專利名稱：平板式衛(wèi)星自動(dòng)跟蹤天線系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及衛(wèi)星自動(dòng)跟蹤天線系統(tǒng),更具體地說是平板式衛(wèi) 星自動(dòng)跟蹤天線系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著交通設(shè)施和交通工具的不斷進(jìn)步，人們外出旅行越來越頻 繁，旅途越來越遠(yuǎn)，在旅途中花費(fèi)的時(shí)間也越來越多，人們希望在旅 途中能像在辦公室或家中那樣保持與外部溝通，因此產(chǎn)生了移動(dòng)通訊 的需求。衛(wèi)星移動(dòng)通訊就是其中一種很好的方法。
要在移動(dòng)載體上與衛(wèi)星保持通訊，自動(dòng)跟蹤/穩(wěn)定衛(wèi)星天線是技 術(shù)關(guān)鍵。目前人們已經(jīng)發(fā)明了一些不同形式的自動(dòng)跟蹤衛(wèi)星天線，但 是這些天線的一個(gè)共同的特征是采用傳統(tǒng)的反射面(例如拋物面、 雙曲面)作為衛(wèi)星信號(hào)的收集和輻射設(shè)備，即傳統(tǒng)的碟狀天線，例如
申請(qǐng)日為2003.12.19、專利號(hào)為6864846的美國(guó)專利，申請(qǐng)日為 2003.3.24、專利號(hào)為6710749的美國(guó)專利等等。由于此類天線的缺點(diǎn) 是必須在其反射面的焦點(diǎn)上安裝衛(wèi)星信號(hào)的收數(shù)輻射饋源，且焦點(diǎn) 必然離開反射面有一定距離，因此造成天線占用空間位置的擴(kuò)大，最 終導(dǎo)致反射面天線難以在結(jié)構(gòu)緊湊的載體上安裝使用。另外，反射面 天線的效率不髙，要想使接收到的信號(hào)達(dá)到足夠的強(qiáng)度，必須擴(kuò)大反 射面的面積，這又造成了天線占用體積的進(jìn)一步擴(kuò)大，使之更加難以在移動(dòng)載體上安裝。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足指出，而提供一種平板 式衛(wèi)星自動(dòng)跟蹤天線系統(tǒng)。本實(shí)用新型采用平板形天線取代傳統(tǒng)的反 射面型(碟型)天線，大大地減小了天線的占用空間，從而方便天線 在移動(dòng)載體上的安裝和使用。本天線除了可以克服天線安裝載體運(yùn)動(dòng) 時(shí)對(duì)通訊/衛(wèi)星電視接收造成的不利影響，在載體移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)(包括-. 方向、俯仰、橫滾三個(gè)軸向上的轉(zhuǎn)動(dòng))的同時(shí)，保持天線對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星， 從而保持衛(wèi)星與天線之間通訊鏈路的暢通。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的
平板式衛(wèi)星自動(dòng)跟蹤天線系統(tǒng)由天線單覆蓋，操作時(shí)和衛(wèi)星接收 機(jī)和發(fā)射機(jī)連接，該天線系統(tǒng)具有
天線翠為一半球形或圓柱形或兩種形狀的組合等的幾何形狀， 天線軍將該天線系統(tǒng)其它部件封閉在軍內(nèi)；
平板夭線為波導(dǎo)裂縫陣列天線或微帶陣列天線或相控陣列平板 天線或其它形式的平板陣列天線
自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)由以下部分組成
天線機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)裝置:該裝置由天線安裝、固定連接卡緊機(jī)構(gòu)、 天線方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置、天線俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置構(gòu)成，平板天 線通過天線安裝固定連接卡緊機(jī)構(gòu)，和天線方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置、 天線俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置連接，以上二個(gè)裝置分別和方位控制電
機(jī)、俯仰控制電機(jī)相連接；
機(jī)電伺服控制裝置該裝置由天線轉(zhuǎn)動(dòng)位置傳感器和天線限 位開關(guān)、方位控制電機(jī)、方位電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路、俯仰控制 電機(jī)、俯仰電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路、微處理器/數(shù)字信號(hào)處理機(jī)/ 單片處理器系統(tǒng)、天線及天線載體動(dòng)態(tài)角位移/轉(zhuǎn)動(dòng)角速度測(cè)定 裝置/傳感器構(gòu)成，方位控制電機(jī)、方位電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路及 俯仰控制電機(jī)、俯仰電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路由微處理器控制，同 時(shí)天線及天線載體動(dòng)態(tài)角位移/轉(zhuǎn)動(dòng)角速度測(cè)量裝置/傳感器的 輸出端餓送至微處理器
電子控制部分該部分由天線饋電電路或餓電波導(dǎo)、天線 LNB、衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量裝置、衛(wèi)星信號(hào)解碼與衛(wèi)星特征識(shí)別 裝置、信號(hào)處理與控制軟件系統(tǒng)、天線有線/無線遙控器、微處 理器/數(shù)字信號(hào)處理機(jī)/單片處理器系統(tǒng)及輸入輸出連接接口構(gòu) 成；
平板天線接收來自衛(wèi)星的信號(hào)，其通過天線饋電電路或餓電波導(dǎo) 和天線LNB相連接，天線LNB的輸出再經(jīng)過衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量裝置 及衛(wèi)星信號(hào)解碼與衛(wèi)星特征識(shí)別裝S/電路，餓送到微處理器進(jìn)行信 號(hào)處理。天線系敏天線載體的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)通過天線/天線載體動(dòng)態(tài)角位 移/轉(zhuǎn)動(dòng)角速度測(cè)量裝置和微處理器連接。衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量裝置的 輸出同時(shí)還餓送到衛(wèi)星信號(hào)解碼與衛(wèi)星特征識(shí)別裝置，其輸出信號(hào)分 別饋送至微處理器和信號(hào)處理與控制軟件系統(tǒng)。天線有線/無線遙控 器接收到的信號(hào)與信號(hào)處理與控制軟件系統(tǒng)的輸出信號(hào)同時(shí)饋送到 微處理器進(jìn)行處理。
平板式衛(wèi)星自動(dòng)跟蹤天線系統(tǒng)由天線軍覆蓋，操作時(shí)和衛(wèi)星接收 機(jī)和發(fā)射機(jī)連接，該天線系統(tǒng)具有
天線軍為一半球形或圓柱形或兩種形狀的組合等的幾何形狀，
天線翠將該天線系統(tǒng)其它部件封閉在翠內(nèi)；
平板天線為波導(dǎo)裂縫陣列天線或微帶陣列天線或相控陣列平板 天線或其它形式的平板陣列天線
自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)由以下部分組成
天線機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)裝置:該裝置由天線安裝、固定連接卡緊機(jī)構(gòu)、 天線方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置、天線俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置、天線橫滾轉(zhuǎn) 動(dòng)機(jī)械裝置構(gòu)成，平板天線通過天線安裝固定連接卡緊機(jī)構(gòu)， 和天線方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置、天線俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置、天線橫滾 轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置連接，以上三個(gè)裝置的輸出端分別和方位控制電 機(jī)、俯仰控制電機(jī)和橫滾控制電機(jī)相連接；
