CN101814654B - 一种卫星电视地面接收自动寻星室内天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卫星电视地面接收自动寻星室内天线，包括天线、天线驱动系统、天线驱动控制系统电路板、高频头和底座，天线与天线驱动系统连接，天线驱动系统由天线驱动控制系统电路板控制，高频头固定在天线上。本发明利用对接收信号强弱进行对比，通过天线驱动控制系统对天线驱动系统的转动进行控制，从而带动天线旋转自动寻星，这样，如果对天线位置进行了移动，天线能经过转动很快（几十秒内）找到移动后位置的最佳信号并传输给接收机，整个装置可放于室内使用，整体结构紧凑、占地面积小、使用方便、安装调整快捷。

Description

一种卫星电视地面接收自动寻星室内天线

技术领域

本发明涉及一种卫星电视地面接收设备，特别设计一种新型卫星电视地面接收自动寻星室内天线。

背景技术

目前市售的卫星电视接收设备，其天线、天线驱动系统和高频头都工作在室外，而天线的控制系统工作在室内。这样室外工作的部分则要求有一定的防雨、防雷、抗风、抗日晒、抗腐蚀等能力，如要满足上述要求则加大了几何尺寸，而且由于室内室外分开工作的方式，使工作时室内设备（如接收机）与室外设备往往需要几十米甚至更长的射频电缆进行连接，而且因射频电缆对信号的损耗相当的大，为了补偿其信号的损耗，需要加装放大器或加大天线口径，这样则会增加成本和天线的占地面积。

目前市售的天线，其法向尺寸都比较大，使用时都必须采用底座或其他形式的支撑机构进行固定，使放置天线的占地面积大，也不能将其直接移于室内使用。而现在市售的天线控制系统更不能满足天线的随意移动也能迅速地正常接收电视信号的要求，如果移动了天线，则必须对其进行手动调整后，系统才能重新进行信号的搜索，使接收机进入正常接收状态。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种使用便捷的卫星电视地面接收自动寻星室内天线。

本发明的技术方案是这样实现的：一种卫星电视地面接收自动寻星室内天线，包括天线、天线驱动系统、天线驱动控制系统电路板、高频头和底座，其特征在于：

所述天线驱动系统包括转筒和旋转驱动装置，转筒与旋转驱动装置连接， 所述转筒下端与底座间隙配合，其上端与天线铰接；

所述高频头固定在天线上，并通过射频电缆与设置于转筒内的天线驱动控制系统电路板连接；

所述底座中心轴向上设置有通孔，在所述通孔中设置有旋转关节，所述旋转关节的上端与天线驱动控制系统电路板电连接，旋转关节的下端与接收机连接。

本发明所述的卫星电视地面接收自动寻星室内天线，其所述天线包括天线座、天线板和天线罩，所述天线板和天线罩固定在天线座上，所述天线座与转筒铰接，所述高频头固定在天线板背面。

本发明所述的卫星电视地面接收自动寻星室内天线，其所述旋转关节由上、下两部分组成，上部分和下部分套接在一起形成电接触，并可作相对转动。

本发明所述的卫星电视地面接收自动寻星室内天线，其所述旋转驱动装置包括驱动电机、主动齿轮、从动齿轮和中间转盘，所述主动齿轮套接在驱动电机输出轴上，从动齿轮固定在底座内中心处，所述主动齿轮和从动齿轮相互啮合，所述转筒、驱动电机和天线驱动控制系统电路板固定在中间转盘上，在中间转盘中心轴向上设置有与底座通孔对应连通的通孔，所述旋转关节的上部分与中间转盘连接，旋转关节的下部分与底座连接。

