本發(fā)明涉及通信,具體為一種高增益定向的ser天線。
背景技術(shù):
1、調(diào)節(jié)高增益定向ser天線指向的方法通常涉及精密機(jī)械結(jié)構(gòu)和先進(jìn)的控制系統(tǒng),通過微調(diào)天線的位置來確保其指向所需的信號源,這一過程可能包括手動調(diào)整或利用電子控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動校準(zhǔn);然而,在衛(wèi)星通信鏈路中,這種高增益定向ser天線因其波束狹窄而導(dǎo)致對準(zhǔn)精度的要求極為苛刻,即使是微小的角度偏差也可能引起信號強(qiáng)度顯著下降甚至完全丟失通信鏈接,這給固定通信設(shè)施尤其是地面基站與移動中的衛(wèi)星之間的通訊操作帶來了極大的挑戰(zhàn);同樣,在移動通信系統(tǒng)內(nèi),當(dāng)接收終端處在不斷的移動狀態(tài)時,天線需要持續(xù)追蹤目標(biāo)以保持最佳的通信質(zhì)量,而現(xiàn)有的某些自動跟蹤機(jī)制可能會因終端動態(tài)變化快于系統(tǒng)的調(diào)整速率而不適用,導(dǎo)致通信性能的降低或者間斷性失聯(lián)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種高增益定向的ser天線及ser天線,以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種高增益定向的ser天線,包括:
3、垂直旋轉(zhuǎn)支架;
4、安裝支架,所述垂直旋轉(zhuǎn)支架設(shè)于所述安裝支架底端,所述垂直旋轉(zhuǎn)支架與安裝支架之間可轉(zhuǎn)動連接;
5、水平旋轉(zhuǎn)支架,所述水平旋轉(zhuǎn)支架與所述垂直旋轉(zhuǎn)支架之間轉(zhuǎn)動連接;
6、ser天線,所述ser天線安裝在水平旋轉(zhuǎn)支架上。
7、優(yōu)選的,所述垂直旋轉(zhuǎn)支架包括橫板以及與所述橫板兩端垂直連接的豎板,所述豎板的底端分別設(shè)有水平旋轉(zhuǎn)電機(jī)和軸承,所述水平旋轉(zhuǎn)支架的一端與所述水平旋轉(zhuǎn)電機(jī)連接、另一端與所述軸承連接。
8、優(yōu)選的,所述垂直旋轉(zhuǎn)支架與所述安裝支架之間設(shè)有航向電機(jī),所述安裝支架上設(shè)有電機(jī)控制器,所述電機(jī)控制器分別與所述航向電機(jī)和水平旋轉(zhuǎn)電機(jī)之間電聯(lián)。
9、優(yōu)選的,所述水平旋轉(zhuǎn)支架設(shè)有檔桿。
10、一種高增益定向的ser天線指向調(diào)節(jié)方法,包括:
11、a)通過ser天線掃描預(yù)設(shè)區(qū)域以確定信號強(qiáng)度的最大值;
12、b)計算所述最大值對應(yīng)的方向角度;
13、c)基于所述方向角度通過垂直旋轉(zhuǎn)支架和水平旋轉(zhuǎn)支架調(diào)整天線指向;
14、d)通過固定調(diào)整后的ser天線位置以接收信號。
15、優(yōu)選的,所述通過ser天線掃描預(yù)設(shè)區(qū)域以確定信號強(qiáng)度的最大值,包括:
16、根據(jù)天線當(dāng)前位置與目標(biāo)方向之間的角度偏差δθ,計算追蹤速度v;
17、持續(xù)測量角度偏差δθ,并動態(tài)更新v;
18、如果角度偏差δθ超過預(yù)定值δ,則增加追蹤速度v的數(shù)值;
19、當(dāng)角度偏差δθ收斂于零附近時減速并完成最終的調(diào)整。
20、優(yōu)選的,所述計算追蹤速度v具體包含步驟如下:
21、設(shè)置基礎(chǔ)追蹤速度v0,
22、根據(jù)角度偏差與速度調(diào)整系數(shù)k之間的關(guān)系v=v0*k,其中k的確定基于如下公式的條件判別:如果角度偏差δθ絕對值大于角度誤差允許閾值δ,則系數(shù)k=1+α*|δθδ|/δ,其中α代表速度增加比例因子,且表示的是超出設(shè)定容許偏差的角度值對于天線轉(zhuǎn)動速度增加量的比例。
