(cè)試行業(yè)內(nèi)的測(cè)試法規(guī)要求測(cè)試接收天線必須在1.0-4.0米的高度范圍內(nèi)上下移動(dòng)尋找最大雜散測(cè)試幅值。IGHz以上頻率的輻射干擾測(cè)試普遍使用喇叭(Horn)測(cè)試天線，該天線f 18GHz的照射角度Beamwidth—般只有約±20度左右。為了有效地檢測(cè)到待測(cè)物發(fā)射的干擾信號(hào)，新版測(cè)試法規(guī)進(jìn)一步要求測(cè)試天線在上下移動(dòng)過程中必須隨時(shí)瞄準(zhǔn)測(cè)試臺(tái)上固定高度的待測(cè)物。
[0004]為了適應(yīng)新版測(cè)試法規(guī)要求，目前，國(guó)外已有帶貓準(zhǔn)(Bore-sighting)功能的測(cè)試天線塔設(shè)備，但是該瞄準(zhǔn)功能的測(cè)試天線塔存在以下幾點(diǎn)不足:第一、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價(jià)格和維護(hù)成本很高，且安裝時(shí)必須替換掉原有的天線塔，浪費(fèi)了原有天線塔，更換成本昂貴；第二、新的天線塔多采用杠桿聯(lián)動(dòng)方式，天線塔結(jié)構(gòu)尺寸較大，活動(dòng)臂需要的移動(dòng)空間較大，此天線塔只能用于空間較大的10米法電波暗室，空間相對(duì)較小的3米法電波暗室(9米x6米x6米)難以使用。然而，測(cè)試實(shí)驗(yàn)室目前擁有最多的是3米法電波暗室，仍然無法及時(shí)更換帶瞄準(zhǔn)功能的新型測(cè)試天線塔，不得不繼續(xù)使用舊型天線塔“湊合著”測(cè)試，這樣不符合測(cè)試法規(guī)要求，給測(cè)試實(shí)驗(yàn)室的資質(zhì)評(píng)審帶來困難。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有的測(cè)試天線塔無法瞄準(zhǔn)被測(cè)物體的問題，提出了一種新型的帶瞄準(zhǔn)功能的測(cè)試天線塔。
[0006]本實(shí)用新型提出的新型測(cè)試天線塔包括一桅桿、套裝在所述桅桿上的滑動(dòng)臂、滑動(dòng)臂上水平放置的滾動(dòng)軸、帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的貓準(zhǔn)(Bore sighting)支架、以及安裝在貓準(zhǔn)支架前端二維轉(zhuǎn)軸上的測(cè)試?yán)忍炀€。帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的瞄準(zhǔn)支架包括相互平行固定的主支撐板和副支撐板，主支撐板和副支撐板組合成一個(gè)類“L”型(或類三角形)的框架結(jié)構(gòu)，在主支撐板前端設(shè)有一轉(zhuǎn)盤，主、副支撐板構(gòu)成的框架內(nèi)設(shè)有減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，一聯(lián)動(dòng)桿連接轉(zhuǎn)盤與減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；沿所述桅桿的軸向設(shè)置有齒輪導(dǎo)軌，所述減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)有一初級(jí)齒輪與齒輪導(dǎo)軌相嚙合，所述轉(zhuǎn)盤與所述二維轉(zhuǎn)軸同軸連接。
[0007]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,不需要廢除舊的天線塔,該貓準(zhǔn)(Bore sighting)支架可以方便地附加在現(xiàn)有的測(cè)試天線塔上，非常方便地實(shí)現(xiàn)測(cè)試天線上下移動(dòng)過程中隨時(shí)瞄準(zhǔn)待測(cè)物的功能，既滿足了新的測(cè)試法規(guī)的要求，又降低了投資成本，而且還不受3米法電波暗室(9米*6米*6米)的內(nèi)部空間限制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，說明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理，其中:
[0009]圖1為本實(shí)用新型天線塔的工作原理圖；
[0010]圖2為本實(shí)用新型瞄準(zhǔn)支架及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3為圖2的俯視圖；