本发明所述的卫星电视地面接收自动寻星室内天线，其所述天线驱动控制系统电路板包括信号分配模块、信号处理模块和电机驱动控制模块，

所述信号分配模块将高频头送来的的信号分为两路，其中一路送至卫星电视接收机，另一路送至信号处理模块；

所述信号处理模块对信号进行分析处理；

所述电机驱动控制模块通过信号处理模块对信号处理得到的结果对驱动电机的转动进行控制。

本发明所述的卫星电视地面接收自动寻星室内天线，其所述信号处理模块包括信号放大器A、B、带通滤波器、电平检波器、电压放大器和取样信号比较模块，

所述信号放大器A用于对信号分配模块分出的信号进行第一次放大；

所述带通滤波器用于对信号进行滤波，除去信号中的尖峰脉冲及杂波；

所述信号放大器B用于对过滤后的信号进行第二次放大；

所述电平检波器用于对信号进行检波；

所述电压放大器用于对检波后的信号进行电压放大；

所述取样信号比较模块用于将基准电压与取样信号的电压进行对比，并将对比结果传递给电机驱动控制模块。

本发明所述的卫星电视地面接收自动寻星室内天线，其在底座侧壁设置有输出电缆插座。

本发明所述的卫星电视地面接收自动寻星室内天线，其所述天线板的正面设置有螺旋天线阵，所述螺旋天线阵的阵子为由内向外的六个同心圆分布。

本发明所述的卫星电视地面接收自动寻星室内天线，其所述转筒呈圆锥型。

本发明所述的卫星电视地面接收自动寻星室内天线，其在底座底面设置有吸盘。

本发明利用对接收信号强弱进行对比，通过天线驱动控制系统对天线驱动系统的转动进行控制，从而带动天线旋转自动寻星，这样，如果对天线位置进行了移动，天线能经过转动很快（几十秒内）找到移动后位置的最佳信号并传输给接收机，整个装置放于室内使用，整体结构紧凑、占地面积小、使用方便、安装调整快捷。

附图说明

图1是本发明的主视剖面图。

图2是图1的左视图。

图3是带有俯仰刻度的天线结构示意图。

图4是图1中A部放大图。

图5是图1中B部放大图。

图6是本发明的工作原理流程图。

图7是本发明天线驱动控制系统的原理图。

图中标记：1为底座，2为从动齿轮，3为主动齿轮，4为驱动电机，5为中间转盘，6为转筒，7为天线座，8为天线板，9为天线罩，10为俯仰调节螺钉，11为高频头，12为射频电缆，13为旋转关节，13a为旋转关节的上部分，13b为旋转关节的下部分，14为天线驱动控制系统电路板，15为输出电缆插座，16为螺旋阵子，17为连接件，18为信号分配模块，19为信号放大器A，20为带通滤波器，21为信号放大器B，22为电平检波器，23为电压放大器，24为取样信号比较模块，25为电机驱动控制模块，26为信号输出通道，27为接收机。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1和2所示，一种卫星电视地面接收自动寻星室内天线，包括天线、天线驱动系统、天线驱动控制系统电路板、高频头和底座，所述天线包括天线座7、天线板8和天线罩9，所述天线板8和天线罩9固定在天线座7上，所述天线座7通过俯仰调节螺钉10与天线驱动系统铰接，如图3所示，在天线座7上刻有用于调节天线俯仰角度的刻度；所述高频头11固定在天线板8背面并通过射频电缆12与天线驱动控制系统电路板14连接，在所述天线板8的正面设置有螺旋天线阵，共有126个螺旋阵子16，所述螺旋天线阵的螺旋阵子16分布在由内向外的六个同心圆上，第一圈六个螺旋阵子，第二圈十二个螺旋阵子，第三圈十八个螺旋阵子，第四圈二十四个螺旋阵子，第五圈三十个螺旋阵子，第六圈三十六个螺旋阵子。

