天线自动定向器制造技术

天线自动转向器属于机械传动和电子技术领域。本实用新型专利技术利用电机输出轴转角相对应的电位器的电刷电位来传感天线空间定位指向的技术和转向电位与予置电位进行比较的方法控制天线自动跟踪定位，使电视用户迅速、方便的调节天线方向，获最佳收视效果。本实用新型专利技术定向随意，定向精度高。抗风自锁能力强，稳定性好。设有各种报警指示，安全、保险，适用于各种天线的转向使用。（*该技术在1999年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是为家用电视接收天线设计的一种多方位予置式自动定向器。属于机械传动和电子
对设在某特定地点的电视接收机而言，不同频道的电视信号往往从不同方向发射而来。电视机通过天线接收信号，所产生图象的质量与天线指向是否对准信号的来波方向有密切关系，在远离发射台或电视频道的发射功率较小时尤其如此。当电视机天线被周围的建筑物包围时，图象还会出现“重影”现象。使用公用天线的电视用户大都能收到所在地区的几乎全部电视频道的节目，图象质量较高，“重影”很少。这是因为公用电视天线系统有几个天线分别对准了各频道的发射台所致。对于独立的电视用户来说，除靠一支高质量的全频道天线外，还必须随时转动天线的水平指向，分别对准来波方向，以求接收更多的信号能量，或者避开周围建筑物的反射波，才能收到较好的图象。这种可以随意转动天线指向的器具就是转向器。目前已知的国内外转向器大都由转向器本体和控制器所组成，但驱动及控制原理各异。美国常用的一种转向器(Archerotor Antenna Rotator)使用小型交流电机，经齿轮减速器驱动天线，控制原理是将电机的开关通过手柄旋转某一角度，使发送和接收的两个电机同时启动，在发送机经减速齿轮将电机开关关闭之前的同一段时间里，接收机驱动天线已经转过了与手柄转角相同的角度。这种原理的转向器定位准确，迅速，但由于使用交流电机，价格较贵又不安全，因而不适于在我国推广应用。国内市场销售的一种天线转向器(无锡，太湖牌)结构简单，价格低廉。转向器本体由玩具电机驱动三级串联行星齿轮减速器转动天线。控制原理是通过两个微动开关来启动电机和改变电机的运转方向。天线指向的最后确定，是以肉眼观察电视图象的质量，同时反复按动正反转微动开关，直到用户认为图象满意为止。因为天线的指向与微动开关之间没有必然的内在联系，因而无法判断天线的目前位置。这样，在重新将天线向原来调过的位置上调整时，仍要反复按动开关。这种控制原理的转向器定位精度极差，操作过程繁琐，特别是需要在短时间内搜索很多电视节目时更觉不便。在电视机向红外遥控方式发展的趋势下，简化转向器的操作方法，提高天线定位精度的新型转向器便应运而生。本技术的目的，是在上述国内转向器的结构上加以改进，应用电子技术将天线的定位功能自动化，提高天线的重复定位精度，简化操作方法。实现天线自动定向的原理，是设法在天线指向有对应关系的传感器上得到信号，同予想方位的信号在电子线路中进行比较，进而对转向器输出轴的转角施以定量控制，以得到予想中的天线指向。天线自动定向器如附图3所示，采用电位器作为传感器，转向电位器5的电刷电位为传感信号，即转向电位，预置电位器3的电刷电位为予想方位的信号源，即予置电位。如图1所示，转向电位器5固定在转向器上，将电刷与输出轴经调速装置相联系，则电刷转角和输出轴转角之间便具有一定的比例关系。一般来说随电刷电位的变化电刷转角也相应改变，所以从转向电位的高低即可表示输出轴的转角大小，同时也反映了天线在空间方位中的指向，同理，予置电位与电位器旋钮转角也有同样的依赖关系，把旋钮的全部转角按空间360°的方位等分刻度，刻度上的予置电位就与空间方位一致起来。当旋钮转动某一角度时，电位器便具有了一定的予置电位。把转向电位在电位比较器线路中同予置电位进行比较，两者相等说明天线在予定方向上，两者不等则应由比较器发出信息控制电机，将天线指向及转向电位调整，直至转向电位与予置电位一致。这里要说明，一个电位比较器只能控制线路的两种状态，而转向电机需要有正反转加停止三种状态，所以本新型使用两个电位比较器7和8来控制电机的三种状态。无论人为的调整予置电位旋钮位置，还是某种因素改变了转向电位器电刷的位置，只要两个电位失去平衡，控制器都会自动调整天线指向。