[0012]圖4為本實(shí)用新型立體三維示意圖。
[0013]I天線塔的桅桿；2滑動(dòng)臂；3極化方向滾動(dòng)軸；4喇叭天線；5天線塔底座；6瞄準(zhǔn)(Bore-sighting)天線支架；7齒輪導(dǎo)軌；8待測(cè)物；9測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)。
[0014]6-1副支撐板；6_2主支撐板；6_3聯(lián)動(dòng)桿；6_4轉(zhuǎn)盤；6_5固定板；6_6天線固定座；6-7初級(jí)滾動(dòng)齒輪(2:1) ；6-8中間齒輪組(4:1/5:1) ;6_9末級(jí)齒輪；6_10聯(lián)動(dòng)桿固定栓；6-11鎖栓；6-12滾動(dòng)軸萬向節(jié)；6-13 二維轉(zhuǎn)軸。

【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型所提出的新型測(cè)試天線塔，包括一桅桿1，桅桿I上套裝著一可沿桅桿上下移動(dòng)的滑動(dòng)臂2，滑動(dòng)臂2上裝著一水平放置的滾動(dòng)軸3，滾動(dòng)軸3由天線塔的氣動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，測(cè)試?yán)畽C(jī)天線4安裝在貓準(zhǔn)(Bore-sighting)支架6前端二維轉(zhuǎn)軸6-13的固定座6-6上，通過滾動(dòng)軸萬向節(jié)6-12嵌入滾動(dòng)軸3末端。
[0016]假設(shè)離測(cè)試?yán)忍炀€4的3m遠(yuǎn)處有一被測(cè)物體8，并且被測(cè)物體8的中心處于Im的高度，在測(cè)試過程中，測(cè)試?yán)忍炀€4需要在桅桿上l-4m的高度范圍內(nèi)移動(dòng)，喇叭天線4在Im高度時(shí)，處于水平位置，即正好對(duì)準(zhǔn)被測(cè)物體8，由于新版測(cè)試法規(guī)要求喇叭天線4移動(dòng)到4m高度時(shí)，也需要指向被測(cè)物體8，根據(jù)三角形的角度運(yùn)算公式Tan (Θ) = 3 /(3+0.2) = 0.9375，可以得出喇叭天線4移動(dòng)到4m高時(shí)，需朝下傾斜的角度約為43° ( Θ^ 43。)。
[0017]如圖2至圖4所示，為了使喇叭天線4可以達(dá)到這一傾斜角度，在滑動(dòng)臂2及滾動(dòng)軸3上設(shè)置著一個(gè)帶減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的貓準(zhǔn)(Bore-sighting)支架6,該貓準(zhǔn)支架6包括相互平行固定的主支撐板6-2、副支撐板6-1和固定板6-5，主副支撐板之間設(shè)有減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，本實(shí)施例中，減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用減速齒輪組(包括初級(jí)齒輪組6-7 (2:1 )、中間齒輪組6-8(4:1/5:1)和末級(jí)齒輪6-9，主支撐板6-2的前端設(shè)有轉(zhuǎn)盤6_4，轉(zhuǎn)盤6_4與末級(jí)齒輪6_9通過聯(lián)動(dòng)桿6-3來連接。
[0018]瞄準(zhǔn)支架6的固定板6-5與滑動(dòng)臂2相連接，在測(cè)試天線塔的方形桅桿I的一面沿桅桿軸向方向粘貼了一 3*400cm的梯形單面齒同步帶作為齒輪導(dǎo)軌7，初級(jí)齒輪6-7就與梯形單面齒同步帶相互嚙合，而轉(zhuǎn)盤6-4與二維轉(zhuǎn)軸6-13進(jìn)行同軸連接，這樣就把瞄準(zhǔn)支架6安裝到了測(cè)試天線塔上。當(dāng)測(cè)試?yán)唉炀€4在1~4米高度變化時(shí),該貓準(zhǔn)支架6的減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使得測(cè)試?yán)忍炀€4的傾斜角度在0-43°之間變化，這是減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)原理的基本點(diǎn)。
