專利名稱：一種無饋源衛(wèi)星接收天線的極化匹配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及衛(wèi)星天線技術(shù)，特別是一種無饋源衛(wèi)星接收天線的極化匹配方法。
背景技術(shù)：
在衛(wèi)星信號(hào)接收中，目前常用的衛(wèi)星接收天線主要是拋物面天線，如偏饋天線、卡塞格倫天線、格里高利天線等。隨著用戶需求的不斷發(fā)展，已經(jīng)出現(xiàn)了在移動(dòng)當(dāng)中接收衛(wèi)星信號(hào)的需求，即動(dòng)態(tài)衛(wèi)星信號(hào)接收。通常情況下，移動(dòng)當(dāng)中的物體對衛(wèi)星接收天線的體積和高度的要求較嚴(yán)格，一般需要高度低、體積小、與載體外形能夠很好吻合的衛(wèi)星接收天線。例如移動(dòng)中的火車、汽車等交通工具的可利用空間就非常有限，因此通常無法放置高度和體積較大的衛(wèi)星接收天線。然而，目前拋物面天線的體積和高度都比較大，對載體的外形都會(huì)造成一定程度的破壞，無法適應(yīng)動(dòng)態(tài)衛(wèi)星信號(hào)接收中對天線高度和體積的嚴(yán)格要求。
相控陣天線目前廣泛應(yīng)用于軍事當(dāng)中，它是一種由許多輻射單元排成陣列形式的定向天線，并且各輻射單元之間的輻射能量和相位關(guān)系是可以控制的。典型的相控陣天線是利用電子計(jì)算機(jī)控制移相器，以通過改變天線孔徑上的相位分布來實(shí)現(xiàn)波束在空間掃描。同拋物面天線等常用的衛(wèi)星接收天線相比，相控陣天線的體積小、高度低，但是由于相控陣天線結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)非常昂貴，并不能在動(dòng)態(tài)衛(wèi)星信號(hào)接收中獲得廣泛的應(yīng)用。
為了實(shí)現(xiàn)在移動(dòng)當(dāng)中接收衛(wèi)星信號(hào)，并且降低衛(wèi)星接收天線的成本，可采用混合相控陣衛(wèi)星接收天線。混合相控陣衛(wèi)星接收天線在方位角上采用機(jī)械掃描，并利用各種參考信號(hào)完成對衛(wèi)星信號(hào)的掃描搜索和捕獲；在俯仰角上采用相掃，以覆蓋俯仰角范圍內(nèi)的衛(wèi)星信號(hào)。通常的拋物面天線可采用調(diào)整饋源極化角的方法來實(shí)現(xiàn)極化匹配。但是，并不是所有的衛(wèi)星接收天線都有饋源，例如混合相控陣衛(wèi)星接收天線等就沒有饋源，所有這種方法無法適用于無饋源的衛(wèi)星接收天線。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的是提出一種無饋源衛(wèi)星接收天線的極化匹配方法，以完成移動(dòng)中的無饋源衛(wèi)星接收天線的極化匹配。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種無饋源衛(wèi)星接收天線的極化匹配方法，該方法中預(yù)先設(shè)置極化角調(diào)整門限值X和預(yù)先確定衛(wèi)星接收天線的初始極化角P0，該方法還包括以下步驟A、當(dāng)該衛(wèi)星接收天線移動(dòng)時(shí)，確定衛(wèi)星接收天線當(dāng)前移動(dòng)位置的極化角P1；B、判斷該當(dāng)前移動(dòng)位置的極化角P1與P0之差的絕對值是否大于所述極化角調(diào)整門限值X，如果大于或等于則調(diào)整衛(wèi)星接收天線的極化角，并將P1的值賦予P0，存儲(chǔ)賦值后的P0和返回重新執(zhí)行步驟A，否則返回重新執(zhí)行步驟A。
所述的預(yù)先確定衛(wèi)星接收天線的初始極化角P0為確定衛(wèi)星的定點(diǎn)經(jīng)度Ls、衛(wèi)星接收天線初始位置的經(jīng)度Le和衛(wèi)星接收天線的初始位置的緯度H，再根據(jù)公式P0＝arctag[sin(Le-Ls)/tgH]計(jì)算初始極化角P0。
步驟A所述的確定衛(wèi)星接收天線當(dāng)前移動(dòng)位置的極化角P1為確定衛(wèi)星的定點(diǎn)經(jīng)度Ls、衛(wèi)星接收天線當(dāng)前移動(dòng)位置的經(jīng)度Le1和衛(wèi)星接收天線的當(dāng)前移動(dòng)位置的緯度H1，再根據(jù)公式P1＝arctag[sin(Le1-Ls)/tgH1]計(jì)算當(dāng)前移動(dòng)位置的極化角P1。
