專利名稱：船載衛(wèi)星天線控制系統(tǒng)的主控子系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于通訊技術(shù)領(lǐng)域，涉及可安裝在船舶上使用的衛(wèi)星天線控制系統(tǒng)， 尤其是涉及一種船載衛(wèi)星天線控制系統(tǒng)的主控子系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
衛(wèi)星天線接收微弱的衛(wèi)星信號并將衛(wèi)星信號反射至碟型天線中的低噪聲降頻放 大器。低噪聲降頻放大器將此集中的信號放大至數(shù)十萬倍后，再利用振蕩電路將高頻衛(wèi)星 信號轉(zhuǎn)換至中頻。此中頻信號為一個(gè)調(diào)變信號，再經(jīng)機(jī)頂盒解調(diào)復(fù)原成影音信號后，即可輸 入電視使用。為了提高衛(wèi)星天線的工作性能，人們進(jìn)行了長期的探索，提出了各種各樣的 解決方案。例如，中國專利文獻(xiàn)公開了一種車載用衛(wèi)星天線接收控制裝置[申請?zhí)?CN200520098486. 3]，它包括天線鍋、連桿、支撐桿、高頻頭、第一減速器、俯仰電機(jī)、固定板、 回轉(zhuǎn)盤、固定盤、方位旋轉(zhuǎn)軸、第二減速器、方位旋轉(zhuǎn)電機(jī)、支撐板、俯仰軸、控制系統(tǒng)，其特 征在于第一減速器、第二減速器分別包括殼體、蝸桿、測速齒輪、光槽傳感器、第二軸承、蝸 輪、滑動(dòng)軸承、第三軸承、第四軸承、輸出軸，蝸桿上設(shè)有測速齒輪，測速齒輪處設(shè)有光槽傳 感器；光槽傳感器由導(dǎo)線與控制系統(tǒng)相連。上述方案在一定程度上提高了衛(wèi)星天線的工作性能，但并不適用于船舶、車輛等 可移動(dòng)的環(huán)境。另一方面，由于移動(dòng)載體的衛(wèi)星天線必須通過電機(jī)實(shí)時(shí)調(diào)整天線仰角和方 位角，系統(tǒng)耗電量相對較大，上述方案的供電系統(tǒng)并不能滿足功率要求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對上述問題，提供一種設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，特別適用于移 動(dòng)載體的船載衛(wèi)星天線控制系統(tǒng)的主控子系統(tǒng)。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了下列技術(shù)方案本船載衛(wèi)星天線控制系統(tǒng)的 主控子系統(tǒng)，設(shè)置在天線和室內(nèi)子系統(tǒng)之間，其特征在于，本主控子系統(tǒng)包括能與室內(nèi)子系 統(tǒng)相聯(lián)接的主控制器，在主控制器上聯(lián)接有天線姿態(tài)管理模塊和信號管理模塊，本主控子 系統(tǒng)還包括為各組成部分提供電源的主控電源管理模塊。由于設(shè)置了獨(dú)立的主控電源管理模塊，能夠有效地為整個(gè)主控子系統(tǒng)提供穩(wěn)定可 靠的電源。由于設(shè)置了天線姿態(tài)管理模塊，能夠及時(shí)地對天線姿態(tài)作出調(diào)整，從而適合于移 動(dòng)載體。主控制器是整個(gè)衛(wèi)星天線控制系統(tǒng)的核心，主控制器通過同軸電纜與室內(nèi)子系統(tǒng) 信息處理器進(jìn)行USART通信，并與天線姿態(tài)管理模塊進(jìn)行通信，協(xié)調(diào)整個(gè)控制系統(tǒng)穩(wěn)定有 序地工作，實(shí)現(xiàn)快速及時(shí)的角度調(diào)整和連續(xù)流暢的信號傳輸。在上述的船載衛(wèi)星天線控制系統(tǒng)的主控子系統(tǒng)中，所述的信號管理模塊包括LNB 電壓選擇模塊、衛(wèi)星信號解調(diào)器、AGC調(diào)理電路和高頻頭，所述的LNB電壓選擇模塊聯(lián)接在 主控制器和衛(wèi)星信號解調(diào)器之間并能根據(jù)主控制器的控制向衛(wèi)星信號解調(diào)器提供電源且 衛(wèi)星信號解調(diào)器能根據(jù)主控制器的控制設(shè)置頻率參數(shù)并接收特定頻率段的信號強(qiáng)度，所述
4的高頻頭聯(lián)接在衛(wèi)星信號解調(diào)器和天線之間并由衛(wèi)星信號解調(diào)器供電，所述的AGC調(diào)理電路聯(lián)接在主控制器和衛(wèi)星信號解調(diào)器之間并將作為天線姿態(tài)調(diào)整判斷依據(jù)的電壓信號輸 入主控制器。LNB電壓選擇模塊接受主控制器的控制，輸出18V或者13V電壓給衛(wèi)星信號解調(diào) 器。衛(wèi)星信號調(diào)制解調(diào)器通過同軸電纜又將電壓傳輸給高頻頭，給高頻頭供電。其中主控制 器的控制信息由室內(nèi)子系統(tǒng)的信息處理器傳遞得到的。衛(wèi)星信號解調(diào)器由主控制器設(shè)置， 主控制器通過設(shè)置調(diào)制解調(diào)器的頻率選擇參數(shù)，接收特定頻率段的信號強(qiáng)度，并通過AGC 電平反映當(dāng)前的信號強(qiáng)度。AGC信號經(jīng)過信號調(diào)理，變成平均值和峰值一定的電壓信號直接 輸入主控制器，作為主控制器調(diào)整天線接收鍋?zhàn)藨B(tài)的判斷依據(jù)。在上述的船載衛(wèi)星天線控制系統(tǒng)的主控子系統(tǒng)中，所述的天線姿態(tài)管理模塊包括 聯(lián)接在主控制器和天線之間的能對天線仰角進(jìn)行調(diào)整的仰角調(diào)整模塊和能對天線方位角 進(jìn)行調(diào)整的方位角調(diào)整模塊，在天線上還設(shè)有能實(shí)時(shí)檢測天線的仰角變化和方位角變化并 將仰角變化信號和方位角變化信號分別傳遞給仰角調(diào)整模塊和方位角調(diào)整模塊的校正檢 測器，所述的仰角調(diào)整模塊能根據(jù)仰角變化信號對天線的仰角進(jìn)行實(shí)時(shí)校正，所述的方位 角調(diào)整模塊能根據(jù)方位角變化信號對天線的方位角進(jìn)行實(shí)時(shí)校正。由于本實(shí)用新型設(shè)置了校正檢測器，能夠及時(shí)掌握天線因顛簸、風(fēng)力、晃動(dòng)等外界 環(huán)境原因造成的角度變化，從而及時(shí)對其作出調(diào)整，使天線旋轉(zhuǎn)一定角度，補(bǔ)償由外界環(huán)境 引起的天線角度變化，從而使天線姿態(tài)擺脫外界環(huán)境的干擾，只接受主控制器的角度調(diào)整 命令。在上述的船載衛(wèi)星天線控制系統(tǒng)的主控子系統(tǒng)中，所述的仰角調(diào)整模塊包括依次 串聯(lián)的仰角控制器、仰角驅(qū)動(dòng)電路和仰角調(diào)整電機(jī)，所述的仰角控制器聯(lián)接在主控制器上 且能接收主控制器的仰角調(diào)整信號，所述的仰角調(diào)整電機(jī)聯(lián)接在天線上；所述的方位角調(diào) 整模塊包括依次串聯(lián)的方位角控制器、方位角驅(qū)動(dòng)電路和方位角調(diào)整電機(jī)，所述的方位角 控制器聯(lián)接在主控制器上且能接收主控制器的方位角調(diào)整信號，所述的方位角調(diào)整電機(jī)聯(lián) 接在天線上。在上述的船載衛(wèi)星天線控制系統(tǒng)的主控子系統(tǒng)中，所述的校正檢測器固定在天線 上，所述的仰角控制器和方位角控制器分別聯(lián)接在校正檢測器上。校正檢測器根據(jù)天線的 移動(dòng)及時(shí)檢測到變化，并將仰角變化信號和方位角變化信號分別傳遞至仰角控制器和方位 角控制器，從而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)反饋調(diào)整。在上述的船載衛(wèi)星天線控制系統(tǒng)的主控子系統(tǒng)中，所述的仰角控制器和天線之間 還聯(lián)接有用于限制天線仰角旋轉(zhuǎn)幅度的行程控制開關(guān)。行程控制開關(guān)起到限制天線仰角旋 轉(zhuǎn)幅度的作用，使天線的仰角在0° -90°變化。在上述的船載衛(wèi)星天線控制系統(tǒng)的主控子系統(tǒng)中，所述的主控制器通過USART通 訊電路與主控板接口相聯(lián)接，所述的衛(wèi)星信號解調(diào)器聯(lián)接在主控板接口上。在上述的船載衛(wèi)星天線控制系統(tǒng)的主控子系統(tǒng)中，所述的主控電源管理模塊聯(lián)接 在主控板接口上。在上述的船載衛(wèi)星天線控制系統(tǒng)的主控子系統(tǒng)中，所述的校正檢測器為陀螺儀； 所述的仰角調(diào)整電機(jī)和方位角調(diào)整電機(jī)均為步進(jìn)電機(jī)。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本船載衛(wèi)星天線控制系統(tǒng)的主控子系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于1、設(shè)置了獨(dú)立的主控電源管理模塊，能夠有效地為整個(gè)主控子系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的電源。2、設(shè)置 了天線姿態(tài)管理模塊，能夠?qū)崟r(shí)調(diào)整天線因外界環(huán)境引起的角度變化，從而使天線姿態(tài)擺 脫外界環(huán)境的干擾，有效保證船舶上衛(wèi)星天線的指向穩(wěn)定和跟蹤性能。