[0019]在滑動(dòng)臂2上下移動(dòng)過程中，瞄準(zhǔn)支架6的減速齒輪機(jī)構(gòu)的初級(jí)齒輪6-7在齒輪導(dǎo)軌上滾動(dòng)，帶動(dòng)后面的減速齒輪(6-8和6-9)轉(zhuǎn)動(dòng)，減速齒輪組(6-7、6-8和6_9)的總減速比為40:1，當(dāng)瞄準(zhǔn)支架6向上移動(dòng)了 3m (3000mm)的距離時(shí)，末級(jí)齒輪6-9將轉(zhuǎn)動(dòng)75mm弧長(zhǎng)。即:末級(jí)齒輪6-9轉(zhuǎn)動(dòng)的弧長(zhǎng)計(jì)算公式為3000mm * 1/40，得出弧長(zhǎng)為75mm。
[0020]由于末級(jí)齒輪的直徑為200mm,其周長(zhǎng)為:200* π ^ 628mm,則末級(jí)齒輪最后轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為:360° *75/628 = 42.99° ^ 43°。末級(jí)齒輪通過與主支撐板軸線平行的聯(lián)動(dòng)桿推動(dòng)轉(zhuǎn)盤，使得與轉(zhuǎn)盤同軸連接的測(cè)試?yán)畽C(jī)天線固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)43° ,從而實(shí)現(xiàn)了當(dāng)測(cè)試?yán)忍炀€在1~4米高度變化時(shí)傾斜角度在0-43°之間的變化。減速齒輪組的具體組成可以有多種實(shí)現(xiàn)方式，例如，減速齒輪組可以設(shè)置7個(gè)齒輪，其中6個(gè)齒輪兩兩為一組，每組齒輪的減速比分別為5:1、4:1和2:1?；蛘邷p速齒輪組設(shè)有5個(gè)齒輪，其中4個(gè)齒輪兩兩為一組，且每組齒輪的減速比分別為5:1和8:1。當(dāng)然，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員還可以把減速齒輪組替換為減速皮帶輪組裝置等其他類似的減速傳動(dòng)裝置。
[0021]此外，喇DA(Horn)天線4的照射角度(Beamwidth) —般約為±20° ,貓準(zhǔn)支架6實(shí)現(xiàn)的喇叭天線4在0-43°之間角度的變化誤差遠(yuǎn)小于天線的照射角度，所以該瞄準(zhǔn)支架及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的精度完全能滿足測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。
[0022]同時(shí)，天線塔的氣動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)水平放置的滾動(dòng)軸3旋轉(zhuǎn)90°，滾動(dòng)軸3通過嵌入其中的滾動(dòng)軸萬向節(jié)6-12將滾動(dòng)力矩順利傳遞到二維轉(zhuǎn)軸6-13上，帶動(dòng)喇叭天線滾動(dòng)，使用滾動(dòng)軸萬向節(jié)的目的是讓喇叭天線在0-43°之間的任意傾斜角度下都能夠自如地翻滾90°，從而順利實(shí)現(xiàn)水平(H) /垂直(V)極化方向的切換。
[0023]本實(shí)用新型中瞄準(zhǔn)支架6的所有零配件均采用輕質(zhì)絕緣工程塑料制作，并且在主支撐板6-2以及副支撐板6-1上設(shè)有鏤空，進(jìn)一步減輕重量，該裝置的總重量約為6~7千克，保證了該裝置既不影響測(cè)試天線附近的電磁場(chǎng)特性，又不影響原天線塔的性能和使用壽命。
[0024]安裝瞄準(zhǔn)支架時(shí)，首先要將減速齒輪組的初級(jí)齒輪6-7與桅桿上的齒輪導(dǎo)軌7相互嚙合，并調(diào)整瞄準(zhǔn)支架的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使得測(cè)試?yán)忍炀€在I米的高度時(shí)處于水平位置，然后收緊固定板的三只螺栓使得該瞄準(zhǔn)支架6與滑動(dòng)臂2固定在一起，即告安裝成功。
[0025]如果測(cè)試過程中不想使用貓準(zhǔn)(Bore-sighting)功能,松開聯(lián)動(dòng)桿在轉(zhuǎn)盤上的固定栓6-10就可以方便地將聯(lián)動(dòng)桿與轉(zhuǎn)盤脫開，同時(shí)插上轉(zhuǎn)盤的鎖栓6-11。這時(shí)，無論在哪個(gè)高度，喇叭天線一直固定在水平向前的位置。所以，此轉(zhuǎn)盤上的聯(lián)動(dòng)桿固定栓6-10和鎖栓6-11是貓準(zhǔn)(Bore-sighting)功能的選擇裝置。