步驟B所述的調(diào)整衛(wèi)星接收天線的極化角為旋轉(zhuǎn)衛(wèi)星接收天線陣面，并且旋轉(zhuǎn)的角度值為當(dāng)前移動(dòng)位置的極化角P1與P0之差的絕對值。
所述確定衛(wèi)星接收天線初始位置的經(jīng)度Le和衛(wèi)星接收天線的初始位置的緯度H為通過GPS模塊確定衛(wèi)星接收天線初始位置的經(jīng)度Le和衛(wèi)星接收天線的初始緯度H。
所述確定衛(wèi)星接收天線當(dāng)前移動(dòng)位置的經(jīng)度Le1和衛(wèi)星接收天線的當(dāng)前移動(dòng)位置緯度H1為通過GPS模塊確定衛(wèi)星接收天線當(dāng)前移動(dòng)位置的經(jīng)度Le1和衛(wèi)星接收天線的當(dāng)前移動(dòng)位置的緯度H1。
所述的無饋源衛(wèi)星接收天線為混合相控陣衛(wèi)星接收天線。
從以上的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明首先預(yù)先設(shè)定極化角調(diào)整門限值X和確定移動(dòng)衛(wèi)星接收天線的初始極化角P0，并在衛(wèi)星接收天線的移動(dòng)過程中計(jì)算出當(dāng)前移動(dòng)位置的極化角P1，然后將初始極化角P0和當(dāng)前移動(dòng)位置的極化角P1進(jìn)行比較，如果差值大于或者等于預(yù)先設(shè)定的極化角調(diào)整門限值X則旋轉(zhuǎn)衛(wèi)星接收天線，重新調(diào)整極化角，并將P1的值賦予P0，以使得無饋源衛(wèi)星接收天線完成移動(dòng)當(dāng)中的極化匹配。所以應(yīng)用本發(fā)明后，實(shí)現(xiàn)了在無饋源的衛(wèi)星接收天線中移動(dòng)完成極化匹配。


圖1為本發(fā)明的無饋源衛(wèi)星接收天線的極化匹配流程示意圖。
圖2為混合相控陣衛(wèi)星接收天線的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為一實(shí)施例的波導(dǎo)裂縫陣列天線單元陣面的示意圖。
圖4為本發(fā)明一實(shí)施例的混合相控陣的極化匹配流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)表達(dá)得更加清楚明白，下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明再作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
圖1為本發(fā)明的無饋源衛(wèi)星接收天線的極化匹配流程示意圖。該方法首先預(yù)先設(shè)定極化角轉(zhuǎn)動(dòng)門限值X和確定并存儲(chǔ)衛(wèi)星接收天線的初始極化角，并將該初始極化角賦予變量P0，存儲(chǔ)該變量P0并調(diào)整衛(wèi)星接收天線的極化角為P0。具體為，在衛(wèi)星接收天線啟動(dòng)后，首先根據(jù)接收衛(wèi)星的定點(diǎn)經(jīng)度、衛(wèi)星接收天線所在地的經(jīng)緯度而計(jì)算出衛(wèi)星接收天線剛開始的初始極化角P0。優(yōu)選地，此時(shí)的衛(wèi)星接收天線是靜止的。其中P0＝arctag[sin(Le-Ls)/tgH]，其中Le為移動(dòng)物體初始所在位置的緯度，Ls為接收衛(wèi)星的定點(diǎn)經(jīng)度，H為移動(dòng)物體初始所在位置的緯度。計(jì)算出初始極化角P0后，將該極化角賦予變量P0并且調(diào)整衛(wèi)星接收天線的極化角為P0。如圖1所示，該方法還包括以下步驟步驟101當(dāng)衛(wèi)星接收天線移動(dòng)時(shí)，計(jì)算出當(dāng)前移動(dòng)位置的極化角P1。
當(dāng)衛(wèi)星接收天線開始移動(dòng)后，計(jì)算移動(dòng)當(dāng)中的衛(wèi)星接收天線在當(dāng)前移動(dòng)位置的極化角，并將該極化角賦予變量P1，其中P1＝arctag[sin(Le1-Ls)/tgH1]，其中Le1為移動(dòng)物體當(dāng)前所在位置的緯度，Ls為接收衛(wèi)星的定點(diǎn)經(jīng)度，H1為移動(dòng)物體當(dāng)前所在位置的緯度。
步驟102將變量P0減去變量P1，得到(P0-P1)的值。