機(jī)電伺服控制裝置該裝置由天線轉(zhuǎn)動(dòng)位置傳感器和天線限 位開關(guān)、方位控制電機(jī)、方位電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路、俯仰控制 電機(jī)、俯仰電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路、橫滾控制電機(jī)、橫滾電機(jī)控
制與驅(qū)動(dòng)電路、微處理器/數(shù)字信號(hào)處理m/單片處理器系統(tǒng)、天
線及天線載體動(dòng)態(tài)角位移、轉(zhuǎn)動(dòng)角速度測(cè)定裝置傳感器構(gòu)成， 方位控制電機(jī)、方位電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路及俯仰控制電機(jī)、俯 仰電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路及橫滾控制電機(jī)、橫滾電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng) 電路由微處理器控制，同時(shí)天線及天線載體動(dòng)態(tài)角位移、轉(zhuǎn)動(dòng) 角速度測(cè)量裝置/傳感器的輸出端餓送至微處理器
電子控制部分該部分由天線餓電電路或饋電波導(dǎo)、天線 LNB、衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量裝置、衛(wèi)星信號(hào)解碼與衛(wèi)星特征識(shí)別 裝置、信號(hào)處理與控制軟件系統(tǒng)、天線有線/無線遙控器、微處 理器/數(shù)字信號(hào)處理機(jī)/單片處理器系統(tǒng)及輸入輸出連接接口構(gòu) 成；
平板天線接收來自衛(wèi)星的信號(hào)，其通過天線餓電電路或餓電波導(dǎo) 和天線LNB相連接，天線LNB的輸出再經(jīng)過衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量裝置 及衛(wèi)星信號(hào)解碼與衛(wèi)星特征識(shí)別裝置/電路，餓送到微處理器進(jìn)行信 號(hào)處理。天線系統(tǒng)/天線載體的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)通過天線/天線載體動(dòng)態(tài)角位 移/轉(zhuǎn)動(dòng)角速度測(cè)量裝置和微處理器連接。衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量裝置的 輸出同時(shí)還餓送到衛(wèi)星信號(hào)解碼與衛(wèi)星特征識(shí)別裝置，其輸出信號(hào)分 別饋送至微處理器和信號(hào)處理與控制軟件系統(tǒng)。天線有線/無線遙控 器接收到的信號(hào)與信號(hào)處理與控制軟件系統(tǒng)的輸出信號(hào)同時(shí)餓送到 微處理器進(jìn)行處理。
平板式衛(wèi)星自動(dòng)跟蹤天線系統(tǒng)由天線翠覆蓋，操作時(shí)和衛(wèi)星接收 機(jī)和發(fā)射機(jī)連接，該天線系統(tǒng)具有
天線翠為一半球形或圓柱形或兩種形狀的組合等的幾何形狀， 天線軍將該天線系統(tǒng)其它部件封閉在翠內(nèi)；
波導(dǎo)裂縫陣列平板天線
自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，由以下部分組成
天線機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)裝置:該裝置由天線安裝、固定連接卡緊機(jī)構(gòu)、 天線方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置、天線俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置構(gòu)成，平板天 線通過天線安裝固定連接卡緊機(jī)構(gòu)，和天線方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置、
天線俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置連接，以上二個(gè)裝置的輸出端分別和方 位控制電機(jī)、俯仰控制電機(jī)相連接-，
機(jī)電伺服控制裝置該裝置由天線轉(zhuǎn)動(dòng)位置傳感器和天線限 位開關(guān)、方位控制電機(jī)、方位電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路、俯仰控制 電機(jī)、俯仰電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路、微處理器/數(shù)字信號(hào)處理機(jī)/ 單片處理器系統(tǒng)、天線及天線載體動(dòng)態(tài)角位移、轉(zhuǎn)動(dòng)角速度測(cè) 定裝置傳感器構(gòu)成，方位控制電機(jī)、方位電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路 及俯仰控制電機(jī)、俯仰電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路由微處理器控制， 同時(shí)天線及天線載體動(dòng)態(tài)角位移、轉(zhuǎn)動(dòng)角速度測(cè)量裝置/傳感器 的輸出端餓送至微處理器
電子控制部分該部分由天線餓電電路或饋電波導(dǎo)、天線 LNB、衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量裝置、衛(wèi)星信號(hào)解碼與衛(wèi)星特征識(shí)別 裝置、信號(hào)處理與控制軟件系統(tǒng)、天線有線/無線遙控器、微處 理器/數(shù)字信號(hào)處理機(jī)/單片處理器系統(tǒng)及輸入輸出連接接口構(gòu) 成；
平板天線接收來自衛(wèi)星的信號(hào)，其通過天線饋電電路或饋電波導(dǎo) 和天線LNB相連接，天線LNB的輸出再經(jīng)過衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量裝置 及衛(wèi)星信號(hào)解碼與衛(wèi)星特征識(shí)別裝g/電路，餓送到微處理器進(jìn)行信 號(hào)處理。天線系敏天線載體的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)通過天線/天線載體動(dòng)態(tài)角位 移/轉(zhuǎn)動(dòng)角速度測(cè)量裝置和微處理器連接。衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量裝置的 輸出同時(shí)還餓送到衛(wèi)星信號(hào)解碼與衛(wèi)星特征識(shí)別裝置，其輸出信號(hào)分 別餓送至微處理器和信號(hào)處理與控制軟件系統(tǒng)。天線有線/無線遙控 器接收到的信號(hào)與信號(hào)處理與控制軟件系統(tǒng)的輸出信號(hào)同時(shí)饋送到
微處理器進(jìn)行處理。
平板式衛(wèi)星自動(dòng)跟蹤天線系統(tǒng)由天線罩覆蓋，操作時(shí)和衛(wèi)星接收 機(jī)和發(fā)射機(jī)連接，該天線系統(tǒng)具有
天線翠為一半球形或圓柱形或兩種形狀的組合等的幾何形狀， 天線翠將該天線系統(tǒng)其它部件封閉在翠內(nèi)
波導(dǎo)裂縫陣列平板天線； 自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)由以下部分組成
天線機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)裝置:該裝置由天線安裝、固定連接卡緊機(jī)構(gòu)、 天線方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置、天線俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置、天線橫滾轉(zhuǎn) 動(dòng)機(jī)械裝置構(gòu)成，平板天線通過天線安裝固定連接卡緊機(jī)構(gòu)， 和天線方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置、天線俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置、天線橫滾 轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置連接，以上三個(gè)裝置的輸出端分別和方位控制電 機(jī)、俯仰控制電機(jī)和橫滾控制電機(jī)相連接；