23、優(yōu)選的,基于所述方向角度通過垂直旋轉(zhuǎn)支架和水平旋轉(zhuǎn)支架調(diào)整天線指向,包括:
24、實(shí)時監(jiān)控接收到的信號強(qiáng)度并與先前記錄的信號強(qiáng)度進(jìn)行比較;
25、計算偏差角基于新舊信號強(qiáng)度比值;
26、通過控制垂直旋轉(zhuǎn)電機(jī)和水平旋轉(zhuǎn)電機(jī)調(diào)整天線指向至新的計算得到的方向角度;
27、根據(jù)天線位置反饋系統(tǒng)確認(rèn)天線已經(jīng)成功調(diào)整到位。
28、一種高增益定向的ser天線調(diào)節(jié)系統(tǒng),包括:
29、掃描模塊,用于通過ser天線掃描預(yù)設(shè)區(qū)域以確定信號強(qiáng)度的最大值;
30、計算模塊,用于計算掃描模塊掃描與社區(qū)與確定的信號最大值對應(yīng)的方向角度;
31、調(diào)節(jié)模塊,基于所述方向角度通過垂直旋轉(zhuǎn)支架和水平旋轉(zhuǎn)支架調(diào)整天線指向;
32、接收模塊,將調(diào)節(jié)模塊的指向固定以接收信號。
33、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
34、1、通過本公開實(shí)施例的方案,能夠解決在衛(wèi)星通信鏈路中由于高增益定向天線波束窄導(dǎo)致的對準(zhǔn)精度要求極高的問題。在移動通信系統(tǒng)內(nèi)由于接收終端動態(tài)變化導(dǎo)致的天線自動跟蹤機(jī)制失效的問題。
35、2、本發(fā)明提供的ser天線,能夠多角度對信號進(jìn)行追蹤,通過追蹤后定向傳輸和接收信號,能夠?qū)er天線信號進(jìn)行高增益,包裝ser天線對微弱的信號都能進(jìn)行良好的接收,提高了ser天線的信號接收能力。
1.一種高增益定向的ser天線,其特征在于,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高增益定向的ser天線,其特征在于:所述垂直旋轉(zhuǎn)支架包括橫板以及與所述橫板兩端垂直連接的豎板,所述豎板的底端分別設(shè)有水平旋轉(zhuǎn)電機(jī)和軸承,所述水平旋轉(zhuǎn)支架的一端與所述水平旋轉(zhuǎn)電機(jī)連接、另一端與所述軸承連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高增益定向的ser天線,其特征在于:所述垂直旋轉(zhuǎn)支架與所述安裝支架之間設(shè)有航向電機(jī),所述安裝支架上設(shè)有電機(jī)控制器,所述電機(jī)控制器分別與所述航向電機(jī)和水平旋轉(zhuǎn)電機(jī)之間電聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高增益定向的ser天線,其特征在于:所述水平旋轉(zhuǎn)支架設(shè)有檔桿。
5.一種高增益定向的ser天線指向調(diào)節(jié)方法,用于對權(quán)利要求1至4任一所述的高增益定向的ser天線進(jìn)行調(diào)節(jié),其特征在于,包括:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高增益定向的ser天線指向調(diào)節(jié)方法,其特征在于:所述通過ser天線掃描預(yù)設(shè)區(qū)域以確定信號強(qiáng)度的最大值,包括:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高增益定向的ser天線指向調(diào)節(jié)方法,其特征在于:所述計算追蹤速度v具體包含步驟如下:
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高增益定向的ser天線指向調(diào)節(jié)方法,其特征在于:所述基于所述方向角度通過垂直旋轉(zhuǎn)支架和水平旋轉(zhuǎn)支架調(diào)整天線指向,包括:
9.一種高增益定向的ser天線調(diào)節(jié)系統(tǒng),其特征在于,包括: