本實用新型涉及衛(wèi)星通信領(lǐng)域，具體涉及到一種帶缺區(qū)的雙反射面衛(wèi)星天線。

背景技術(shù)：

“動中通”是“移動中的衛(wèi)星地面站通信系統(tǒng)”的簡稱，用于實現(xiàn)移動載體與衛(wèi)星間的通信。衛(wèi)星信號微弱且具有極強的方向性，為了保證移動載體（如船舶、火車等）接收到穩(wěn)定的信號，以滿足通信的要求，需要實時檢測天線與衛(wèi)星的偏差，并及時調(diào)整天線姿態(tài)，即保證天線實時對準衛(wèi)星。所以，天線自動跟蹤技術(shù)是衛(wèi)星天線的核心技術(shù)之一，是實現(xiàn)移動載體與衛(wèi)星穩(wěn)定通信的前提。目前常用的天線自動跟蹤技術(shù)有步進跟蹤、圓錐掃描跟蹤和單脈沖跟蹤三種，但這三種技術(shù)分別存在響應(yīng)慢、臨星干擾大、價格昂貴等缺點。

雙反射面衛(wèi)星天線旋轉(zhuǎn)缺區(qū)跟蹤方法是一種先進的天線自動跟蹤技術(shù)，利用天線面上旋轉(zhuǎn)的、偏心的信號局部失效區(qū)域就能獲取型號強度周期變化的類正弦信號并反饋至饋源，具有較高的精度和反應(yīng)速度，臨星干擾小、適應(yīng)性強，而且設(shè)備簡單，成本低廉。信號局部失效區(qū)域的設(shè)置方式是上述旋轉(zhuǎn)缺區(qū)跟蹤方法的核心技術(shù)之一，良好的設(shè)計才能保證周期信號的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有衛(wèi)星天線自動跟蹤系統(tǒng)存在的不足，本實用新型提供了一種精度高、臨星干擾小而且成本較低的帶缺區(qū)的雙反射面衛(wèi)星天線，特別是提供了其信號局部失效區(qū)域的設(shè)置方式。

本實用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種帶缺區(qū)的雙反射面衛(wèi)星天線，包括主反射面、副反射面、饋源，主反射面配有伺服跟蹤單元及主控單元，所述主反射面、副反射面與饋源同軸心設(shè)置，所述副反射面配有旋轉(zhuǎn)機構(gòu)并繞軸心勻速旋轉(zhuǎn)；所述副反射面上設(shè)置有以其中心點為圓心、扇形的信號局部失效區(qū)域。

所述扇形的信號局部失效區(qū)域的圓心角為150~210°。

所述扇形的信號局部失效區(qū)域的圓心角為180°。

所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括一端與主反射面同心固定的罩筒，所述罩筒的另一端安裝有固定板，所述固定板安裝有直流電機，所述副反射面設(shè)置在罩筒內(nèi)并安裝在直流電機的輸出軸上。

所述副反射面包括塑料本體與反射膜。

所述副反射面的背部圓周陣列布置有若干徑向的加強筋。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型利用旋轉(zhuǎn)的、偏心的信號局部失效區(qū)域就能獲取型號強度周期變化的類正弦信號，而以副反射面中心點為圓心的扇形區(qū)域作為信號局部失效區(qū)域，使饋源接受的信號波更接近標準正弦波，信號處理更簡單準確，衛(wèi)星天線跟蹤也就越精確、響應(yīng)速度也越快。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例正對衛(wèi)星時的示意圖。

圖2是本實用新型實施例中信號局部失效區(qū)域的示意圖。

圖3是本實用新型實施例正對衛(wèi)星時副反射面的場強密度示意圖。

圖4是本實用新型實施例偏離衛(wèi)星時副反射面處于一號位置的示意圖。

圖5是本實用新型實施例中副反射面處于一號位置時的場強密度示意圖。

圖6是本實用新型實施例偏離衛(wèi)星時副反射面處于二號位置的示意圖。

圖7是本實用新型實施例中副反射面處于二號位置時的場強密度示意圖。

圖8是本實用新型實施例中扇形的信號局部失效區(qū)域圓心角為30°時，饋源接收的信號曲線。

圖9是本實用新型實施例中扇形的信號局部失效區(qū)域圓心角為60°時，饋源接收的信號曲線。

圖10是本實用新型實施例中扇形信號局部失效區(qū)域圓心角為150°時，饋源接收的信號曲線。

圖11是本實用新型實施例中扇形信號局部失效區(qū)域圓心角為180°時，饋源接收的信號曲線。

圖12是本實用新型實施例中扇形信號局部失效區(qū)域圓心角為210°時，饋源接收的信號曲線。

圖13是本實用新型實施例中扇形信號局部失效區(qū)域圓心角為240°時，饋源接收的信號曲線。

圖14是本實用新型實施例中信號局部失效區(qū)域為偏心設(shè)置在副反射面上的其他形狀時，饋源接收的信號曲線。

圖15是本實用新型實施例的原理框圖。

圖16是本實用新型實施例的外形示意圖。

圖17是本實用新型實施例的爆炸示意圖。

圖18是本實用新型實施例中副反射面的外形示意圖。

圖19是本實用新型實施例中副反射面另一個角度的外形示意圖。

主反射面1、副反射面2、饋源3、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)4、信號局部失效區(qū)域21、塑料本體22、反射膜23、加強筋24、罩筒41、固定板42、直流電機43。