機(jī)電伺服控制裝置該裝置由天線轉(zhuǎn)動(dòng)位置傳感器和天線限 位開關(guān)、方位控制電機(jī)、方位電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路、俯仰控制 電機(jī)、俯仰電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路、橫滾控制電機(jī)、橫滾電機(jī)控 制與驅(qū)動(dòng)電路、微處理器/數(shù)字信號(hào)處理m/單片處理器系統(tǒng)、天 線及天線載體動(dòng)態(tài)角位移、轉(zhuǎn)動(dòng)角速度測(cè)定裝置傳感器構(gòu)成， 方位控制電機(jī)、方位電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路及俯仰控制電機(jī)、俯 仰電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路及橫滾控制電機(jī)、橫滾電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng) 電路由微處理器控制，同時(shí)天線及天線載體動(dòng)態(tài)角位移、轉(zhuǎn)動(dòng) 角速度測(cè)量裝置/傳感器的輸出端饋送至微處理器
電子控制部分該部分由天線餓電電路或餓電波導(dǎo)、天線
LNB、衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量裝置、衛(wèi)星信號(hào)解碼與衛(wèi)星特征識(shí)別 裝置、信號(hào)處理與控制軟件系統(tǒng)、天線有線/無線暹控器、微處 理器/數(shù)字信號(hào)處理機(jī)/單片處理器系統(tǒng)及輸入輸出連接接口構(gòu)
成；
平板天線接收來自衛(wèi)星的信號(hào)，其通過天線饋電電路或饋電波導(dǎo)
和天線LNB相連接，天線LNB的輸出再經(jīng)過衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量裝置 及衛(wèi)星信號(hào)解碼與衛(wèi)星特征識(shí)別裝置/電路，餓送到微處理器進(jìn)行信 號(hào)處理。天線系嫩天線載體的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)通過天線/天線載體動(dòng)態(tài)角位 移/轉(zhuǎn)動(dòng)角速度測(cè)量裝置和微處理器連接。衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量裝置的 輸出同時(shí)還餓送到衛(wèi)星信號(hào)解碼與衛(wèi)星特征識(shí)別裝置，其輸出信號(hào)分 別餓送至微處理器和信號(hào)處理與控制軟件系統(tǒng)。天線有線/無線遙控 器接收到的信號(hào)與信號(hào)處理與控制軟件系統(tǒng)的輸出信號(hào)同時(shí)饋送到 微處理器進(jìn)行處理。
平板式衛(wèi)星自動(dòng)跟蹤天線系統(tǒng)由天線罩覆蓋，操作時(shí)和衛(wèi)星接收 機(jī)和發(fā)射機(jī)連接，該天線系統(tǒng)具有
天線翠為一半球形或圓柱形或兩種形狀的組合等的幾何形狀，
天線翠將該天線系統(tǒng)其它部件封閉在罩內(nèi)；
微帶陣列平板天線；
自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)由以下部分組成
天線機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)裝置:該裝置由天線安裝、固定連接卡緊機(jī)構(gòu)、 天線方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置、天線俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置構(gòu)成，平板天 線通過天線安裝固定連接卡緊機(jī)構(gòu)，和天線方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置、 天線俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置連接，以上二個(gè)裝置的輸出端分別和方 位控制電機(jī)、俯仰控制電機(jī)相連接；
機(jī)電伺服控制裝置該裝置由天線轉(zhuǎn)動(dòng)位置傳感器和天線限 位開關(guān)、方位控制電機(jī)、方位電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路、俯仰控制 電機(jī)、俯仰電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路、微處理器/數(shù)字信號(hào)處理機(jī)/ 單片處理器系統(tǒng)、天線及天線載體動(dòng)態(tài)角位移、轉(zhuǎn)動(dòng)角速度測(cè) 定裝置傳感器構(gòu)成，方位控制電機(jī)、電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路及俯 仰控制電機(jī)、電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路由微處理器控制，同時(shí)天線 幾天線載體動(dòng)態(tài)角位移、轉(zhuǎn)動(dòng)角速度測(cè)量裝置/傳感器的輸出端 餓送至微處理器；
電子控制部分該部分由天線餓電電路或饋電波導(dǎo)、天線 LNB、衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量裝置、衛(wèi)星信號(hào)解碼與衛(wèi)星特征識(shí)別 裝置、信號(hào)處理與控制軟件系統(tǒng)、天線有線/無線遙控器、微處 理器/數(shù)字信號(hào)處理機(jī)/單片處理器系統(tǒng)及輸入輸出連接接口構(gòu) 成'，
平板天線接收來自衛(wèi)星的信號(hào)，其通過天線饋電電路或餓電波導(dǎo) 和天線LNB相連接，天線LNB的輸出再經(jīng)過衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量裝置 及衛(wèi)星信號(hào)解碼與衛(wèi)星特征識(shí)別裝置/電路，餓送到微處理器進(jìn)行信 號(hào)處理。天線系統(tǒng)/天線載體的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)通過天線/天線載體動(dòng)態(tài)角位 移/轉(zhuǎn)動(dòng)角速度測(cè)量裝置和微處理器連接。衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量裝置的 輸出同時(shí)還饋送到衛(wèi)星信號(hào)解碼與衛(wèi)星特征識(shí)別裝置，其輸出信號(hào)分 別餓送至微處理器和信號(hào)處理與控制軟件系統(tǒng)。天線有線/無線遙控 器接收到的信號(hào)與信號(hào)處理與控制軟件系統(tǒng)的輸出信號(hào)同時(shí)饋送到 微處理器進(jìn)行處理。
平板式衛(wèi)星自動(dòng)跟蹤天線系統(tǒng)由天線罩覆蓋,操作時(shí)和衛(wèi)星接收 機(jī)和發(fā)射機(jī)連接，該天線系統(tǒng)具有
天線軍為一半球形或圓柱形或兩種形狀的組合等的幾何形狀， 天線翠將該天線系統(tǒng)其它部件封閉在軍內(nèi)；
微帶陣列平板天線 自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)由以下部分組成
天線機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)裝置:該裝置由天線安裝、固定連接卡緊機(jī)構(gòu)、 天線方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置、天線俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置、天線橫滾轉(zhuǎn) 動(dòng)機(jī)械裝置構(gòu)成，平板天線通過天線安裝固定連接卡緊機(jī)構(gòu)， 和天線方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置、天線俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置、天線橫滾 轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置連接，以上三個(gè)裝置的輸出端分別和方位控制電 機(jī)、俯仰控制電機(jī)和橫滾控制電機(jī)相連接；