关闭控制器电源，天线靠转向器的高速比和齿轮间隙的机械自锁将指向固定。用户初次使用时，根据各频道图象质量调整确定予置电位器旋钮的位置，以后使用只需按下开关15，天线就自动转向，一次到位，无需再反复调整。本技术中的转向器由微型电机(如玩具电机)和多级串联行星减速器组成，输出轴上的适配器21可装各种类型的电视天线。转向电位器5仅取普通线绕电位器的电阻丝芯片使用。由于芯片结构的影响，电刷转角一般小于360°。为保证转向电位能反映输出轴≥360°的全方位转角，以减速器协调输出轴与电刷的转角关系，减速比限在1.5至1.85之间。减速器类型不限，以结构简单合理，便于检修和成本低廉为宜。转向电位器电刷一旦滑出，电阻丝芯片会使电位器损坏和失灵，为保证此一后果不致发生，本新型采取两个措施一、芯片弯曲的缺口处垫高，以使电刷能平滑过渡；二、将予置电位器高电位调整在转向电位器高电位之下，而低电位调整在转向电位器低电位之上，以使转向电刷停在最高和最低电位端之前。本技术中的控制器线路有两种方案1.如图2所示，予置电位器和转向电位器的电阻丝分别串在线路中，引出电刷电位在比较器中进行比较。这种方案的单圈电位差是不变的，在电刷全部行程中天线的定位精度一致。缺点是转向电位器要用三根导线与控制器联接。2.如图3所示，予置电位器3高电位端串以小电阻2，电刷与高电位端短路。转向电位器5高电位端断路，电刷与串联电阻6短接后，与电阻2两端电位在电位比较器7和8内比较。这种方案的单圈电位差在电刷全部行程中是变化的，因而天线定位精度也在改变。但两电位器的变化是相同的，而且电阻2两端电位差也相应变化，故定位精度变化不大。改变电阻2阻值便可改变定位精度。转向电位只要在电阻2两端电压之间且与两端电位保持在电位比较器翻转电平之内，天线就稳定的定位在那里。此方案的优点是节省一根连接导线、缺点是定位精度在电刷处于高电位端时较差。一般正常工作状态下，与非门M2一输入端直接接电源高电位即可。由于转向电位器与控制器相连的导线不允许开路，转向电位器5的电刷要始终保持接触良好，否则就会引起电机转动不止及其它一系列故障。本新型在控制器中加设安全报警装置，它包括与非门M1及表示转向器电刷接触好坏或导线是否开路的报警灯18。图3中C点电压的变化直接表示电刷接触好坏和转向器是否开路，从C点引入电压，作为与非门M1的输入，并把与非门M1的输出端作为与非门M2的一输入，电路的工作状态及变化能随时显示报警及起保护作用。如图3所示，电阻1和电阻2串接点以A表示，预置电位器3电刷点以B表示，转向电位器5电刷点以C表示，L1、L2为电位比较器，14为四与非门电路(M1，M2，M3，M4)、J1、J2表示继电器绕组，J2绕组高电位端以D表示，表(一)列出各点电位情况以及电机和指示灯工作状态 1.定位自动化。用户只按需要旋转手柄至所需位置，天线的转动和停止自动进行，并一次到位。无需用户重复调整，使用非常方便。2.重复定向精度高。只要予置电位器旋钮指向予定方位，无论重复多少次，天线总在予定方位上停止。3.定向随意，适应性强。予置旋钮和转向器输出轴只具有相对关系，适于各地区使用，随意定向。4.适配各种类型的电视天线。5.断线自动报警，有线遥控，关机自锁，开机自动定位。在室内控制室外天线的转向，一旦连线开路或转向电位器出现断丝或电刷接触不良，控制器以灯光报警并自动停机。在关闭总电源后，天线靠转向器的高速比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由控制器、转向器和天线适配器组成的天线定向器，其特征在于：（１）传感器采用电位器，取转向器中电位器的电刷电位为传感信号，以控制器中的予置电位器电刷电位为比较信号。将两个电位通过电位比较器进行比较，经驱动器控制继电器的通断，从而启动停 止转向电机或改变其旋转方向；（２）将普通线绕电位器电阻丝芯片固定于转向器内，以一套减速器将电刷与转向器输出轴相联。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：施永，张金，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]