圖1是本實(shí)用新型提供的結(jié)構(gòu)框圖。圖中，天線1、室內(nèi)子系統(tǒng)2、主控制器3、天線姿態(tài)管理模塊4、仰角調(diào)整模塊41、 仰角控制器41a、仰角驅(qū)動(dòng)電路41b、仰角調(diào)整電機(jī)41c、方位角調(diào)整模塊42、方位角控制器 42a、方位角驅(qū)動(dòng)電路42b、方位角調(diào)整電機(jī)42c、校正檢測器43、行程控制開關(guān)44、信號管理 模塊5、LNB電壓選擇模塊51、衛(wèi)星信號解調(diào)器52、AGC調(diào)理電路53、高頻頭54、主控電源管 理模塊6、USART通訊電路7、主控板接口 8。
具體實(shí)施方式如圖1所示，本船載衛(wèi)星天線控制系統(tǒng)的主控子系統(tǒng)設(shè)置在天線1和室內(nèi)子系統(tǒng)2 之間，包括能與室內(nèi)子系統(tǒng)2相聯(lián)接的主控制器3，在主控制器3上聯(lián)接有天線姿態(tài)管理模 塊4和信號管理模塊5，本主控子系統(tǒng)還包括為各組成部分提供電源的主控電源管理模塊 6。主控制器3通過USART通訊電路7與主控板接口 8相聯(lián)接。主控電源管理模塊6聯(lián)接 在主控板接口 8上。主控電源管理模塊6以室內(nèi)子系統(tǒng)2傳來的18V直流電壓作為輸入， 同時(shí)輸出18V、13V、5V、3. 3V和2. 5V直流電壓。信號管理模塊5包括LNB電壓選擇模塊51、衛(wèi)星信號解調(diào)器52、AGC調(diào)理電路53 和高頻頭54。LNB電壓選擇模塊51聯(lián)接在主控制器3和衛(wèi)星信號解調(diào)器52之間并能根據(jù) 主控制器3的控制向衛(wèi)星信號解調(diào)器52提供電源且衛(wèi)星信號解調(diào)器52能根據(jù)主控制器3 的控制設(shè)置頻率參數(shù)并接收特定頻率段的信號強(qiáng)度。衛(wèi)星信號解調(diào)器52聯(lián)接在主控板接 口 8上。高頻頭54聯(lián)接在衛(wèi)星信號解調(diào)器52和天線1之間并由衛(wèi)星信號解調(diào)器52供電。 AGC調(diào)理電路53聯(lián)接在主控制器3和衛(wèi)星信號解調(diào)器52之間并將作為天線姿態(tài)調(diào)整判斷 依據(jù)的電壓信號輸入主控制器3。天線姿態(tài)管理模塊4包括聯(lián)接在主控制器3和天線1之間的能對天線1仰角進(jìn)行 調(diào)整的仰角調(diào)整模塊41和能對天線1方位角進(jìn)行調(diào)整的方位角調(diào)整模塊42。在天線1上 還設(shè)有能實(shí)時(shí)檢測天線1的仰角變化和方位角變化并將仰角變化信號和方位角變化信號 分別傳遞給仰角調(diào)整模塊41和方位角調(diào)整模塊42的校正檢測器43。仰角調(diào)整模塊41能 根據(jù)仰角變化信號對天線1的仰角進(jìn)行實(shí)時(shí)校正，所述的方位角調(diào)整模塊42能根據(jù)方位角 變化信號對天線1的方位角進(jìn)行實(shí)時(shí)校正。仰角調(diào)整模塊41包括依次串聯(lián)的仰角控制器41a、仰角驅(qū)動(dòng)電路41b和仰角調(diào)整 電機(jī)41c。仰角控制器41a聯(lián)接在主控制器3上且能接收主控制器3的仰角調(diào)整信號，仰 角調(diào)整電機(jī)41c聯(lián)接在天線1上。方位角調(diào)整模塊42包括依次串聯(lián)的方位角控制器42a、 方位角驅(qū)動(dòng)電路42b和方位角調(diào)整電機(jī)42c，方位角控制器42a聯(lián)接在主控制器3上且能 接收主控制器3的方位角調(diào)整信號，方位角調(diào)整電機(jī)42c聯(lián)接在天線1上。仰角調(diào)整電機(jī) 41c和方位角調(diào)整電機(jī)42c均為步進(jìn)電機(jī)。校正檢測器43固定在天線1上，仰角控制器41a和方位角控制器42a分別聯(lián)接在校正檢測器43上。這里的校正檢測器43為陀螺儀。