機(jī)電伺服控制裝置該裝置由天線轉(zhuǎn)動(dòng)位置傳感器和天線限 位開關(guān)、方位控制電機(jī)、方位電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路、俯仰控制 電機(jī)、俯仰電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路、橫滾控制電機(jī)、橫滾電機(jī)控 制與驅(qū)動(dòng)電路、微處理器/數(shù)字信號(hào)處理機(jī)/單片處理器系統(tǒng)、天 線及天線載體動(dòng)態(tài)角位移、轉(zhuǎn)動(dòng)角速度測(cè)定裝置傳感器構(gòu)成， 方位控制電機(jī)、方位電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路及俯仰控制電機(jī)、俯 仰電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路及橫滾控制電機(jī)、橫滾電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng) 電路由微處理器控制，同時(shí)天線及天線載體動(dòng)態(tài)角位移、轉(zhuǎn)動(dòng) 角速度測(cè)量裝置/傳感器的輸出端餓送至微處理器
電子控制部分該部分由天線餓電電路或饋電波導(dǎo)、天線 LNB、衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量裝置、衛(wèi)星信號(hào)解碼與衛(wèi)星特征識(shí)別
裝置、信號(hào)處理與控制軟件系統(tǒng)、天線有線/無線暹控器、微處 理器/數(shù)字信號(hào)處理機(jī)/單片處理器系統(tǒng)及輸入輸出連接接口構(gòu) 成
平板天線接收來自衛(wèi)星的信號(hào)，其通過天線餓電電路或餓電波導(dǎo) 和天線LNB相連接，天線LNB的輸出再經(jīng)過衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量裝置 及衛(wèi)星信號(hào)解碼與衛(wèi)星特征識(shí)別裝置/電路，饋送到微處理器進(jìn)行信 號(hào)處理。天線系敏天線載體的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)通過天線/天線載體動(dòng)態(tài)角位 移/轉(zhuǎn)動(dòng)角速度測(cè)量裝置和微處理器連接。衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量裝置的 輸出同時(shí)還餓送到衛(wèi)星信號(hào)解碼與衛(wèi)星特征識(shí)別裝置，其輸出信號(hào)分 別餓送至微處理器和信號(hào)處理與控制軟件系統(tǒng)。天線有線/無線遙控 器接收到的信號(hào)與信號(hào)處理與控制軟件系統(tǒng)的輸出信號(hào)同時(shí)餓送到 微處理器進(jìn)行處理。
平板式衛(wèi)星自動(dòng)跟蹤天線系統(tǒng)由天線罩覆蓋，操作時(shí)和衛(wèi)星接收 機(jī)和發(fā)射機(jī)連接，該天線系統(tǒng)具有
天線罩為一半球形或圓柱形或兩種形狀的組合等的幾何形狀， 天線罩將該天線系統(tǒng)其它部件封閉在罩內(nèi)； 相控陣列平板式天線； 自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)由以下部分組成
天線機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)裝置:該裝置由天線安裝、固定連接卡緊機(jī)構(gòu)、 天線方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置、天線俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置構(gòu)成，平板天 線通過天線安裝固定連接卡緊機(jī)構(gòu)，和天線方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置、 天線俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置連接，以上二個(gè)裝置的輸出端分別和方 位控制電機(jī)、俯仰控制電機(jī)相連接；
機(jī)電伺服控制裝置:該裝置由天線轉(zhuǎn)動(dòng)位置傳感器和天線限 位開關(guān)、方位控制電機(jī)、方位電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路、俯仰控制 電機(jī)、俯仰電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路、微處理器/數(shù)字信號(hào)處理機(jī)/ 單片處理器系統(tǒng)、天線及天線載體動(dòng)態(tài)角位移、轉(zhuǎn)動(dòng)角速度測(cè) 定裝置傳感器構(gòu)成，方位控制電機(jī)、電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路及俯 仰控制電機(jī)、電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路由微處理器控制，同時(shí)天線 幾天線載體動(dòng)態(tài)角位移、轉(zhuǎn)動(dòng)角速度測(cè)量裝置/傳感器的輸出端 饋送至微處理器
電子控制部分該部分由天線饋電電路或饋電波導(dǎo)、天線 LNB、衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量裝置、衛(wèi)星信號(hào)解碼與衛(wèi)星特征識(shí)別 裝置、信號(hào)處理與控制軟件系統(tǒng)、天線有線/無線遙控器、微處 理器/數(shù)字信號(hào)處理機(jī)/單片處理器系統(tǒng)及輸入輸出連接接口構(gòu) 成
平板天線接收來自衛(wèi)星的信號(hào)，其通過天線饋電電路或饋電波導(dǎo) 和天線LNB相連接，天線LNB的輸出再經(jīng)過衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量裝置 及衛(wèi)星信號(hào)解碼與衛(wèi)星特征識(shí)別裝置/電路，餓送到微處理器進(jìn)行信 號(hào)處理。天線系統(tǒng)/天線載體的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)通過天線/天線載體動(dòng)態(tài)角位 移/轉(zhuǎn)動(dòng)角速度測(cè)量裝置和微處理器連接。衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量裝置的 輸出同時(shí)還餓送到衛(wèi)星信號(hào)解碼與衛(wèi)星特征識(shí)別裝置，其輸出信號(hào)分 別饋送至微處理器和信號(hào)處理與控制軟件系統(tǒng)。天線有線/無線遙控 器接收到的信號(hào)與信號(hào)處理與控制軟件系統(tǒng)的輸出信號(hào)同時(shí)饋送到 微處理器進(jìn)行處理。
平板式衛(wèi)星自動(dòng)跟蹤天線系統(tǒng)由天線翠覆蓋，操作時(shí)和衛(wèi)星接收 機(jī)和發(fā)射機(jī)連接，該天線系統(tǒng)具有
天線罩為一半球形或圓柱形或兩種形狀的組合等的幾何形狀， 天線翠將該天線系統(tǒng)其它部件封閉在軍內(nèi)
相控陣列平板式天線
自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)由以下部分組成
天線機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)裝置該裝置由天線安裝、固定連接卡緊機(jī)構(gòu)、
天線方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置、天線俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置、天線橫滾轉(zhuǎn)
動(dòng)機(jī)械裝置構(gòu)成，平板天線通過天線安裝固定連接卡緊機(jī)構(gòu).
和天線方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置、天線俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置、天線橫滾
轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置連接，以上三個(gè)裝置的輸出端分別和方位控制電
機(jī)、俯仰控制電機(jī)和橫滾控制電機(jī)相連接；
機(jī)電伺服控制裝置該裝置由天線轉(zhuǎn)動(dòng)位置傳感器和天線限