其中，所述天线驱动系统包括形状为圆锥型的转筒6和旋转驱动装置，转筒6与旋转驱动装置连接，如图5所示，所述转筒6下端与底座1间隙配合，其上端与天线铰接；所述旋转驱动装置包括驱动电机4、主动齿轮3、从动齿轮2和中间转盘5，所述主动齿轮3套接在驱动电机4的输出轴上，从动齿轮3固定在底座1内中心处，所述主动齿轮3和从动齿轮2相互啮合，所述转筒6、驱动电机4和天线驱动控制系统电路板14固定在中间转盘5上，在中间转盘5中心轴向上设置有通孔，所述转筒6通过连接件17与中间转盘连接。这样由于从动齿轮固定在底座上不动，驱动电机启动后，所述转筒6、驱动电机4和天线驱动控制系统电路板14随中间转盘5一起转动。

如图4所示，在所述底座1中心轴向上设置有通孔，所述通孔与中间转盘5的通孔连通，在所述连通的孔中设置有旋转关节13，所述旋转关节13的上端与天线驱动控制系统电路板14电连接，旋转关节13的下端通过电线与底座1侧壁设置的输出电缆插座15连接，输出电缆插座15的输出端通过电线与接收机27连接，所述旋转关节13由上、下两部分13a、13b组成，上部分和下部分套接在一起形成电接触，并可作相对转动，所述旋转关节的上部分13a通过衬垫与中间转盘5固定连接，旋转关节的下部分13b通过衬垫与底座1固定连接。

所述天线驱动控制系统电路板14包括信号分配模块18、信号处理模块和电机驱动控制模块25，所述信号分配模块18的信号输出端A通过信号输出通道26与接收机27连接，信号分配模块18的信号输出端B通过信号处理模块与电机驱动控制模块25连接，所述电机驱动控制模块25与驱动电机4连接，所述信号处理模块包括信号放大器A19、B21、带通滤波器20、电平检波器22、电压放大器23和取样信号比较模块24，所述信号放大器A19、带通滤波器20、信号放大器B21、电平检波器22、电压放大器23和取样信号比较模块24依次连接。

在所述底座1底面还设置有吸盘。

所述由螺旋阵子组成的天线可根据情况改变为其他形式的天线，如平板天线等。

本发明的工作原理：如图6所示，卫星电视接收机输入端用一根电缆接本发明的输出电缆插座，当卫星电视接收机通电工作时，它将﹢12V的电源接入本发明。

通电后，天线将11.7～12.2GHZ的信号送入高频头，经高频头变换为950～1450MHZ的信号由射频电缆送至天线驱动控制系统电路板，这个信号经过天线驱动控制系统电路板中的信号分配模块分成两路，其中一路经过信号输送通道由输出电缆插座送给卫星电视接收机，另一路送至天线驱动控制系统电路板的信号放大器A进行信号放大，放大后的信号经带通滤波器进行滤波，除去信号中的尖峰脉冲及杂波等，过滤后再由信号放大器B进行第二次放大，经过第二次放大的信号进入电平检波器进行检波，检波后由电压放大器进行电压放大，放大后的信号进入取样信号比较模块与基准电压比较，比较后的结果送至电机驱动控制模块，由电机驱动控制模块根据比较结果驱动电机转动。

如图7所示为电机驱动控制模块对驱动电机驱动判断的过程，通电后由于天线未收到信号或信号较弱，天线开始转动，此时系统为初始化状态，天线通过转动后，若收到信号强度与取样信号比较模块中的基准电压相同，为符合接收的条件，则电机驱动控制模块自动断开与驱动电机的连接，天线停止转动，此时接收机收到最好的信号。

若收到信号强度低于取样信号比较模块中的基准电压，则继续进行测量信号电平，然后进行天线姿态调整计算，继续对驱动电机进行驱动，天线转动后，若收到信号强度与取样信号比较模块中的基准电压相同，为符合接收的条件，则电机驱动控制模块自动断开与驱动电机的连接，天线停止转动，此时接收机收到最好的信号。

若收到信号强度还是低于取样信号比较模块中的基准电压，则将信号进行精细调整计算，通过对天线小于等于5次的精细驱动转动，从而得到最佳信号输出方位；若通过转动大于了5次，则说明该位置无法找到最佳信号，天线驱动控制系统重新回到初始化状态。

