CN104393411A - 一种卫星天线及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及天线领域，提供了一种卫星天线，包括抛物面，波导，高频头，副反射面，圆锥扫描电机，高频头固定装置，极化电机，光耦，保护罩；所述圆锥扫描电机固定在所述保护罩上，用于带动所述副反射面旋转；所述光耦固定在固定圆锥扫描电机板上，所述保护罩固定在所述波导的辐射端面上，所述波导的另外一端与所述高频头固定装置相连；所述高频头固定在所述高频头固定装置上，所述极化电机设置所述抛物面的外面，用于带动所述高频头转动及光耦，由于光耦位置的改变，结合本发明的提供的一种卫星天线的控制方法，巧妙地实现了卫星天线的极化自动化的控制。

Description

一种卫星天线及其控制方法

技术领域

本发明涉及天线领域，特别地涉及一种卫星天线及其控制方法。

背景技术

船载卫星天线接收卫星信号，为乘客提供信号服务。在船载卫星天线中，通过采用副反射面与波导组合的方式来取代支撑架来减小增益损耗和降低安装误差，如图1所示，是一种船载卫星天线示意图，该卫星天线包括抛物面201，波导202，高频头203，副反射面204，圆锥扫描电机205，保护罩206以及光耦(图上未示出)，所述波导202连接所述光耦。光耦位于一块光耦板上面，光耦板固定在固定圆锥扫描电机板上面，副反射面上面有一个反光板，当副反射面上面的反光板经过光耦时，产生一个脉冲，根据两个脉冲的时间差，可以求得副反射面的周期；圆锥扫描通常需要获得偏航和俯仰方向上的信号强度差，由于光耦位置固定以及知道其光耦脉冲周期，能够准确的知道方位和俯仰上四个点在副反射面一个旋转周期内的时间点，由此可以采样偏航和俯仰上的信号强度而获得其信号差。通常为确保其光耦位置固定，没有采用极化自动化控制，其天线极化改变只能通过手动改变高频头的极化角。

在上述船载卫星天线中，通过采用副反射面与波导组合的方式来取代支撑架，而这种天线通常是一种两轴形式，缺乏极化轴自动控制，降低了这种天线极化控制的灵活性。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供了一种卫星天线，以实现极化轴自动控制，从而提高卫星天线极化控制的灵活性；本发明还提供了一种卫星天线的控制方法。

为解决上述问题，本发明实施例提供的一种卫星天线，包括抛物面，波导，高频头，副反射面，圆锥扫描电机，高频头固定装置，极化电机，光耦，保护罩；

所述圆锥扫描电机固定在所述保护罩上，用于带动所述副反射面旋转；

所述光耦固定在固定圆锥扫描电机板上，所述保护罩固定在所述波导的辐射端面上，所述波导的另外一端与所述高频头固定装置的相连；

所述高频头固定在所述高频头固定装置上，所述极化电机设置所述抛物面的外面，用于带动所述高频头转动。

进一步地，上述的卫星天线，其中，还包括极化齿轮和轴承，极化齿轮和轴承的外圈固定的抛物面上，所述极化电机通过轴承带动高频头转动。

进一步地，上述的卫星天线，其中，所述极化电机通过传送带带动所述轴承转动。

进一步地，上述的卫星天线，其中，所述极化电机固定在极化电机固定板上。

进一步地，上述卫星天线，其中，所述圆锥扫描电机上设有保护罩。

天线极化通过控制极化电机带动高频头转动即可实现自动化控制。但是极化角的改变同时还会影响到光耦位置的改变，为此，本发明还提供一种采用上述卫星天线的控制方法。

为了实现卫星天线与接收卫星的极化匹配需将极化轴旋转一个极化角该极化角由卫星天线所在位置的经纬度以及同步卫星的经度确定，此时光耦位置相对于初始位置旋转了假设初始采样所对应的时间点为ABCD，A点T₀，B点T₀+T/4，C点T₀+T/2，D点T₀+3T/4，其中T₀为初始采样时间，而T为副反射面旋转周期；当光耦位置相对于初始位置旋转了通过对采样点的起始时间进行相应处理，以达到采样位置点不变的状态。

进一步地，上述的控制方法，通过调整采样点时间对所述采用位置点进行矫正，此时ABCD所对应的时间点为：A点T₀+T-T_d，B点T₀+T/4-T_d，C点T₀+T/2-T_d，D点T₀+3T/4-T_d，其中T₀为初始采样时间，T_d为而T为副反射面旋转周期。