位開關(guān)、方位控制電機(jī)、方位電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路、俯仰控制 電機(jī)、俯仰電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路、橫滾控制電機(jī)、橫滾電機(jī)控 制與驅(qū)動(dòng)電路、微處理器/數(shù)字信號(hào)處理機(jī)/單片處理器系統(tǒng)、天 線及天線載體動(dòng)態(tài)角位移、轉(zhuǎn)動(dòng)角速度測(cè)定裝置傳感器構(gòu)成， 方位控制電機(jī)、方位電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路及俯仰控制電機(jī)、俯 仰電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路及橫滾控制電機(jī)、橫滾電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng) 電路由處理器控制，同時(shí)天線及天線載體動(dòng)態(tài)角位移、轉(zhuǎn)動(dòng)角 速度測(cè)量裝置/傳感器的輸出端饋送至微處理器
電子控制部分該部分由天線饋電電路或饋電波導(dǎo)、天線 LNB、衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量裝置、衛(wèi)星信號(hào)解碼與衛(wèi)星特征識(shí)別 裝置、信號(hào)處理與控制軟件系統(tǒng)、天線有線/無線遙控器、微處
理器/數(shù)字信號(hào)處理機(jī)/單片處理器系統(tǒng)及輸入輸出連接接口構(gòu)
成；
平板天線接收來自衛(wèi)星的信號(hào)，其通過天線饋電電路或饋 電波導(dǎo)和天線LNB相連接，天線LNB的輸出再經(jīng)過衛(wèi)星信號(hào) 強(qiáng)度測(cè)量裝置及衛(wèi)星信號(hào)解碼與衛(wèi)星特征識(shí)別裝置/電路，饋送 到微處理器進(jìn)行信號(hào)處理。天線系統(tǒng)/天線載體的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)通過 天線載體動(dòng)態(tài)角位移/轉(zhuǎn)動(dòng)角速度測(cè)量裝置和微處理器連接。衛(wèi) 星信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量裝置的輸出同時(shí)還饋送到衛(wèi)星信號(hào)解碼與衛(wèi)星 特征識(shí)別裝置，其輸出信號(hào)分別饋送至微處理器和信號(hào)處理與 控制軟件系統(tǒng)。天線有線/無線遙控器接收到的信號(hào)與信號(hào)處理 與控制軟件系統(tǒng)的輸出信號(hào)同時(shí)饋送到微處理器進(jìn)行處理。
該系統(tǒng)所述的天線罩由透波性能良好的非導(dǎo)電材料制造。
該系統(tǒng)所述的平板天線為單收天線。
該系統(tǒng)所述的平板天線為收發(fā)兩用通訊天線。
該系統(tǒng)所述的平板式自動(dòng)跟蹤天線中，可采用相控陣技術(shù)，使天 線在載體行進(jìn)過程之中，同時(shí)跟蹤兩顆以上的衛(wèi)星，并同時(shí)與兩顆以 上的衛(wèi)星保持不間斷的通訊。
在該裝置中采用衛(wèi)星特征信息甄別方法對(duì)不同衛(wèi)星進(jìn)行識(shí)別，艮P: 首先采用帶寬濾波器對(duì)指定頻率之外的頻率信號(hào)進(jìn)行濾波，去掉無用 的頻率，然后對(duì)指定頻率范圍內(nèi)的信號(hào)進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)量，同時(shí)在預(yù)先設(shè)
定的空間范圍內(nèi)搜尋信號(hào)強(qiáng)度極大值位置，并通過天線控制系統(tǒng)將天 線對(duì)準(zhǔn)此極大值位置，當(dāng)信號(hào)達(dá)到可以解碼的強(qiáng)度后，按照指定衛(wèi)星
所使s的信號(hào)調(diào)制和信道編碼方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并對(duì)解調(diào)后信號(hào)
進(jìn)行信道解碼和分析，分析包括以下信息特征的逐個(gè)比對(duì)信號(hào)頻率、 信號(hào)極化方式、信號(hào)調(diào)制方式、信號(hào)編碼方法，包括信道編碼方式和 糾錯(cuò)編碼方法、符號(hào)率，如果以上信息特征對(duì)比無誤，同時(shí)系統(tǒng)能夠 解出信號(hào)數(shù)據(jù)流即TS流，并且能夠鎖定以下信息指定的載波信號(hào) 例如QPSK信號(hào)、載波時(shí)鐘信號(hào)、前向糾錯(cuò)編碼信號(hào)，則可據(jù)此判斷 為指定的衛(wèi)星無誤，否則，將重新進(jìn)行衛(wèi)星搜索，以上衛(wèi)B特征信息 甄別方法所使用的參數(shù)/信息數(shù)量可以根據(jù)使闬情況進(jìn)行部分裁減。
在該裝置中對(duì)符合衛(wèi)星特征信息的接收信號(hào)進(jìn)行信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量， 信號(hào)強(qiáng)度的變化用來指導(dǎo)天線對(duì)衛(wèi)星的對(duì)準(zhǔn)和衛(wèi)星的動(dòng)態(tài)追蹤，通過 不斷的測(cè)量和不斷的修正，使天線的合成波束方向始終對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星的信 號(hào)極大值方向，形成對(duì)衛(wèi)星的初始對(duì)準(zhǔn)和穩(wěn)定跟蹤。
在該裝置中當(dāng)天線載體運(yùn)動(dòng)/轉(zhuǎn)向時(shí)，天線對(duì)衛(wèi)星的動(dòng)態(tài)跟蹤方 法，可以采用以下兩種方法之一或者兩種方法的組合方法一、采用 衛(wèi)星信號(hào)最大信號(hào)強(qiáng)度/最大信號(hào)電平追蹤方法(例如申請(qǐng)?zhí)枮?ZL2004 2 0058643.3發(fā)明名稱為"信號(hào)電平檢測(cè)動(dòng)態(tài)跟蹤衛(wèi)星天線" 的中國(guó)專利)保持天線面或天線合成波束方向始終對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星信號(hào)最大
強(qiáng)度/電平的射入方向。方法二、采用穩(wěn)定平臺(tái)原理。即采用陀嫘傳 感器/角度傳感器測(cè)量天線/天線載體相對(duì)于衛(wèi)星的角位移(包括方 向、俯仰、橫滾三個(gè)方向上的角位移)，并通過天線轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置和 天線轉(zhuǎn)動(dòng)控制與伺服系統(tǒng)帶動(dòng)天線面向天線/天線載體角位移的相反 方向轉(zhuǎn)動(dòng)等量角度以消除天線/天線載體相對(duì)于衛(wèi)星/地球坐標(biāo)系的 角度偏轉(zhuǎn)，使天線面/天線合成波束相對(duì)于衛(wèi)星/地球坐標(biāo)系保持角度 不變。
平板式自動(dòng)跟蹤天線采用相控陣技術(shù)在平板天線之上，使天線在 載體行進(jìn)過程之中，減少天線的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)增加天線的跟蹤速度。
本實(shí)用新型的天線系統(tǒng)通過微帶電路/波導(dǎo)電路將分布在平板形 天線陣面上的多個(gè)天線單元上接收的衛(wèi)星信號(hào)收集/匯合/合成，并通 過饋電和傳輸電路/波導(dǎo)將匯合/收集后的信號(hào)傳輸給低噪^放大器頻
率變換器(LNB)進(jìn)行放大和變頻。經(jīng)過LNB放大和變頻以后的信 號(hào)通過電纜形式輸出給后級(jí)電路(衛(wèi)星信號(hào)解碼與衛(wèi)星特征識(shí)別裝覽 /電路、衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量電路)。 本實(shí)用新型的有益效果是
天線的LNB不需要像反射面天線那樣安裝在焦點(diǎn)之處，因此6 用空間體積大大減少，更加適合各種車輛、船舶、火車(通稱為天線 載術(shù)載體)等空間狹小的載體上使用。
天線效率大大提高(指波導(dǎo)裂縫式平板天線)，它比傳統(tǒng)天線效 率提高20-30°/。，使天線面的面積也有明顯減小。
本實(shí)用新型的天線系統(tǒng)可以方便的實(shí)現(xiàn)收發(fā)兩用，因此是真正的 通訊天線。它除了使用戶在載體行進(jìn)過程當(dāng)中不間斷地收看衛(wèi)星電視 節(jié)目之外，平板形天線往往方便實(shí)現(xiàn)發(fā)射功能，因此，可以使用此大 線保持與外界的不間斷通訊，從而為用戶提供行進(jìn)中不間斷的娛樂、 Internet、視頻/音柳數(shù)據(jù)通訊等服務(wù)。
應(yīng)用相控陣技術(shù)于平板天線吋，可以在載體移動(dòng)過程中同時(shí)與多 顆衛(wèi)星保持不間斷通訊。因此此種設(shè)計(jì)具有用單個(gè)天線同吋支持多衛(wèi)
星通訊的能力，此種能力是原來的反射面類天線難以具備的。