仰角控制器41a和天線1之間還聯(lián)接 有用于限制天線1仰角旋轉(zhuǎn)幅度的行程控制開關(guān)44。本實(shí)施例中的主控制器3采用PIC18F2520芯片，仰角控制器41a和方位角控制器 42a采用PIC16F876A芯片，仰角驅(qū)動(dòng)電路41b和方位角驅(qū)動(dòng)電路42b采用SLA7062M芯片， LNB電壓選擇模塊51采用A8282SLB芯片，衛(wèi)星信號解調(diào)器52采用SHARP BS2F7HZ7395模 塊。其中LNB電壓選擇模塊51、仰角驅(qū)動(dòng)電路41b、方位角驅(qū)動(dòng)電路42b直接使用18V電壓， 衛(wèi)星信號解調(diào)器52使用13V(或18V)、3. 3V、2. 5V電壓，其他部分使用5V電壓。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型精神作舉例說明。本實(shí)用新型所 屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似 的方式替代，但并不會偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了天線1、室內(nèi)子系統(tǒng)2、主控制器3、天線姿態(tài)管理模塊4、仰 角調(diào)整模塊41、仰角控制器41a、仰角驅(qū)動(dòng)電路41b、仰角調(diào)整電機(jī)41c、方位角調(diào)整模塊42、 方位角控制器42a、方位角驅(qū)動(dòng)電路42b、方位角調(diào)整電機(jī)42c、校正檢測器43、行程控制開 關(guān)44、信號管理模塊5、LNB電壓選擇模塊51、衛(wèi)星信號解調(diào)器52、AGC調(diào)理電路53、高頻頭 54、主控電源管理模塊6、USART通訊電路7、主控板接口 8等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù) 語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì)；把它們解 釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。
權(quán)利要求一種船載衛(wèi)星天線控制系統(tǒng)的主控子系統(tǒng)，設(shè)置在天線(1)和室內(nèi)子系統(tǒng)(2)之間，其特征在于，本主控子系統(tǒng)包括能與室內(nèi)子系統(tǒng)(2)相聯(lián)接的主控制器(3)，在主控制器(3)上聯(lián)接有天線姿態(tài)管理模塊(4)和信號管理模塊(5)，本主控子系統(tǒng)還包括為各組成部分提供電源的主控電源管理模塊(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船載衛(wèi)星天線控制系統(tǒng)的主控子系統(tǒng)，其特征在于，所述的 信號管理模塊(5)包括LNB電壓選擇模塊(51)、衛(wèi)星信號解調(diào)器(52)、AGC調(diào)理電路(53) 和高頻頭(54)，所述的LNB電壓選擇模塊(51)聯(lián)接在主控制器(3)和衛(wèi)星信號解調(diào)器(52) 之間并能根據(jù)主控制器(3)的控制向衛(wèi)星信號解調(diào)器(52)提供電源且衛(wèi)星信號解調(diào)器 (52)能根據(jù)主控制器(3)的控制設(shè)置頻率參數(shù)并接收特定頻率段的信號強(qiáng)度，所述的高頻 頭(54)聯(lián)接在衛(wèi)星信號解調(diào)器(52)和天線(1)之間并由衛(wèi)星信號解調(diào)器(52)供電，所述 的AGC調(diào)理電路(53)聯(lián)接在主控制器(3)和衛(wèi)星信號解調(diào)器(52)之間并將作為天線姿態(tài) 調(diào)整判斷依據(jù)的電壓信號輸入主控制器(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的船載衛(wèi)星天線控制系統(tǒng)的主控子系統(tǒng)，其特征在于，所述 的天線姿態(tài)管理模塊(4)包括聯(lián)接在主控制器(3)和天線(1)之間的能對天線(1)仰角進(jìn) 行調(diào)整的仰角調(diào)整模塊(41)和能對天線(1)方位角進(jìn)行調(diào)整的方位角調(diào)整模塊(42)，在天 線(1)上還設(shè)有能實(shí)時(shí)檢測天線(1)的仰角變化和方位角變化并將仰角變化信號和方位角 變化信號分別傳遞給仰角調(diào)整模塊(41)和方位角調(diào)整模塊(42)的校正檢測器(43)，所述 的仰角調(diào)整模塊(41)能根據(jù)仰角變化信號對天線(1)的仰角進(jìn)行實(shí)時(shí)校正，所述的方位角 調(diào)整模塊(42)能根據(jù)方位角變化信號對天線(1)的方位角進(jìn)行實(shí)時(shí)校正。