其中天线姿态调整计算是根据卫星信号强度符合接受条件与否的变化量做出相应计算、分析和相关处理后，得出相应指令，去驱动电机的运动，以实现正确搜索卫星信号的目的。

天线姿态精细调整计算是当系统搜索到卫星信号后，由于受天气等诸多因素影响，最佳接收位置信号大小也是动态变化的，系统需要知道现在接收位置是否是最佳接收状态，此时系统需要制动电机，进行精确仔细的位置微调，再根据接收的卫星信号电平变化量进行综合、实时的分析和计算，以确定最佳接收位置，保证卫星信号电平的最大输出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种卫星电视地面接收自动寻星室内天线，包括天线、天线驱动系统、天线驱动控制系统电路板、高频头和底座，其特征在于：

所述天线驱动系统包括转筒和旋转驱动装置，转筒与旋转驱动装置连接， 所述转筒下端与底座间隙配合，其上端与天线铰接；

所述高频头固定在天线上，并通过射频电缆与设置于转筒内的天线驱动控制系统电路板连接；

所述底座中心轴向上设置有通孔，在所述通孔中设置有旋转关节，所述旋转关节由上、下两部分组成，上部分和下部分套接在一起形成电接触，并可作相对转动，所述旋转关节的上端与天线驱动控制系统电路板电连接，旋转关节的下端与接收机连接；

所述旋转驱动装置包括驱动电机、主动齿轮、从动齿轮和中间转盘，所述主动齿轮套接在驱动电机输出轴上，从动齿轮固定在底座内中心处，所述主动齿轮和从动齿轮相互啮合，所述转筒、驱动电机和天线驱动控制系统电路板固定在中间转盘上，在中间转盘中心轴向上设置有与底座通孔对应连通的孔，所述旋转关节的上部分与中间转盘连接，旋转关节的下部分与底座连接。

2.根据权利要求1所述的卫星电视地面接收自动寻星室内天线，其特征在于：所述天线包括天线座、天线板和天线罩，所述天线板和天线罩固定在天线座上，所述天线座与转筒铰接，所述高频头固定在天线板背面。

3.根据权利要求1或2所述的卫星电视地面接收自动寻星室内天线，其特征在于：所述天线驱动控制系统电路板包括信号分配模块、信号处理模块和电机驱动控制模块，

所述信号分配模块将高频头送来的的信号分为两路，其中一路送至卫星电视接收机，另一路送至信号处理模块；

所述信号处理模块对信号进行分析处理；

所述电机驱动控制模块通过信号处理模块对信号处理得到的结果对驱动电机的转动进行控制。

4.根据权利要求3所述的卫星电视地面接收自动寻星室内天线，其特征在于：所述信号处理模块包括信号放大器A、B、带通滤波器、电平检波器、电压放大器和取样信号比较模块，

所述信号放大器A用于对信号分配模块分出的信号进行第一次放大；

所述带通滤波器用于对信号进行滤波，除去信号中的尖峰脉冲及杂波；

所述信号放大器B用于对过滤后的信号进行第二次放大；

所述电平检波器用于对信号进行检波；

所述电压放大器用于对检波后的信号进行电压放大；

所述取样信号比较模块用于将基准电压与取样信号的电压进行对比，并将对比结果传递给电机驱动控制模块。

5.根据权利要求4所述的卫星电视地面接收自动寻星室内天线，其特征在于：在底座侧壁设置有输出电缆插座。

6.根据权利要求2所述的卫星电视地面接收自动寻星室内天线，其特征在于：所述天线板的正面设置有螺旋天线阵，所述螺旋天线阵的阵子为由内向外的六个同心圆分布。

7.根据权利要求5所述的卫星电视地面接收自动寻星室内天线，其特征在于：所述转筒呈圆锥型。

8.根据权利要求7所述的卫星电视地面接收自动寻星室内天线，其特征在于：在底座底面设置有吸盘。

Images