應(yīng)用相控陣技術(shù)于平板天線時(shí)，可以在載體高速機(jī)動(dòng)運(yùn)動(dòng)過稃中 實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星的快速動(dòng)態(tài)跟蹤。尤其在高速機(jī)動(dòng)運(yùn)動(dòng)載體上使用吋，此種 快速跟蹤的能力是任何其它類型的天線無可比擬的。有時(shí)甚至是唯--可選擇的形式。


圖1為本實(shí)用新型的平板式衛(wèi)星自動(dòng)跟蹤天線系統(tǒng)的具體實(shí)施 方框圖。
具體實(shí)施方式
-
本實(shí)用新型的天線系統(tǒng)由以下部分組成 1天線翠，2平板天線，3天線固定/連接/卡緊機(jī)構(gòu)，4天線方位轉(zhuǎn) 動(dòng)機(jī)械裝置，5天線俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置，6天線橫滾轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置， 7天線轉(zhuǎn)動(dòng)位置傳感器和天線限位開關(guān)，8方位控制電機(jī)、電機(jī)控 制與驅(qū)動(dòng)電路，9俯仰控制電機(jī)、電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路，10橫濃控 制電機(jī)、電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路，11微處理器/數(shù)字信號(hào)處理機(jī)/單片 處理器系統(tǒng)，12天線饋電電路或饋電波導(dǎo)(包括雙工器)，13天 線/天線載體動(dòng)態(tài)角位移/轉(zhuǎn)動(dòng)角速度測(cè)量裝置/傳感器，14天線 LNB， 15衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量裝置，16衛(wèi)星信號(hào)解碼與]]星特征識(shí) 別裝置，17信號(hào)處理與控制軟件系統(tǒng)，18天線有線/無線遙控器， 19天線信號(hào)輸入/輸出連接/接口。
衛(wèi)星自動(dòng)跟蹤天線系統(tǒng)可以根據(jù)不同平板天線的用途和使用要 求對(duì)以上部件進(jìn)行部分簡(jiǎn)化或重新組合，以產(chǎn)牛不同的實(shí)施例的類 型。
實(shí)施例l，采用波導(dǎo)裂縫陣列平板天線，其中，在天線自動(dòng)跟蹤衛(wèi)星
的系統(tǒng)中，天線1安裝定位在具有二個(gè)軸向轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置4、 5之匕 即方位、俯仰二軸向轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在機(jī)電伺服控制系統(tǒng)的 控制之下，通過電機(jī)8、 9帶動(dòng)平板天線產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)。天線機(jī)械陣面朝 向和天線合成波束方向之間具有確定的角度對(duì)應(yīng)關(guān)系，故通過天線陣 面的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)天線陣列合成波束在以上二個(gè)軸向上的轉(zhuǎn)動(dòng)/移 動(dòng)。
實(shí)施例2采用波導(dǎo)裂縫陣列平板天線，其中，在天線自動(dòng)跟蹤衛(wèi)星 的系統(tǒng)中，天線1安裝定位在具有三軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置4、 5、 6之i:.， 即方位、俯仰、橫滾三軸向轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在機(jī)電伺服控制 系統(tǒng)的控制之下，通過電機(jī)8、 9、 U)帶動(dòng)平板天線產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)。天線 機(jī)械陣面朝向和天線合成波束方向之間具有確定的角度對(duì)應(yīng)關(guān)系，故
通過天線陣面的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)天線陣列合成波束在以上三個(gè)軸向上: 的轉(zhuǎn)動(dòng)/移動(dòng)。
實(shí)施例3采用微帶陣列平板天線，其中，在天線自動(dòng)跟蹤衛(wèi)星的系 統(tǒng)中，天線1安裝定位在具有二軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置4、 5之上，即方份、 俯仰二軸向轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在機(jī)電伺服控制系統(tǒng)的控制之 下，通過電機(jī)8、 9帶動(dòng)平板天線產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)。天線機(jī)械陣面朝向和天 線合成波束方向之間具有確定的角度對(duì)應(yīng)關(guān)系，故通過天線陣面的機(jī) 械轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)天線陣列合成波束在以上二個(gè)軸向上的轉(zhuǎn)動(dòng)/移動(dòng)。 實(shí)施例4采用微帶陣列平板天線，其中，在天線自動(dòng)跟蹤衛(wèi)星的系
統(tǒng)中，天線1安裝定位在具有三軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置4、 5、 6之J:，即方 位、俯仰、橫滾三軸向轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在機(jī)電伺服控制系統(tǒng)
的控制之下，通過電機(jī)8、 9、 IO帶動(dòng)平板天線產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)。天rt機(jī)械 陣面朝向和天線合成波束方向之間具有確定的角度對(duì)應(yīng)關(guān)系，故通過
天線陣面的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)天線陣列合成波束在以上三個(gè)軸向上的轉(zhuǎn) 動(dòng)/移動(dòng)。
實(shí)施例5采用相控陣列平板天線，其中，在天線自動(dòng)跟蹤衛(wèi)星的系 統(tǒng)中，天線1安裝定位在具有二軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置4、 5之上，即方位、 俯仰二軸向轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在機(jī)電伺服控制系統(tǒng)的控制之 下，通過電機(jī)8、 9帶動(dòng)平板天線產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)。天線機(jī)械陣而朝向和天
線合成波束方向之間具有確定的角度對(duì)應(yīng)關(guān)系，故通過天線陣面的機(jī) 械轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)天線陣列合成波束在以上二個(gè)軸向上的轉(zhuǎn)動(dòng)/移動(dòng)。 實(shí)施例6采用相控陣列平板天線，其中，在天線自動(dòng)跟蹤衛(wèi)星的系 統(tǒng)中，天線1安裝定位在具有三軸轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置4、 5、 6之上，即7j 位、俯仰、橫滾三軸向轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在機(jī)屯伺服控制系統(tǒng) 的控制之下，通過電機(jī)8、 9、 10帶動(dòng)平板天線產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)。天線機(jī)械 陣面朝向和天線合成波束方向之間具有確定的角度對(duì)應(yīng)關(guān)系，故通過 天線陣面的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)天線陣列合成波束在以上三個(gè)軸向h的轉(zhuǎn) 動(dòng)/移動(dòng)。
下面對(duì)實(shí)施例方框圖中主要部件的功能說明如下 天線軍l外形為半球形或圓柱形或兩種形狀的組合，其透波性能良 好， 一般采用能同時(shí)滿足介電性能、力學(xué)性能、耐環(huán)境性能、工藝性 能要求，并適于工業(yè)化生產(chǎn)的材料制造。介電性能與天線罩的電性能 密切相關(guān)，是天線罩材料選擇的最重要考慮指標(biāo)。目前，天線罩材料
