便攜式一鍵對(duì)星雙饋電天線單元及天線的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及便攜式一鍵對(duì)星雙饋電天線單元及天線。這其中包括平板天線部分、控制模塊、伺服模塊以及顯示模塊組成，該系統(tǒng)可與衛(wèi)星發(fā)射機(jī)和接收機(jī)相連，組成衛(wèi)星便攜站傳輸系統(tǒng)。本實(shí)用新型所采用的平板衛(wèi)星天線為雙層饋電結(jié)構(gòu)的喇叭陣列天線，相對(duì)傳統(tǒng)拋物面天線，有效減少天線尺寸，提高天線效率，縮短便攜站開設(shè)時(shí)間。所屬控制模塊包含DVB-S衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)、GPS接收機(jī)、電子傾角傳感器組成，與伺服模塊結(jié)合，能夠自動(dòng)尋找并鎖定衛(wèi)星信號(hào)。所屬顯示模塊用于輸入天線所在的初始位置和調(diào)整參數(shù)設(shè)置。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)一鍵對(duì)星功能。
【專利說明】便攜式一鍵對(duì)星雙饋電天線單元及天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種衛(wèi)星天線系統(tǒng)，尤其涉及便攜式一鍵對(duì)星雙饋電天線單元及天線。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在衛(wèi)星便攜站對(duì)星方面，通常根據(jù)公式計(jì)算方位角和俯仰角的理論值，使用機(jī)械磁羅盤顯示便攜站天線的實(shí)際方位角和俯仰角。手動(dòng)調(diào)整便攜站天線實(shí)現(xiàn)對(duì)星，這種對(duì)星方式存在找星難度大、對(duì)星耗時(shí)多、對(duì)星精度差的問題.這一問題在陌生地域表現(xiàn)尤為突出，嚴(yán)重影響了衛(wèi)星便攜站的通信效能。
[0003]而且傳統(tǒng)的衛(wèi)星接收天線普遍為拋物線型天線，其體積大，部件多，組裝時(shí)間長。長時(shí)間使用，會(huì)造成天線精度的降低。這都影響了應(yīng)急通信的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明的目的:為了提供一種精度高、組裝方便，自動(dòng)化程度高的便攜式一鍵對(duì)星雙饋電天線單元及天線。
[0005]為了達(dá)到如上目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
[0006]方案1:
[0007]便攜式一鍵對(duì)星雙饋電天線單元，其特征在于，包含三層組成，第一層為輻射層、第二層為接收信號(hào)輻射層，第三層為發(fā)射信號(hào)輻射層，三層均為平板狀，由上到下由定位銷通過定位銷孔定位，三層板外緣及連接處均密封。
[0008]本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)方案在于，由上到下選用螺釘固定。
[0009]本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)方案在于，輻射層為鋁材制成，接收信號(hào)輻射層和發(fā)射信號(hào)輻射層為微帶材料。
[0010]本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)方案在于，所述接收信號(hào)輻射層和/或發(fā)射信號(hào)輻射層為對(duì)稱結(jié)構(gòu)。
[0011]本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)方案在于，所述接收信號(hào)輻射層和/或發(fā)射信號(hào)輻射層為六邊形、八邊形或者圓形。
[0012]方案2:
[0013]便攜式一鍵對(duì)星雙饋電天線，其特征在于，包含天線單元，包含三層組成，第一層為輻射層、第二層為接收信號(hào)輻射層，第三層為發(fā)射信號(hào)輻射層，三層均為平板狀，由上到下由定位銷通過定位銷孔定位，三層板外緣及連接處均密封，所述天線有2nX 2n個(gè)單元組成天線陣列，η為自然數(shù)，且η大于等于O。
[0014]本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)方案在于，所述接收信號(hào)輻射層和發(fā)射信號(hào)輻射層的饋電網(wǎng)絡(luò)為微帶結(jié)構(gòu)，上下兩層為正交結(jié)構(gòu)，包含的水平極化與垂直極化均采用耦合饋電方式。
[0015]本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)方案在于，還包含控制模塊、伺服模塊以及顯示模塊；三個(gè)模塊均與天線陣列相連，還包含與三個(gè)模塊相連接的電源模塊；所述伺服模塊為伺服電機(jī)控制機(jī)裝置，伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸連接天線陣列的轉(zhuǎn)動(dòng)支架，還包含與天線陣列相連的上變頻功率放大器。