步驟103判斷(P0-P1)的絕對值是否大于預(yù)先設(shè)定的極化角轉(zhuǎn)動(dòng)門限值X，如果大于或者等于則執(zhí)行步驟104，否則返回重新執(zhí)行步驟101。
步驟104將衛(wèi)星接收天線陣面旋轉(zhuǎn)|(P0-P1)|度，|(P0-P1)|為(P0-P1)的絕對值，然后將P1的值賦于變量P0，并且存儲(chǔ)賦值后的變量P0，然后返回重新執(zhí)行步驟101。
本發(fā)明所提出的無饋源衛(wèi)星接收天線的極化匹配方法可適用于無饋源條件下的衛(wèi)星接收天線，而混合相控陣衛(wèi)星接收天線屬于無饋源衛(wèi)星接收天線的一種。
圖2為一實(shí)施例的混合相控陣衛(wèi)星接收天線的結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，該衛(wèi)星接收天線包括波導(dǎo)裂縫陣列天線單元陣面201、低噪聲變頻模塊(LNB)202、功分器203、誤差信號(hào)處理器204、天線控制器205、觸點(diǎn)開關(guān)206、GPS模塊207、角度傳感器模塊208和執(zhí)行機(jī)構(gòu)209。功分器203的一路輸出還和衛(wèi)星接收機(jī)210連接。其中
波導(dǎo)裂縫陣列天線單元陣面201用于接收衛(wèi)星信號(hào)；LNB 202用于對衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行低噪聲變頻處理；功分器203用于將衛(wèi)星信號(hào)均等地分配為至少兩路的信號(hào)，并將其中的一路信號(hào)發(fā)送給誤差信號(hào)處理器204，另一路信號(hào)發(fā)送到衛(wèi)星接收機(jī)210；角度傳感器模塊208用于向天線控制器205提供波導(dǎo)裂縫陣列天線單元陣面201的角度信息，使得波導(dǎo)裂縫陣列天線單元陣面201的陣面主波束正確地指向選擇的衛(wèi)星，同時(shí)還用于圓錐掃描方位角掃描范圍控制；GPS模塊207用于向天線控制器205提供該衛(wèi)星接收天線所在地的經(jīng)緯度；觸點(diǎn)開關(guān)206用于當(dāng)衛(wèi)星接收天線的方位角、俯仰角和極化角超過范圍時(shí)向天線控制器205發(fā)送觸點(diǎn)開關(guān)電平信息；誤差信號(hào)處理器204用于對功分器203發(fā)送過來的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行載波檢測，并將載波檢測結(jié)果向天線控制器205發(fā)送；天線控制器205用于根據(jù)載波檢測結(jié)果、角度信息、混合相控陣衛(wèi)星接收天線所在地的經(jīng)緯度和觸點(diǎn)開關(guān)電平信息向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)送天線驅(qū)動(dòng)命令；執(zhí)行機(jī)構(gòu)209根據(jù)天線驅(qū)動(dòng)命令控制波導(dǎo)裂縫陣列單元陣面201，以驅(qū)動(dòng)波導(dǎo)裂縫陣列單元201陣面正確指向衛(wèi)星并且極化匹配適當(dāng)。波導(dǎo)裂縫陣列天線單元201陣面與LNB 202和執(zhí)行結(jié)構(gòu)209連接，LNB 202與功分器203連接，功分器203與誤差信號(hào)處理器204連接，誤差信號(hào)處理器204與天線控制器205連接，GPS模塊207、觸點(diǎn)開關(guān)206、角度傳感器模塊208分別與天線控制器205連接。
具體的，波導(dǎo)裂縫陣列天線單元陣面201接收衛(wèi)星發(fā)出的高頻電磁波能量，選擇所需要的衛(wèi)星信號(hào)，抑制外界干擾信號(hào)，放大接收到的微弱衛(wèi)星高頻信號(hào)，并對衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行降頻變換處理，以將高頻的衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)換為中頻信號(hào)。其中，波導(dǎo)裂縫陣列天線單元陣面201的通信器件可包括波導(dǎo)裂縫天線平面陣列和波束形成網(wǎng)絡(luò)，其中波束形成網(wǎng)絡(luò)用于控制波導(dǎo)裂縫天線平面陣列各陣源的幅度和相位，滿足天線主波束增益和旁瓣要求，實(shí)現(xiàn)多波束指向和覆蓋指定的空域。波導(dǎo)裂縫陣列天線單元陣面201在接收到衛(wèi)星信號(hào)并完成相應(yīng)處理后，向LNB 202發(fā)送該衛(wèi)星信號(hào)，LNB 202對波導(dǎo)裂縫陣列天線單元201傳送過來的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行低噪聲變頻處理。