較多采用的是環(huán)氧樹脂和E玻璃纖維、D玻璃纖維、石英玻璃纖維等 增強(qiáng)材料及改性雙馬來酰亞胺樹脂、I)AIP樹脂、氰酸酯樹脂等具有 良好介質(zhì)性能的材枓。天線罩一般制成半球形狀，以便于天線的內(nèi)部 運(yùn)動(dòng)。天線罩主要功能是為天線和天線系統(tǒng)的重要工作部件提供環(huán)境防護(hù)。
平板天線2 平板天線是本系統(tǒng)的重要部件，也是本系統(tǒng)區(qū)別于其 它類型天線的主要特征。由于這類天線可以被制造成為類似于平板的 形狀，故被稱為平板天線。平板天線是--類天線，通常使用的有微 帶印刷電路類陣列天線、波導(dǎo)裂縫類陣列天線、相控陣列天線等等。 以上每一類又可以有多種不同的形式。例如微帶印刷電路類陣列天 線常見有微帶貼片天線、微帶振子天線、微帶行波天線、微帶裂縫 天線等等。
相控陣天線是從陣列天線發(fā)展而來的，技術(shù)較為復(fù)雜的天線。它主要 依靠控制陣列天線輻射單元的饋電相位來改變合成波束的形狀和力
向，實(shí)現(xiàn)合成波束在一定空間內(nèi)掃描，取代天線面機(jī)械掃禍轉(zhuǎn)動(dòng)的- 種天線。相控陣天線基本組成包括陣列輻射單元、移相器和波束形成 餓電網(wǎng)路等部分。相控陣天線的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)一面天線的多 波束控制，可以實(shí)現(xiàn)一面天線同時(shí)對(duì)多顆衛(wèi)星的通訊。
綜合考慮性能和成本等多種因素，波導(dǎo)裂縫陣列天線應(yīng)列為首選。
天線LNB14:天線信號(hào)濾波和低噪聲放大器和天線信號(hào)下變頻器常 常被組合在一起成為一個(gè)部件(稱為L(zhǎng)NB)。它負(fù)責(zé)把天線接收的微
弱衛(wèi)星信號(hào)放大并將其頻率降低，以便于電纜傳輸及進(jìn)行下一歩處
理。平板天線使用的LNB —般來說和反射面天線使用的LNB不同， 平板天線使用的LNB往往需要根據(jù)天線的饋電網(wǎng)絡(luò)形式來一體化專 門設(shè)計(jì)。對(duì)波導(dǎo)裂縫陣列天線來說，LNB與天線的接口形式往柱采 用法蘭盤形式。
衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量裝歡電路15:該電路負(fù)責(zé)對(duì)衛(wèi)星發(fā)射的無線信號(hào) 進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)量。電路必須首先對(duì)指定的衛(wèi)星頻率進(jìn)行篩選和濾波，濾 除無用成分，然后對(duì)指定的頻率信號(hào)進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)量。由于不同衛(wèi)星所 使用的頻率經(jīng)常會(huì)重疊，衛(wèi)星和其它信號(hào)源的頻率也會(huì)重疊，所以， 衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量必須和衛(wèi)星信號(hào)解碼與衛(wèi)星特征識(shí)別裝置/電路配 合工作才有意義。
衛(wèi)星信號(hào)解碼與衛(wèi)星特征識(shí)別裝置/電路16衛(wèi)星信號(hào),4與衛(wèi)星特 征識(shí)別裝置/電路主要用來實(shí)現(xiàn)不同衛(wèi)星的識(shí)別
本天線系統(tǒng)的工作過程分為搜索過程和跟蹤過程兩個(gè)階段(或叫兩種 工作模式)。
a)搜索過程根據(jù)用戶的遙控指令，衛(wèi)星天線開始進(jìn)行特定衛(wèi)星 信號(hào)的搜索。搜索將按照預(yù)先設(shè)計(jì)的優(yōu)化搜索模式進(jìn)行，以 減少搜索時(shí)間。搜索將參照衛(wèi)星的軌道參數(shù)，計(jì)算衛(wèi)星天線 應(yīng)有的初始俯仰角以便天線能夠快速地發(fā)現(xiàn)指走衛(wèi)星信號(hào)。 在收到衛(wèi)星信號(hào)之后，衛(wèi)星信號(hào)測(cè)量電路將采用本專利的衛(wèi) 星特征信息甄別方法，使用本實(shí)用新型信息甄別方法進(jìn)行衛(wèi) 星信號(hào)特征分析，對(duì)衛(wèi)星做出鑒別和判斷。選出用戶指令跟
蹤的衛(wèi)星，放棄無關(guān)衛(wèi)星。當(dāng)衛(wèi)星搜索過程完成之后，天線
轉(zhuǎn)入衛(wèi)星跟蹤過程(模式)n
系統(tǒng)的工作過程如下在微處理器/數(shù)字信號(hào)處理機(jī)/單片 處理器系統(tǒng)ll的控制之下，天線轉(zhuǎn)動(dòng)控制與伺服系統(tǒng)各部件 協(xié)同工作帶動(dòng)天線以一定的搜索模式轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行衛(wèi)星搜索。衛(wèi) 星信號(hào)透過透波性能良好的天線罩1被平板天線2所接收，信
號(hào)通過天線饋電電路或饋電波導(dǎo)12將信號(hào)送入LNB14的低噪 聲放大器對(duì)指定頻率的信號(hào)放大，放大后的信號(hào)送入下變頻 器，經(jīng)過頻率變換后的衛(wèi)星信號(hào)以電纜的方式輸出至衛(wèi)星信號(hào) 強(qiáng)度測(cè)量裝置/電路15，在衛(wèi)星信號(hào)達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，衛(wèi)星信 號(hào)解碼與衛(wèi)星特征識(shí)別裝置/電路16開始工作，采用本實(shí)用新
型的衛(wèi)星特征信息甄別方法，對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行識(shí)別判斷。如果衛(wèi)星 信號(hào)不符合本衛(wèi)星特征信息甄別方法所指定的特征，則放棄此 顆衛(wèi)星，重復(fù)以上過程繼續(xù)搜索，直至發(fā)現(xiàn)并鎖定指定的衛(wèi)星。
衛(wèi)星特征信息甄別方法首先采用帶寬濾波器對(duì)指定頻率之 外的頻率信號(hào)進(jìn)行濾波(14)，去掉無用的頻率。然后對(duì)指定 頻率范圍內(nèi)的信號(hào)進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)量(15)，同時(shí)在預(yù)先設(shè)定的空 間范圍內(nèi)搜尋信號(hào)強(qiáng)度極大值位置，并通過天線控制系統(tǒng)將天 線對(duì)準(zhǔn)此極大值位置。當(dāng)信號(hào)達(dá)到可以解碼的強(qiáng)度(16)啟， 按照指定衛(wèi)星所使用的信號(hào)調(diào)制和信道編碼方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行 解調(diào)，并對(duì)解調(diào)后信號(hào)進(jìn)行信道解碼和分析(17)。分析包括 對(duì)以下信息的逐個(gè)比對(duì)信號(hào)頻率、信號(hào)極化方式、信號(hào)調(diào)制
方式、信號(hào)編碼方法(包括信道編碼方式和糾錯(cuò)編碼方法)、 符號(hào)率，如果以上特征對(duì)比無誤，同時(shí)系統(tǒng)能夠解出信號(hào)數(shù)據(jù) 流(TS流、并且能夠鎖定以下信息指定的載波信號(hào)(如 QPSK信號(hào))、載波時(shí)鐘信號(hào)、前向糾錯(cuò)編碼信號(hào)，則可據(jù)此 判斷為指定的衛(wèi)星無誤。否則，將重新進(jìn)行衛(wèi)星投索。
b)跟蹤過程天線系統(tǒng)完成衛(wèi)星搜索過程之后，天線R經(jīng)對(duì)準(zhǔn)并
鎖定了指定的衛(wèi)星。天線開始轉(zhuǎn)入衛(wèi)星跟蹤過程。天線系統(tǒng) 跟蹤過程將對(duì)指定的衛(wèi)星進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤，以克服載體運(yùn)動(dòng)對(duì) 衛(wèi)星通訊造成的偏差影響。跟蹤過程分為使用天線/天線載體
動(dòng)態(tài)角位移/轉(zhuǎn)動(dòng)角速度測(cè)量裝置/傳感器13 (以下簡(jiǎn)稱傳感器
13)和不使用傳感器13兩種情況
i. 使用傳gl3當(dāng)系統(tǒng)安裝有傳感器13時(shí)，傳感器13將 感受來自天線/載體的各種角位移/角位移速率(包括:方向、 俯仰、橫滾三個(gè)軸向的信息)，并將此信息傳送給微處理器 /數(shù)字信號(hào)處理機(jī)/單片處理器系統(tǒng)H，由佶號(hào)處理與控制 軟件系統(tǒng)I7進(jìn)行信號(hào)處理。 一般來說，信號(hào)處理包括信 號(hào)濾波和預(yù)測(cè)、傳感器的各種因素引起的漂移校正、角位 移速率積分等過程。經(jīng)過處理的信號(hào)將載體的各個(gè)軸向上 的位移變?yōu)樘炀€各個(gè)軸向上的偏移角度。此角l斐送至天線 轉(zhuǎn)動(dòng)控制與伺服系統(tǒng)，在天線轉(zhuǎn)動(dòng)控制與伺服系統(tǒng)的控制 之下，天線消除載體角位移帶來的衛(wèi)星對(duì)準(zhǔn)偏差.保持衛(wèi) 星的對(duì)準(zhǔn)。