[0026]本實(shí)用新型在原有測(cè)試天線塔的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改造，通過一帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的瞄準(zhǔn)支架，即方便、低成本地實(shí)現(xiàn)了測(cè)試天線的貓準(zhǔn)(Bore-sighting)功能,又對(duì)原有的測(cè)試天線塔和測(cè)試環(huán)境沒有任何影響。
[0027]應(yīng)當(dāng)理解的是，上述針對(duì)具體實(shí)施例的描述較為詳細(xì)，并不能因此而認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型專利保護(hù)范圍的限制，本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種帶瞄準(zhǔn)功能的測(cè)試天線塔，包括一桅桿、套裝在所述桅桿上的滑動(dòng)臂、滑動(dòng)臂上水平放置的滾動(dòng)軸、帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的瞄準(zhǔn)支架、以及安裝在瞄準(zhǔn)支架前端二維轉(zhuǎn)軸上的測(cè)試?yán)忍炀€，其特征在于，所述帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的瞄準(zhǔn)支架包括相互平行固定的主支撐板和副支撐板、設(shè)于主支撐板前端的轉(zhuǎn)盤、設(shè)于主、副支撐板內(nèi)的減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、連接所述轉(zhuǎn)盤與減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的聯(lián)動(dòng)桿； 沿所述桅桿的軸向設(shè)置有齒輪導(dǎo)軌，所述減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)有一初級(jí)齒輪與齒輪導(dǎo)軌相嚙合，所述轉(zhuǎn)盤與所述二維轉(zhuǎn)軸同軸連接。
2.如權(quán)利要求1所述的帶貓準(zhǔn)功能的測(cè)試天線塔，其特征在于，所述減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的總減速比為40:1。
3.如權(quán)利要求2所述的帶瞄準(zhǔn)功能的測(cè)試天線塔，其特征在于，所述減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為減速齒輪組，且減速齒輪組的末級(jí)齒輪的直徑為200mm。
4.如權(quán)利要求2所述的帶瞄準(zhǔn)功能的測(cè)試天線塔，其特征在于，所述減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為減速皮帶輪組。
5.如權(quán)利要求3所述的帶瞄準(zhǔn)功能的測(cè)試天線塔，其特征在于，所述減速齒輪組設(shè)有7個(gè)齒輪，其中6個(gè)齒輪兩兩為一組,每組齒輪的減速比分別為5:1、4:1和2:1。
6.如權(quán)利要求3所述的帶瞄準(zhǔn)功能的測(cè)試天線塔，其特征在于，所述減速齒輪組設(shè)有5個(gè)齒輪，其中4個(gè)齒輪兩兩為一組,且每組齒輪的減速比分別為5:1和8:1。
7.如權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的帶貓準(zhǔn)功能的測(cè)試天線塔,其特征在于,所述天線塔設(shè)有氣動(dòng)切換機(jī)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求5所述的帶瞄準(zhǔn)功能的測(cè)試天線塔，其特征在于，所述的齒輪導(dǎo)軌為梯形單面齒輪同步帶。
9.如權(quán)利要求5所述的帶瞄準(zhǔn)功能的測(cè)試天線塔，其特征在于，所述主支撐板和副支撐板上設(shè)有鏤空。
10.如權(quán)利要求5所述的帶瞄準(zhǔn)功能的測(cè)試天線塔，其特征在于，所述聯(lián)動(dòng)桿通過固定栓可拆卸安裝于所述轉(zhuǎn)盤上。
【文檔編號(hào)】H01Q1/12GK203859211SQ201420111178
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】孫金田 申請(qǐng)人:倍科電子技術(shù)服務(wù)（深圳）有限公司