功分器203將衛(wèi)星信號(hào)均等的分配為至少兩路的信號(hào)，并將其中的一路信號(hào)發(fā)送給誤差信號(hào)處理器204，而將另一路信號(hào)發(fā)送給衛(wèi)星接收機(jī)210等接收裝置。在這里，可以采用二功分器，也可以采用四功分器或者八功分器。
誤差信號(hào)處理器204對功分器203發(fā)送過來的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行載波檢測，得到微波信號(hào)電平，并輸出該微波信號(hào)電平到天線控制器205。誤差信號(hào)處理器204可由濾波器、放大器、可控衰減器、檢波器、整形電路、直流放大器等組成。誤差信號(hào)處理器204連續(xù)地用檢波器檢出1GHZ微波信號(hào)電平，并輸出給天線控制器205，用作AGC電平指示和極值跟蹤，解決載波跟蹤信息源問題。
觸點(diǎn)開關(guān)206用于當(dāng)衛(wèi)星接收天線的方位角、俯仰角和極化角超過范圍時(shí)向天線控制器205發(fā)送觸點(diǎn)開關(guān)電平信息，以完成衛(wèi)星接收天線的限位和解纏繞。
GPS模塊207用于向天線控制器205提供該衛(wèi)星接收天線所在地的經(jīng)緯度。GPS模塊207可通過RS232等接口將衛(wèi)星接收天線所在地的經(jīng)緯度信息輸出給天線控制器205，由天線控制器205實(shí)時(shí)計(jì)算出移動(dòng)物體所在位置指向目標(biāo)的方位角和俯仰角，以便于快速捕獲衛(wèi)星。同時(shí)，天線控制器205根據(jù)GPS模塊207提供的衛(wèi)星接收天線所在地的經(jīng)緯度信息監(jiān)測并調(diào)整極化角，以實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星接收天線的極化匹配。
角度傳感器模塊208用于向天線控制器205提供衛(wèi)星接收天線的角度信息，使得波導(dǎo)裂縫陣列天線單元201的陣面主波束正確地指向選擇的衛(wèi)星，同時(shí)還可用于圓錐掃描方位角掃描范圍控制。優(yōu)選地，方位角模塊108具體的實(shí)施方式可為自動(dòng)航向儀或者陀螺儀。
天線控制器205是混合相控陣衛(wèi)星接收天線的操作控制中心。啟動(dòng)衛(wèi)星接收天線后，天線控制器205首先完成衛(wèi)星接收天線的初始化，其中該初始化過程包括檢測執(zhí)行機(jī)構(gòu)209的運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，以完成衛(wèi)星接收天線的自檢測；通過檢波電路連續(xù)監(jiān)測執(zhí)行機(jī)構(gòu)209在各個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)方向的本地噪聲電平，然后計(jì)算出這些噪聲電平的平均值，并將該平均值設(shè)置為門限電平以作為掃描轉(zhuǎn)自跟蹤的判決依據(jù)。在啟動(dòng)并完成衛(wèi)星接收天線初始化后，天線控制器205根據(jù)輸入的已知數(shù)據(jù)計(jì)算衛(wèi)星接收天線的理論指向角和理論極化角，然后通過執(zhí)行結(jié)構(gòu)209驅(qū)動(dòng)波導(dǎo)裂縫陣列天線單元陣面201，然后通過角度傳感器模塊208和GPS模塊207檢測執(zhí)行結(jié)果并再作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。當(dāng)天線控制器205控制衛(wèi)星接收天線運(yùn)轉(zhuǎn)到指定的角度后，如果沒有發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星信號(hào)，則天線控制器205啟動(dòng)圓錐掃描過程，以在由小到大的范圍內(nèi)檢測信號(hào)電平，發(fā)現(xiàn)并捕獲衛(wèi)星信號(hào)，然后轉(zhuǎn)入極值自動(dòng)跟蹤。