U.不使用傳感器13當(dāng)系統(tǒng)不安裝傳感器13時(shí)，系統(tǒng)對(duì)衛(wèi)星 的跟蹤方法采用信號(hào)電平極大值跟蹤方法，見申請(qǐng)?zhí)枮?ZL20(M 2 0058643.3發(fā)明名稱為"信號(hào)電平檢測(cè)動(dòng)態(tài)跟蹤 衛(wèi)星天線"的實(shí)用新型專利。 衛(wèi)星自動(dòng)跟蹤穩(wěn)定天線系統(tǒng)可以安裝在運(yùn)動(dòng)載體的內(nèi)部，也可以 安裝在運(yùn)動(dòng)載體的外部。
本天線系統(tǒng)安裝衛(wèi)星控制遙控電路，可以根據(jù)用戶要求，通過有 線和無線遙控，自動(dòng)選擇衛(wèi)星和更換衛(wèi)星。
權(quán)利要求1、平板式衛(wèi)星自動(dòng)跟蹤天線系統(tǒng)由天線罩覆蓋，操作時(shí)和衛(wèi)星接收機(jī)和發(fā)射機(jī)連接，其特征在于該天線系統(tǒng)具有天線罩為一半球形或圓柱形或兩種形狀的組合等幾何形狀，天線罩將該天線系統(tǒng)其它部件封閉在罩內(nèi)；平板天線為波導(dǎo)裂縫陣列天線或微帶陣列天線或相控陣列平板天線或其它形式的平板陣列天線；自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)由以下部分組成天線機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)裝置該裝置由天線安裝、固定連接卡緊機(jī)構(gòu)、天線方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置、天線俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置構(gòu)成，平板天線通過天線安裝、固定連接卡緊機(jī)構(gòu)，和天線方位轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置、天線俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械裝置連接，以上二個(gè)裝置的輸出端分別和方位控制電機(jī)、俯仰控制電機(jī)相連接；機(jī)電伺服控制裝置該裝置由天線轉(zhuǎn)動(dòng)位置傳感器和天線限位開關(guān)、方位控制電機(jī)、方位電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路、俯仰控制電機(jī)、俯仰電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路、微處理器/數(shù)字信號(hào)處理機(jī)/單片處理器系統(tǒng)、天線及天線載體動(dòng)態(tài)角位移/轉(zhuǎn)動(dòng)角速度測(cè)定裝置傳感器構(gòu)成，方位控制電機(jī)、方位電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路及俯仰控制電機(jī)、俯仰電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路由微處理器控制，同時(shí)天線及天線載體動(dòng)態(tài)角位移、轉(zhuǎn)動(dòng)角速度測(cè)量裝置/傳感器的輸出端饋送至微處理器；電子控制部分該部分由天線饋電電路或饋電波導(dǎo)、天線LNB、衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量裝置、衛(wèi)星信號(hào)解碼與衛(wèi)星特征識(shí)別裝置、信號(hào)處理與控制軟件系統(tǒng)、天線有線/無線遙控器、微處理器/數(shù)字信號(hào)處理機(jī)/單片處理器系統(tǒng)及輸入輸出連接接口構(gòu)成；平板天線接收來自衛(wèi)星的信號(hào)，其通過天線饋電電路或饋電波導(dǎo)和天線LNB相連接，天線LNB的輸出再經(jīng)過衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量裝置及衛(wèi)星信號(hào)解碼與衛(wèi)星特征識(shí)別裝置/電路，饋送到微處理器進(jìn)行信號(hào)處理，天線系統(tǒng)/天線載體的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)通過天線/天線載體動(dòng)態(tài)角位移/轉(zhuǎn)動(dòng)角速度測(cè)量裝置和微處理器連接，衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量裝置的輸出同時(shí)還饋送到衛(wèi)星信號(hào)解碼與衛(wèi)星特征識(shí)別裝置，其輸出信號(hào)分別饋送至微處理器和信號(hào)處理與控制軟件系統(tǒng)，天線有線/無線遙控器接收到的信號(hào)與信號(hào)處理與控制軟件系統(tǒng)的輸出信號(hào)同時(shí)饋送到微處理器進(jìn)行處理。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板式衛(wèi)星自動(dòng)跟蹤天線系統(tǒng)由天線罩覆 蓋，操作時(shí)和衛(wèi)星接收機(jī)和發(fā)射機(jī)連接，其特征在于該天線系統(tǒng)的 自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的天線機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的構(gòu)成中，還有天線橫滾轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械 裝置，平板天線通過天線安裝、固定連接卡緊機(jī)構(gòu)，和天線橫滾轉(zhuǎn)動(dòng) 機(jī)械裝置連接，該裝置的輸出端和橫滾控制電機(jī)相連接；自動(dòng)跟蹤系 統(tǒng)的機(jī)電伺服控制裝置的構(gòu)成中，還有橫滾控制電機(jī)、橫滾電機(jī)控制 與驅(qū)動(dòng)電路，該橫滾控制電機(jī)、橫滾電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)電路由微處理器 控制。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的平板式衛(wèi)星自動(dòng)跟蹤天線系統(tǒng)，其特征在 于該系統(tǒng)所述的天線罩由透波性能良好的非導(dǎo)電材料制造。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板式衛(wèi)星自動(dòng)跟蹤天線系統(tǒng)，其特征在 于該系統(tǒng)所述的平板天線為單收天線。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板式衛(wèi)星自動(dòng)跟蹤天線系統(tǒng)，其特征在 于該系統(tǒng)所述的平板天線為收發(fā)兩用通訊天線。
專利摘要平板式衛(wèi)星自動(dòng)跟蹤天線系統(tǒng)由天線罩、平板天線、自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)組成，其自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)由天線機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、機(jī)電伺服控制裝置、電子控制部分組成，操作時(shí)和衛(wèi)星接收機(jī)和發(fā)射機(jī)連接。本實(shí)用新型采用平板形天線取代傳統(tǒng)的反射面型(碟型)天線，大大地減小了天線的占用空間，方便天線在移動(dòng)載體上的安裝和使用。本天線可以克服天線安裝載體運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)通訊/衛(wèi)星電視接收造成的不利影響，在載體移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)(包括方向、俯仰、橫滾三個(gè)軸向上的轉(zhuǎn)動(dòng))的同時(shí)，保持天線對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星，從而保持衛(wèi)星與天線之間通訊鏈路的暢通。
文檔編號(hào)H01Q3/02GK201054385SQ200620160638
公開日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2006年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月17日
發(fā)明者郝志強(qiáng) 申請(qǐng)人:郝志強(qiáng)