采用本发明提供的卫星天线，通过在卫星天线上设置极化电机，实现了极化轴的自动控制，实现了对卫星天线极化的控制。通过结合本发明提供的卫星天线的控制方法，实现了极化轴旋转而采样点不变，巧妙地实现了卫星天线极化控制的灵活性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是一种船载卫星天线示意图；

图2是本发明提供的一种卫星天线实施例示意图；

图3是卫星天线极化状态示意图；

图4是是本发明提供的一种极化天线的控制方法实施例示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，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2所示，是本发明提供的一种卫星天线实施例示意图，该卫星天线包括，抛物面1，波导2，高频头3，副反射面4，圆锥扫描电机5，保护罩6，高频头固定装置10，极化电机11，光耦13。所述圆锥扫描电机5固定在所述保护罩6上，用于带动所述副反射面4旋转；所述光耦13固定在固定圆锥扫描电机板上，所述保护罩6固定在所述波导2的辐射端面上，所述波导的另外一端与所述高频头固定装置10的相连；所述高频头固定在所述高频头固定装置10上，所述极化电机11设置在所述抛物面1的外面，用于带动所述高频头3转动。

上述的卫星天线，极化齿轮7和轴承9的外圈固定在抛物面上，所述极化电机通过轴承9带动高频头转动，并且带动波导2及光耦13旋动；

上述的卫星天线，所述极化电机11固定在极化电机固定板8上。

如图3所示，是本发明提供的一种极化天线的控制方法实施例示意图。A、C为偏航方向上的采样位置，而B、D为俯仰上的采样位置，四个采样位置间在时间上存在着一定关联，其中E表示高频头的极化方向，如图3(a)所示；初始采样所对应的时间点为ABCD，A点T₀，B点T₀+T/4，C点T₀+T/2，D点T₀+3T/4，其中T₀为初始采样时间，而T为副反射面旋转周期。在极化轴初始化过程中，极化轴的零点位置对应光耦位置在偏航方向，如初始化状态极化方向E所示，为了实现卫星天线与接收卫星的极化匹配需将极化轴旋转一个极化角该天线装置的极化角是根据天线装置所在位置以及所需要搜索的卫星来决定。

地面接收天线的极化角公式如下：

其中为地面接收天线的极化角θ为接收站的纬度，ψ_g接收站的经度，ψ_s卫星的经度。

通过极化电机带动高频头转动一个角度此时光耦位置相对于原来位置偏移了如图3(b)所示；此时需要对采样点时间进行相应的处理，以达到采样位置点不变的状态。

如图4所示，通过调整采样点时间对所述采用位置点进行矫正，此时ABCD所对应的时间点为：A点T₀+T-T_d，B点T₀+T/4-T_d，C点T₀+T/2-T_d，D点T₀+3T/4-T_d，其中T₀为初始采样时间，T_d为而T为副反射面旋转周期。

上述说明示出并描述了本发明的一个优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权力要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种卫星天线，包括抛物面，波导，高频头，副反射面，圆锥扫描电机，高频头固定装置，极化电机，光耦，保护罩；

所述圆锥扫描电机固定在所述保护罩上，用于带动所述副反射面旋转；

所述光耦固定在固定圆锥扫描电机板上，所述保护罩固定在所述波导的辐射端面上，所述波导的另外一端与所述高频头固定装置相连；

所述高频头固定在所述高频头固定装置上，所述极化电机设置所述抛物面的外面，用于带动所述高频头转动。

2.根据权利要求1所述的卫星天线，其特征在于，所述卫星天线还包括极化齿轮和轴承，极化齿轮和轴承的外圈固定的抛物面上，所述极化电机通过轴承带动高频头转动。

3.根据权利要求2所述的卫星天线，其特征在于，所述极化电机通过传送带带动所述轴承转动。

4.根据权利要求3所述的卫星天线，其特征在于，所述极化电机固定在极化电机固定板上。

5.一种采用所述权利要求1至4任一所述卫星天线的控制方法，包括，在卫星天线的极化角为时，极化电机带动高频头转动相应地光耦位置相对于原来位置偏移了对采样位置点进行相应的处理，以达到采样位置点不变的状态。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，通过调整采样点时间对所述采用位置点进行矫正，此时ABCD所对应的时间点为：A点T₀+T-T_d，B点T₀+T/4-T_d，C点T₀+T/2-T_d，D点T₀+3T/4-T_d，其中T₀为初始采样时间，T_d为而T为副反射面旋转周期。