[0016]本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)方案在于，所述控制模塊包含通信連接的DVB-S衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)、GPS接收機(jī)、電子傾角傳感器。
[0017]本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)方案在于，所述天線單元由轉(zhuǎn)動(dòng)支架和伺服系統(tǒng)相連，通過伺服系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)角度變更操作。
[0018]采用如上技術(shù)方案的本實(shí)用新型，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)有如下有益效果:1.提供一種能夠一鍵對(duì)星的便攜式平板衛(wèi)星天線系統(tǒng)，在所述顯示模塊操作數(shù)據(jù)輸入，通過控制模塊的計(jì)算和控制，實(shí)現(xiàn)伺服系統(tǒng)帶動(dòng)天線的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到自動(dòng)對(duì)星的目的。
[0019]2.提供一種能夠一鍵對(duì)星的便攜式平板衛(wèi)星天線系統(tǒng)，所述天線單元重量輕，雙極化、增益高，展開時(shí)直接掛在轉(zhuǎn)動(dòng)支架上，易安裝、易卸載，操作簡(jiǎn)便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1中的天線單元單元立體示意圖；
[0022]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例2中的2X2個(gè)單元天線饋電結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明，實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制:
[0024]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例2所述的便攜式一鍵對(duì)星平板衛(wèi)星天線系統(tǒng)，包括天線單元模塊、控制模塊、伺服模塊、顯示模塊和電源模塊；所述天線單元用于衛(wèi)星信號(hào)的接收和發(fā)射；所述控制模塊通過DVB-S衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)、GPS接收機(jī)、電子傾角傳感器獲取信息，并依此計(jì)算衛(wèi)星的目標(biāo)方位、俯仰和極化角度，并將計(jì)算結(jié)果發(fā)送至伺服模塊和顯示模塊；所述伺服模塊用于根據(jù)控制模塊的控制帶動(dòng)天線旋轉(zhuǎn)以改變天線的方位、俯仰和極化角度；所述顯示模塊用于將輸入?yún)?shù)傳輸至控制模塊，并顯示控制單元傳輸至的計(jì)算結(jié)果；所述電源模塊用于為控制模塊、伺服模塊和顯示模塊供電。
[0025]如圖2所示，實(shí)施例1，為天線單元，包含三層組成，第一層為輻射層、第二層為接收信號(hào)輻射層，第三層為發(fā)射信號(hào)輻射層，輻射層板為鋁材制成，接收信號(hào)輻射層和發(fā)射信號(hào)輻射層為微帶材料，重量輕，輻射層板、饋電層和饋電層由上到下由定位銷通過定位銷孔定位，并選用螺釘固定，三層板外緣及連接處均密封。
[0026]如圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例2所述的天線單元，包含2nX 2n個(gè)這樣的單元，根據(jù)便攜站的增益要求，確定η。
[0027]如圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例2所述的天線單元，其天線單元的輻射層既可以是六邊形、八邊形也可以是圓形等對(duì)稱結(jié)構(gòu)。
[0028]如圖3所示，本實(shí)用新型實(shí)施例2所述的天線單元，其饋電網(wǎng)絡(luò)為微帶結(jié)構(gòu)，上下兩層為正交結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)極化分離。
[0029]所述天線單元部分，為雙極化、收發(fā)兩用的通信天線，采用雙層饋電的喇叭陣列結(jié)構(gòu)，水平極化與垂直極化均采用耦合饋電方式，實(shí)現(xiàn)極化隔離；
[0030]所述系統(tǒng)包括天線單元、控制模塊、伺服模塊以及顯示模塊；所述天線單元與伺服模塊、控制模塊相連；所述控制模塊根據(jù)接收信號(hào)和本地信息計(jì)算衛(wèi)星的目標(biāo)方位、俯仰和極化角度，并將計(jì)算結(jié)果發(fā)送至伺服模塊和顯示輸入裝置；所述天線單元由轉(zhuǎn)動(dòng)支架和伺服系統(tǒng)相連，通過伺服系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)“對(duì)星”操作。伺服電機(jī)的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)的角度精確可控，其軸的表面固連有轉(zhuǎn)動(dòng)支架就方便對(duì)支架進(jìn)行轉(zhuǎn)向。
