本发明涉及天线工程技术领域，特别是一种自回转式索桁架馈源支撑结构。
背景技术：
现有的天线馈源支撑体系，为了保证馈源始终处于天线反射面的焦点上，需要馈源随天线一起转动，所以必须要馈源直接支撑在天线反射面上，且本身需要形成一个刚性结构，对于大型天线，为了控制结构挠度对馈源相位中心位置的影响，要求提高结构的刚性，就会导致整个支撑结构的自重增加，这又进一步要求增加更多的支撑结构，从而导致支撑结构的截面较大，过多的支撑和较大的结构又会增加遮挡面积进而影响天线的电性能。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提供了一种用具有张拉应力的高强度索代替普通钢结构件，从而降低馈源支撑结构自身的重量和外轮廓体积，并且能使得馈源跟随天线反射面旋转而不需要额外动力的自回转式索桁架馈源支撑结构。
为了达到上述目的，本发明所设计的自回转式索桁架馈源支撑结构，包括支撑架、主索、撑杆和索桁架四部分，索桁架两端铰接于支撑架上，支撑架底部铰接于地面，且支撑架的外侧连接带有预应力的主索使得支撑架向外倾斜，主索的另一端铰接于地面，索桁架中间连接成组设置的主支撑杆对索桁架提供竖向支撑，主支撑杆的下端铰接于天线反射面上，所述的索桁架由数根弦索和设置在弦索间的腹杆构成，所述的数根弦索在索桁架的两端汇集到天线反射面的焦点所在的直线上，天线馈源设置在索桁架的截面的外心上。这种结构的特点是，利用主索施加的预应力，拉动支撑架向外倾斜，从而为索桁架的弦索提供张拉力，张拉弦索与铰接于其上的腹杆共同作用形成能够承受外荷载的索桁架，同时通过主支撑杆支撑，对索桁架的中部进行支撑，降低索桁架中部的下挠。
进一步的方案是，所述的索桁架上连接成组的辅助支撑杆，辅助支撑杆对称的设置在主支撑杆的两侧，且辅助支撑杆的下端铰接与天线反射面上。通过辅助支撑杆的支撑，能进一步可以减小索桁架结构的下挠，为长距离的柱状抛物面提供低挠度的馈源支撑。
进一步的方案是，所述的主支撑杆与索桁架刚性连接；所述的辅助支撑杆铰接与索桁架截面的外心处。刚性连接能提供较好的支撑力，而辅助支撑杆的铰接结构则能使得索桁架随着中间主支撑杆的转动与两边的辅助支撑杆随其下部反射面的转动可以相对独立互不干涉。
进一步的方案是，所述的弦索为三根，所述的索桁架的截面为三角形。从而方便的与腹杆形成较为稳定的结构。
进一步的方案是，所述的成组设置的主支撑杆连接在索桁架的截面三角形的下部两个顶点上。保证天线反射面转动时，能通过主支撑杆带动索桁架转动。
更进一步的方案是，所述的主支撑杆为两组对应连接一块天线反射面，所述的辅助支撑杆为四组，对称的设置在主支撑杆两侧，并分别对应两块天线反射面。从而组成天线阵列，实现天线的功能，并进一步减少整个支撑结构的数量。
与现有技术相比，本发明设计的自回转式索桁架馈源支撑结构，主体为索桁架结构，且该索桁架结构能围绕支撑架上的支撑点做轴向的旋转，并利用主索形成张拉力，并利用两边的支撑架、主支撑杆和辅助支撑杆形成竖向的支撑保证了结构的稳定性。同时设计了主支撑杆和辅助支撑杆与索桁架的不同连接方式和连接位置，不但保证了支撑效果，还确保了天线反射面之间不同的角度的转动不会相互干涉。综上所述，本发明具有以下特点：同时克服了反射面上很难形成张拉应力，馈源支架又必须跟随反射面旋转这些缺点；可以应用在纵向较长的柱状抛物面天线的馈源支撑，与普通支撑结构相比，大大减轻结构自重；如果反射面过长需要分反射体单元驱动，反射体单元数在一定范围内可以增加，馈源支撑架的转动不会受到不同反射体单元间转动误差的影响，极大的简化了运动控制系统。
附图说明
图1是实施例1轴测图。
图2是实施例1主支撑杆与索桁架连接的剖视图。
图3是实施例1辅助支撑杆与索桁架连接的剖视图。
图4是图3的侧视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1。
如图1所示，本实施例描述的自回转式索桁架馈源支撑结构，包括支撑架1、主索2、撑杆和索桁架3四部分。索桁架3铰接于两端的支撑架1上，两端的支撑架1铰接于地面，两端各一根主索2铰接于地面。中间两组主支撑杆4和两边各两组辅助支撑杆5共同对索桁架3提供竖向支撑，主支撑杆4和辅助支撑杆5的下端均铰接于天线反射面6。
索桁架3具有三根弦索7组成三角形的截面结构，且三根弦索7的两端都应汇集到天线反射面6即抛物面的焦点处所在的直线上，即索桁架3两端与支撑架1连接处的转动轴，其侧向投影正好与三角形的外心9重合。布置在三角形顶点处的弦索7与成一定规律布置的腹杆8一起形成索桁架3。通过两端的主索2施加预应力，拉动支撑架1向外倾斜，从而为索桁架3的弦索7提供张拉力，张拉弦索7与铰接于其上的腹杆8共同作用形成能够承受馈源重量的索桁架3。
如图2所示，主支撑杆4上端与索桁架3三角形截面的两个下定点刚性连接，主支撑杆4下端与天线反射体铰接，一方面给索桁架3提供竖向支撑力，控制索桁架3在馈源及其他荷载作用下的下挠，另一方面把下部反射体运动传递给索桁架3，带动索桁架3沿三角形外心9（抛物面焦点）旋转，而天线馈源就设置在索桁架3截面的外心9处。
如图3、图4所示，辅助支撑杆5与索桁架3在三角形截面外心9（抛物面焦点）处通过一个转动副连接，下端与天线反射面6铰接，辅助支撑杆5能给索桁架3提供竖向支撑力，但又能跟独立与索桁架3转动，这样的设计能够为多个各自独立旋转的反射体提供支撑又不互相干涉。
图1至图3所示，本实施例子中，柱状抛物面天线总长142m，口径40m，抛物面焦距17m，馈源沿纵向每0.5m布置一个，将柱状抛物面天线反射体沿纵向划分为三个长44m的反射体单元。反射体单元可沿下部圆弧形轨道滑动，左右各转动正负45度。索桁架3两端落地支架的间距为150m，索桁架3的横截面为正三角形，三角形的边长2m。索桁架3随着中间反射体单元转动，其他两边两个反射体单元的天线反射面6转动带动辅助支撑旋转，即使多个反射体单元之间转动速度存在误差，也不会互相干涉。随着反射体单元的转动，中间支撑杆传递到反射体的反力会有变化，但由于本设计是直接通过基本框架传递到天线支座，所以反射体单元的变形对馈源的位置几乎没有影响。同时采用了高强度索，馈源支撑结构既减少自身重量和体积，又提高了结构的整体刚度，又减少了中间撑杆的数量，使得馈源的相位中心能精准的落在焦点位置，同时又减小了过多馈源支撑对反射体型面精度的影响。另外，新型的馈源转动方式既保证了馈源与反射体的同步转动，又节省了馈源的驱动系统。
1.一种自回转式索桁架馈源支撑结构，包括支撑架、主索、撑杆和索桁架四部分，索桁架两端铰接于支撑架上，支撑架底部铰接于地面，且支撑架的外侧连接带有预应力的主索使得支撑架向外倾斜，主索的另一端铰接于地面，索桁架中间连接成组设置的主支撑杆对索桁架提供竖向支撑，主支撑杆的下端铰接于天线反射面上，所述的索桁架由数根弦索和设置在弦索间的腹杆构成，所述的数根弦索在索桁架的两端汇集到天线反射面的焦点所在的直线上，天线馈源的相位中心设置在索桁架的截面的外心上。
2.根据权利要求1所述的自回转式索桁架馈源支撑结构，其特征是所述的索桁架上连接成组的辅助支撑杆，辅助支撑杆对称的设置在主支撑杆的两侧，且辅助支撑杆的下端铰接与天线反射面上。
3.根据权利要求2所述的自回转式索桁架馈源支撑结构，其特征是所述的主支撑杆与索桁架刚性连接；所述的辅助支撑杆铰接与索桁架截面的外心处。
4.根据权利要求1或2或3所述的自回转式索桁架馈源支撑结构，其特征是所述的弦索为三根，所述的索桁架的截面为三角形。
5.根据权利要求4所述的自回转式索桁架馈源支撑结构，其特征是所述的成组设置的主支撑杆连接在索桁架的截面三角形的下部两个顶点上。
6.根据权利要求2或3所述的自回转式索桁架馈源支撑结构，其特征是所述的主支撑杆为两组对应连接一块天线反射面，所述的辅助支撑杆为四组，对称的设置在主支撑杆两侧，并分别对应两块天线反射面。
技术总结