具體實施方式

下面以環(huán)焦天線作實施例并結(jié)合附圖本實用新型作進一步說明。

實施例中，如圖1、圖2所示，一種帶缺區(qū)的雙反射面衛(wèi)星天線，包括主反射面1、副反射面2、饋源3，主反射面1配有伺服跟蹤單元及主控單元，所述主反射面1、副反射面2與饋源3同軸心設(shè)置，所述副反射面2配有旋轉(zhuǎn)機構(gòu)4并繞軸心勻速旋轉(zhuǎn)；所述副反射面2上設(shè)置有以其中心點為圓心、扇形的信號局部失效區(qū)域21；實施例中，信號局部失效區(qū)域21可采用局部缺省、信號吸收涂層等方式來實現(xiàn)。

實施例中，如圖1所示，當(dāng)主反射面1的軸心對準衛(wèi)星時，主反射面1匯聚微波信號到副反射面2，在副反射面2上場強分布是不均勻的，越靠近主反射面1邊緣匯聚的微波場強越密集，即越靠近副反射面2中心的場強越密集，即如圖3所示。此時副反射盤2旋轉(zhuǎn)一周，信號局部失效區(qū)域21損失的微波信號能量在旋轉(zhuǎn)圓周上是相同的，即饋源3會接收到平穩(wěn)、無波動的信號。

實施例中，如圖4、圖6所示，當(dāng)主反射面1的軸心偏離衛(wèi)星，副反射面2分別處于一號位置與二號位置時，副反射面2上的場強密度分布分別如圖5、圖7所示。此時副反射盤2旋轉(zhuǎn)一周，信號局部失效區(qū)域21損失的微波信號能量在旋轉(zhuǎn)圓周上是不同的，一號位置時信號強度最大，二號位置信號強度最小，饋源3實際會接收到強度周期波動的信號，其信號波形與信號局部失效區(qū)域21的位置、賦形、轉(zhuǎn)速都有關(guān)系。當(dāng)技術(shù)參數(shù)調(diào)節(jié)恰當(dāng)，信號強度就會表現(xiàn)為如圖8、圖9、圖10、圖11、圖12所示的類正弦波，而副反射盤2轉(zhuǎn)速足夠高時，實施例幾乎能接近單脈沖跟蹤的技術(shù)性能。

實施例中，如圖8、圖9、圖10、圖11、圖12所示，分別為扇形的信號局部失效區(qū)域21的圓心角α為30°、60°、150°、180°、210°、240°時，饋源3接收的信號曲線，圖13所示為信號局部失效區(qū)域21為偏心設(shè)置在副反射面上的其他形狀如圓、矩形、三角形，或其他位置時，饋源接收的信號曲線。由上述信號曲線易知，信號局部失效區(qū)域21為以副反射面2中心點為圓心的扇形，且α=150~210°，尤其是α=180°時，饋源3接受的信號波更接近標準正弦波，信號處理更簡單準確，衛(wèi)星天線跟蹤也就越精確、響應(yīng)速度也越快；當(dāng)α＜150°時，信號曲線的峰值處趨勢不明顯；當(dāng)α＞210°時，信號曲線的谷值處趨勢不明顯，且信號增益損失大；而信號局部失效區(qū)域21為偏心設(shè)置在副反射面2上的其他形狀時，饋源接收的信號甚至?xí)蜎]在噪聲中。

實施例中，如圖15、圖16、圖17所示，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)4包括一端與主反射面1同心固定的罩筒41，所述罩筒41的另一端安裝有固定板42，所述固定板42安裝有直流電機43，所述副反射面2設(shè)置在罩筒41內(nèi)并安裝在直流電機43的輸出軸上。本實施例結(jié)構(gòu)，副反射面2安裝牢固，直接安裝在直流電機43上能保證較高的轉(zhuǎn)速，以盡可能提高衛(wèi)星天線自動跟蹤的響應(yīng)速度。

實施例中，如圖18、圖19所示，所述副反射面2包括塑料本體22與反射膜23；所述副反射面2的背部圓周陣列布置有若干徑向的加強筋24。本實施例按照吸塑或壓塑成型、切邊修整、覆反射膜等步驟加工，與金屬的副反射面2相比，具有加工簡單、成本低廉的優(yōu)點；加強筋24用于加強塑料本體22的自身強度，以彌補塑料較之金屬的缺陷。

基于本實施例環(huán)焦天線的衛(wèi)星天線自動跟蹤方法，其步驟如下：a）當(dāng)所述主反射面1軸心偏離衛(wèi)星時，主反射面1匯聚衛(wèi)星微波信號到副反射面2，并反射至饋源3，因信號局部失效區(qū)域21旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生強度周期波動的信號；b）所述主控單元接收并處理該信號，根據(jù)信號的強度分布計算主反射面1偏離衛(wèi)星的方向，根據(jù)信號強度極值偏差計算主反射面1偏離衛(wèi)星的程度；c）所述主控單元驅(qū)動伺服跟蹤單元，使主反射面1向衛(wèi)星方向移動；d）當(dāng)所述主反射面1軸心對準衛(wèi)星時，信號局部失效區(qū)域21旋轉(zhuǎn)時饋源3獲取的信號強度相同，所述主控單元保持伺服跟蹤單元狀態(tài)不變?；诒緦嵤├男l(wèi)星天線自動跟蹤方法與步進跟蹤相比，精度高、響應(yīng)快；與圓錐掃描跟蹤相比，主反射面1與副反射面2同軸心設(shè)置，減小了旁瓣，降低了臨星干擾，提高了適用性；與單脈沖跟蹤相比，利用旋轉(zhuǎn)的、偏心的信號局部失效區(qū)域21就能獲取型號強度周期變化的類正弦信號，設(shè)備簡單，成本低廉。

顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為了說明本實用新型所作的舉例，而并非對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其他不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮例。而這些屬于本實用新型的實質(zhì)精神所引申出的顯而易見的變化或變動仍屬于本實用新型的保護范圍。