[0031]所述伺服模塊用于根據(jù)控制模塊的信號(hào)，控制傳動(dòng)部件旋轉(zhuǎn)以改變天線的方位、俯仰和極化角度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)星；所述顯示模塊用于相關(guān)參數(shù)的輸入、顯示。
[0032]所述控制模塊單元包含DVB-S衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)、GPS接收機(jī)、電子傾角傳感器等組成，通過接收信號(hào)和本地信息，并利用公知的算法計(jì)算衛(wèi)星的目標(biāo)方位、俯仰和極化角度，并通過發(fā)送控制指令控制伺服模塊將天線轉(zhuǎn)至目標(biāo)方位、俯仰和極化角度。
[0033]所述控制模塊通過采集和處理GPS數(shù)據(jù)、方位俯仰傳感器數(shù)據(jù)和衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，控制高精度步進(jìn)電機(jī)自動(dòng)調(diào)整便攜站天線方位角和俯仰角，從而實(shí)現(xiàn)快速、自動(dòng)、精確對(duì)星。
[0034]所述顯示模塊顯示坐標(biāo)、信號(hào)強(qiáng)度、極化等信息。
[0035]文中所述的輻射層也就是所述的饋電層。
[0036]所述天線以及其調(diào)角裝置可以安裝在基盤上，所述基盤能夠升降，因此還能調(diào)整高度。
[0037]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該了解本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.便攜式一鍵對(duì)星雙饋電天線單元，其特征在于，包含三層組成，第一層為輻射層、第二層為接收信號(hào)輻射層，第三層為發(fā)射信號(hào)輻射層，三層均為平板狀，由上到下由定位銷通過定位銷孔定位，三層板外緣及連接處均密封。
2.如權(quán)利要求1所述的便攜式一鍵對(duì)星雙饋電天線單元，其特征在于，由上到下選用螺釘固定。
3.如權(quán)利要求1所述的便攜式一鍵對(duì)星雙饋電天線單元，其特征在于，輻射層為鋁材制成，接收信號(hào)輻射層和發(fā)射信號(hào)輻射層為微帶材料。
4.如權(quán)利要求1所述的便攜式一鍵對(duì)星雙饋電天線單元，其特征在于，所述接收信號(hào)輻射層和/或發(fā)射信號(hào)輻射層為對(duì)稱結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的便攜式一鍵對(duì)星雙饋電天線單元，其特征在于，所述接收信號(hào)輻射層和/或發(fā)射信號(hào)輻射層為六邊形、八邊形或者圓形。
6.便攜式一鍵對(duì)星雙饋電天線，其特征在于，包含天線單元，包含三層組成，第一層為輻射層、第二層為接收信號(hào)輻射層，第三層為發(fā)射信號(hào)輻射層，三層均為平板狀，由上到下由定位銷通過定位銷孔定位，三層板外緣及連接處均密封，所述天線有2nX 2n個(gè)單元組成天線陣列，η為自然數(shù)，且η大于等于O。
7.如權(quán)利要求6所述的便攜式一鍵對(duì)星雙饋電天線，其特征在于，所述接收信號(hào)輻射層和發(fā)射信號(hào)輻射層的饋電網(wǎng)絡(luò)為微帶結(jié)構(gòu)，上下兩層為正交結(jié)構(gòu)，包含的水平極化與垂直極化均采用耦合饋電方式。
8.如權(quán)利要求6所述的便攜式一鍵對(duì)星雙饋電天線，其特征在于，還包含控制模塊、伺服模塊以及顯示模塊；三個(gè)模塊均與天線陣列相連，還包含與三個(gè)模塊相連接的電源模塊；所述伺服模塊為伺服電機(jī)控制機(jī)裝置，伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸連接天線陣列的轉(zhuǎn)動(dòng)支架，還包含與天線陣列相連的上變頻功率放大器。
9.如權(quán)利要求8所述的便攜式一鍵對(duì)星雙饋電天線，其特征在于，所述控制模塊包含通信連接的DVB-S衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)、GPS接收機(jī)、電子傾角傳感器。
10.如權(quán)利要求8所述的便攜式一鍵對(duì)星雙饋電天線,其特征在于,所述天線單元由轉(zhuǎn)動(dòng)支架和伺服系統(tǒng)相連，通過伺服系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)角度變更操作。
【文檔編號(hào)】H01Q3/08GK203553337SQ201320590793
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】朱永忠 申請(qǐng)人:中國人民武裝警察部隊(duì)工程大學(xué)