在衛(wèi)星接收天線轉(zhuǎn)入極值自動(dòng)跟蹤后，如果由于某種原因天線信號(hào)突然地中斷，天線控制器205還可控制衛(wèi)星接收天線對衛(wèi)星信號(hào)完成記憶跟蹤處理。同時(shí)，在衛(wèi)星接收天線的工作過程中，當(dāng)觸點(diǎn)開關(guān)206向天線控制器205發(fā)送觸點(diǎn)開關(guān)電平信息后，天線控制器205強(qiáng)制決定天線的起停運(yùn)狀態(tài)和控制天線的解繞運(yùn)轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，天線控制器的上述控制功能可以通過單片機(jī)或者中央處理器(CPU)等來實(shí)現(xiàn)。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)209用于驅(qū)動(dòng)波導(dǎo)裂縫陣列天線單元陣面201。執(zhí)行結(jié)構(gòu)209包括方位電機(jī)、俯仰電機(jī)和極化匹配電機(jī)。方位電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)波導(dǎo)裂縫陣列天線單元陣面201在水平面上轉(zhuǎn)動(dòng)，以完成掃描搜索捕獲衛(wèi)星信號(hào)；俯仰電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)波導(dǎo)裂縫陣列天線單元陣面201在俯仰面上轉(zhuǎn)動(dòng)，以覆蓋俯仰角有限范圍內(nèi)的衛(wèi)星信號(hào)；極化匹配電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)裂縫陣列天線單元陣面201，以實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星接收天線的極化匹配。
根據(jù)圖2，圖3為一實(shí)施例的波導(dǎo)裂縫陣列天線單元陣面的示意圖。如圖3所示，該波導(dǎo)裂縫陣列天線單元陣面包括16行44列的波導(dǎo)裂縫陣列單元301和波束形成網(wǎng)絡(luò)，其中波束形成網(wǎng)絡(luò)又包括16個(gè)LNA 302、16個(gè)微調(diào)移相器303、16個(gè)微帶移相電路304和2個(gè)相加網(wǎng)絡(luò)305。兩個(gè)相加網(wǎng)絡(luò)305分別和一個(gè)電子開關(guān)306相連。波導(dǎo)裂縫陣列單元301用于接收衛(wèi)星信號(hào)，而且波導(dǎo)裂縫陣列單元301的每一行輸出衛(wèi)星信號(hào)，并且波導(dǎo)裂縫陣列單元301的16行所輸出的衛(wèi)星信號(hào)分別輸入到相對應(yīng)的16個(gè)LNA 302；LNA 302用于對相應(yīng)的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行放大，并將每個(gè)衛(wèi)星信號(hào)輸入到相應(yīng)的微調(diào)移相器303；微調(diào)移相器303用于補(bǔ)償衛(wèi)星信號(hào)從波導(dǎo)裂縫陣列單元301傳輸?shù)皆揕NA的傳輸延遲；微帶移相電路304用于形成固定多波束，完成相位控制、降低旁瓣，并將多波束的衛(wèi)星信號(hào)發(fā)送到相加網(wǎng)絡(luò)305，其中每個(gè)微帶移相電路304將衛(wèi)星信號(hào)分為2路衛(wèi)星信號(hào)，并控制每路衛(wèi)星信號(hào)的相位，使得每個(gè)微帶移相電路304分出的第n路衛(wèi)星信號(hào)與其它15個(gè)微帶移相電路304中的每一個(gè)微帶移相電路304所分出的第n路衛(wèi)星信號(hào)同相，其中n＝(1或2)，M個(gè)微帶移相電路304中的同相的第n路衛(wèi)星信號(hào)都發(fā)送到同一個(gè)相加網(wǎng)絡(luò)305，即16個(gè)微帶移相電路304分別形成信號(hào)φ1-1、信號(hào)φ1-2、信號(hào)φ1-3......信號(hào)φ1-16和信號(hào)φ2-1、信號(hào)φ2-2、信號(hào)φ2-3......信號(hào)、φ2-16，φ1-1、φ1-2、φ1-3......φ1-16的相位相同并且進(jìn)入一個(gè)相加網(wǎng)絡(luò)；φ2-1、φ2-2、φ2-3......φ2-16的相位相同并且進(jìn)入另一個(gè)相加網(wǎng)絡(luò)；相加網(wǎng)絡(luò)305用于對多波束衛(wèi)星信號(hào)相加，以形成寬波束，從而增加俯仰面的覆蓋范圍；電子開關(guān)306用于控制輸出兩個(gè)相加網(wǎng)絡(luò)306所輸出的衛(wèi)星信號(hào)。當(dāng)兩個(gè)波束的衛(wèi)星信號(hào)都通過電子開關(guān)后，便集中輸出到LNB。以上實(shí)施例中，波導(dǎo)裂縫陣列單元301為16行44列，而波導(dǎo)裂縫陣列單元301的行數(shù)和列數(shù)可以改變。
圖3中，微帶移相電路304將衛(wèi)星信號(hào)分為兩個(gè)波束。可選地，微帶移相電路304也可產(chǎn)生四個(gè)波束、六波束、八波束、十波束等偶數(shù)個(gè)波束。同理，再相應(yīng)的增加相加網(wǎng)絡(luò)的個(gè)數(shù)。例如如果移相電路304產(chǎn)生四個(gè)波束，則需要四個(gè)相加網(wǎng)絡(luò)，如果移相電路304產(chǎn)生八個(gè)波束，則需要八個(gè)相加網(wǎng)絡(luò)，可以依此類推。
結(jié)合圖1所示的本發(fā)明極化匹配流程圖和圖2所示的混合相控陣衛(wèi)星接收天線，圖4為本發(fā)明一實(shí)施例的無饋源衛(wèi)星接收天線的極化匹配流程圖。預(yù)先在天線控制器205設(shè)定極化角調(diào)整門限值X和確定并存儲(chǔ)衛(wèi)星接收天線的初始極化角，并將該初始極化角賦予變量P0和存儲(chǔ)該變量P0。天線控制器205然后控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)209將衛(wèi)星接收天線的極化角調(diào)整為該初始極化角P0。此時(shí)，初始極化角P0＝arctag[sin(Le-Ls)/tgH]，其中Le為移動(dòng)物體初始所在位置的緯度，Ls為接收衛(wèi)星的定點(diǎn)經(jīng)度，H為移動(dòng)物體初始所在位置的緯度，而且Le和H由GPS模塊207所提供。如圖4所示，該方法還包括以下步驟步驟401當(dāng)該混合相控陣衛(wèi)星接收天線移動(dòng)時(shí)，GPS模塊207向天線控制器205發(fā)送衛(wèi)星接收天線當(dāng)前所在地的經(jīng)度Le1和緯度H1，天線控制器205計(jì)算出此時(shí)的極化角，將該極化角賦予變量P1。此時(shí)，P1＝arctag[sin(Le1-Ls)/tgH1]。
步驟402天線控制器205判斷變量P0和變量P1之差的絕對值是否大于或者等于預(yù)先設(shè)定的極化角調(diào)整門限值X，如果大于或者等于執(zhí)行步驟403；如果小于則暫時(shí)不調(diào)整當(dāng)前的極化角，并返回執(zhí)行步驟401。
步驟403天線控制器205控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)209旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)裂縫陣列天線單元陣面201，旋轉(zhuǎn)的度數(shù)為P0和P1之差的絕對值，從而調(diào)整當(dāng)前極化角以完成極化匹配，然后將當(dāng)前的P1的值賦予變量P0，并存儲(chǔ)P0，并返回執(zhí)行步驟401。
當(dāng)衛(wèi)星接收天線在各個(gè)方向大范圍移動(dòng)時(shí)，通過以上的步驟可以在不中斷信號(hào)的情況下，使得接收到的衛(wèi)星信號(hào)的強(qiáng)度最大，從而實(shí)現(xiàn)無饋源衛(wèi)星接收天線的極化匹配。
以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無饋源衛(wèi)星接收天線的極化匹配方法，其特征在于，該方法中預(yù)先設(shè)置極化角調(diào)整門限值X和預(yù)先確定衛(wèi)星接收天線的初始極化角P0，該方法還包括以下步驟A、當(dāng)該衛(wèi)星接收天線移動(dòng)時(shí)，確定衛(wèi)星接收天線當(dāng)前移動(dòng)位置的極化角P1；B、判斷該當(dāng)前移動(dòng)位置的極化角P1與P0之差的絕對值是否大于所述極化角調(diào)整門限值X，如果大于或等于則調(diào)整衛(wèi)星接收天線的極化角，并將P1的值賦予P0，存儲(chǔ)賦值后的P0和返回重新執(zhí)行步驟A，否則返回重新執(zhí)行步驟A。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無饋源衛(wèi)星接收天線的極化匹配方法，其特征在于，所述的預(yù)先確定衛(wèi)星接收天線的初始極化角P0為確定衛(wèi)星的定點(diǎn)經(jīng)度Ls、衛(wèi)星接收天線初始位置的經(jīng)度Le和衛(wèi)星接收天線的初始位置的緯度H，再根據(jù)公式P0＝arctag[sin(Le-Ls)/tgH]計(jì)算初始極化角P0。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無饋源衛(wèi)星接收天線的極化匹配方法，其特征在于，步驟A所述的確定衛(wèi)星接收天線當(dāng)前移動(dòng)位置的極化角P1為確定衛(wèi)星的定點(diǎn)經(jīng)度Ls、衛(wèi)星接收天線當(dāng)前移動(dòng)位置的經(jīng)度Le1和衛(wèi)星接收天線的當(dāng)前移動(dòng)位置的緯度H1，再根據(jù)公式P1＝arctag[sin(Le1-Ls)/tgH1]計(jì)算當(dāng)前移動(dòng)位置的極化角P1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無饋源衛(wèi)星接收天線的極化匹配方法，其特征在于，步驟B所述的調(diào)整衛(wèi)星接收天線的極化角為旋轉(zhuǎn)衛(wèi)星接收天線陣面，并且旋轉(zhuǎn)的角度值為當(dāng)前移動(dòng)位置的極化角P1與P0之差的絕對值。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無饋源衛(wèi)星接收天線的極化匹配方法，其特征在于，所述確定衛(wèi)星接收天線初始位置的經(jīng)度Le和衛(wèi)星接收天線的初始位置的緯度H為通過GPS模塊確定衛(wèi)星接收天線初始位置的經(jīng)度Le和衛(wèi)星接收天線的初始緯度H。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無饋源衛(wèi)星接收天線的極化匹配方法，其特征在于，所述確定衛(wèi)星接收天線當(dāng)前移動(dòng)位置的經(jīng)度Le1和衛(wèi)星接收天線的當(dāng)前移動(dòng)位置緯度H1為通過GPS模塊確定衛(wèi)星接收天線當(dāng)前移動(dòng)位置的經(jīng)度Le1和衛(wèi)星接收天線的當(dāng)前移動(dòng)位置的緯度H1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無饋源衛(wèi)星接收天線的極化匹配方法，其特征在于，所述的無饋源衛(wèi)星接收天線為混合相控陣衛(wèi)星接收天線。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無饋源衛(wèi)星接收天線的極化匹配方法，該方法中預(yù)先設(shè)置極化角調(diào)整門限值X和預(yù)先確定衛(wèi)星接收天線的初始極化角P0，該方法還包括以下步驟A.當(dāng)該衛(wèi)星接收天線移動(dòng)時(shí)，計(jì)算衛(wèi)星接收天線當(dāng)前移動(dòng)位置的極化角P1；B.判斷該當(dāng)前移動(dòng)位置的極化角P1與P0之差的絕對值是否大于所述極化角調(diào)整門限值X，如果大于或等于則旋轉(zhuǎn)衛(wèi)星接收天線|P1－P0|度，并將P1的值賦予P0，存儲(chǔ)賦值后的P0和返回重新執(zhí)行步驟A，否則直接返回重新執(zhí)行步驟A。通過本發(fā)明所提出的無饋源衛(wèi)星接收天線的極化匹配方法可以完成移動(dòng)當(dāng)中的無饋源衛(wèi)星接收天線的極化匹配。
文檔編號(hào)H01Q3/00GK1741316SQ200410057160
公開日2006年3月1日 申請日期2004年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月27日
發(fā)明者盧維炎, 劉冬天, 周頌時(shí), 唐國梅 申請人:北京華夏宇通通信技術(shù)有限責(zé)任公司