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的船載衛(wèi)星天線控制系統(tǒng)的主控子系統(tǒng)，其特征在于，所述的 仰角調(diào)整模塊(41)包括依次串聯(lián)的仰角控制器(41a)、仰角驅(qū)動(dòng)電路(41b)和仰角調(diào)整電 機(jī)(41c)，所述的仰角控制器(41a)聯(lián)接在主控制器(3)上且能接收主控制器(3)的仰角調(diào) 整信號，所述的仰角調(diào)整電機(jī)(41c)聯(lián)接在天線(1)上；所述的方位角調(diào)整模塊(42)包括 依次串聯(lián)的方位角控制器(42a)、方位角驅(qū)動(dòng)電路(42b)和方位角調(diào)整電機(jī)(42c)，所述的 方位角控制器(42a)聯(lián)接在主控制器(3)上且能接收主控制器(3)的方位角調(diào)整信號，所 述的方位角調(diào)整電機(jī)(42c)聯(lián)接在天線(1)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的船載衛(wèi)星天線控制系統(tǒng)的主控子系統(tǒng)，其特征在于，所述的 校正檢測器(43)固定在天線(1)上，所述的仰角控制器(41a)和方位角控制器(42a)分別 聯(lián)接在校正檢測器(43)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的船載衛(wèi)星天線控制系統(tǒng)的主控子系統(tǒng)，其特征在于，所述的 仰角控制器(41a)和天線(1)之間還聯(lián)接有用于限制天線(1)仰角旋轉(zhuǎn)幅度的行程控制開 關(guān)(44)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的船載衛(wèi)星天線控制系統(tǒng)的主控子系統(tǒng)，其特征在于，所述的 主控制器(3)通過USART通訊電路(7)與主控板接口(8)相聯(lián)接，所述的衛(wèi)星信號解調(diào)器 (52)聯(lián)接在主控板接口(8)上。
8 根據(jù)權(quán)利要求7所述的船載衛(wèi)星天線控制系統(tǒng)的主控子系統(tǒng)，其特征在于，所述的 主控電源管理模塊(6)聯(lián)接在主控板接口(8)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的船載衛(wèi)星天線控制系統(tǒng)的主控子系統(tǒng)，其特征在于，所述的 校正檢測器(43)為陀螺儀；所述的仰角調(diào)整電機(jī)(41c)和方位角調(diào)整電機(jī)(42c)均為步進(jìn)電機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種船載衛(wèi)星天線控制系統(tǒng)的主控子系統(tǒng)，屬于通訊技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的衛(wèi)星天線接收控制裝置系統(tǒng)耗電量大、不能滿足功率要求的問題。本船載衛(wèi)星天線控制系統(tǒng)的主控子系統(tǒng)，設(shè)置在天線和室內(nèi)子系統(tǒng)之間，本主控子系統(tǒng)包括能與室內(nèi)子系統(tǒng)相聯(lián)接的主控制器，在主控制器上聯(lián)接有天線姿態(tài)管理模塊和信號管理模塊，本主控子系統(tǒng)還包括為各組成部分提供電源的主控電源管理模塊。本實(shí)用新型具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡單、適用于移動(dòng)載體等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G05D3/00GK201616028SQ20102014959
公開日2010年10月27日 申請日期2010年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月3日
發(fā)明者林瑤萍, 潘海龍, 田懂勛, 鄭偉軍 申請人:浙江中星光電子科技有限公司