CN110838868B - 一种快速切换kaku双频段便携卫星地球站 - Google Patents

一种快速切换kaku双频段便携卫星地球站 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种快速切换kaku双频段便携卫星地球站，所述快速切换kaku双频段便携卫星地球站包括通用组件和馈源组件，所述馈源组件与通用组件电连接，所述馈源组件包括ka馈源组件和ku馈源组件，通用组件根据来自馈源组件的信号自动识别馈源组件的种类，通用组件切换至与馈源组件类型相对应的频段，馈源组件与卫星通信并将卫星信号送至通用组件，通用组件控制馈源组件寻星和对准卫星并通过馈源组件接收卫星信号。这种系统和方法的优点在于：可以简单更换ka馈源组件和ku馈源组件；能够识别馈源的种类并根据馈源种类并自动在ka频段和ku频段之间切换，切换速度快；馈源组件以外的部件可以通用，设备成本低。

Description

一种快速切换kaku双频段便携卫星地球站
技术领域
本发明涉及卫星通信领域，具体而言，涉及一种快速切换kaku双频段便携卫星地球站。
背景技术
Ka频段和Ku频段是现在经常用于卫星通信的两个频段。Ka频段大致上的频率范围是18.7GHz～30.0GHz，该频段具有可用带宽，设备体积非常小的特点。因此，Ka频段卫星通信系统可为高速卫星通信、千兆比特级宽带数字传输、高清晰度电视(HDTV)、卫星新闻采集(SNG)及个人卫星通信等新业务提供一种崭新的手段。Ka频段的缺点是雨衰较大，对器件和工艺的要求较高。
Ku频段频率一般在10.95～14.5GHz，采用多馈源成型波束技术对本国进行有效覆盖,不易受微波辐射干扰，KU频段下行转发器发射功率大,能量集中,方便接收。Ku卫星数字广播上行系统要采取上行功率控制手段，以便自动补偿或消除在卫星上行链路出现的雨、雪、云、雾等对上行信号的衰减作用。同时，ku频段卫星支持点对点数据传输，保密性高，非常适用于军队、各大部委等保密性较高的单位使用。
中国地理环境复杂，地质灾害比较频繁，尤其是地震、洪水等发生时地面通信网络很容易被破坏,卫星通信将是应急通信一种非常有效的通信手段。而通信速率、稳定性及安全、可靠是衡量卫星通信质量的重要手段，从 ka、ku的特性来看，单一频段卫星通信手段都不能满足当前各种复杂环境应急通信使用，双频段卫星便携通信设备可有效的解决该问题。
当前国内外以单一频段卫星站为主，也有双频段卫星站，但是使用者现场无法自由切换，现场需要携带工具及很多附件，体积大，携带非常不便，更换时需要使用工具更换硬件、结构同时软件也需更换(一般系统软件需要厂家现场或远程支持)，时间长，操作复杂等无法适应现有应急救援需求，非专业人士也无法在现场单人无法完成整个操作。
综上所述，需要提供一种快速切换kaku双频段便携卫星地球站，其能够克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明旨在提供一种快速切换kaku双频段便携卫星地球站，其能够克服现有技术的缺陷。本发明的发明目的通过以下技术方案得以实现：
本发明的一个实施方式提供了一种快速切换kaku双频段便携卫星地球站，其中所述快速切换kaku双频段便携卫星地球站包括通用组件和馈源组件，所述馈源组件与通用组件电连接，所述馈源组件包括ka馈源组件和ku 馈源组件，通用组件根据来自馈源组件的信号自动识别馈源组件的种类，通用组件切换至与馈源组件类型相对应的频段，馈源组件与卫星通信并将卫星信号送至通用组件，通用组件控制馈源组件寻星和对准卫星并通过馈源组件接收卫星信号。
根据本发明的上述一个实施方式提供的快速切换kaku双频段便携卫星地球站，其中所述通用组件包括电子开关、控制单元、伺服器、A/D采样单元、信标接收机、DVB接收机和耦合器，所述电子开关与馈源组件电连接，控制单元分别与电子开关、伺服器和A/D采样单元电连接，伺服器与卫星天线电连接，耦合器与电子开关电连接，信标接收机和DVB接收机分别与耦合器电连接，A/D采样单元分别与信标接收机和DVB接收机电连接。
根据本发明的上述一个实施方式提供的快速切换kaku双频段便携卫星地球站，其中所述耦合器通过电子开关接收来自馈源组件的信号、耦合器将信号耦合为信标信号和DVB信号并分别传送至信标接收机和DVB接收机，信标接收机和DVB接收机对信号进行解析并通过A/D采样单元将信号送至控制单元，控制单元根据信号判断馈源组件的种类并控制电子开关切换至与馈源组件种类相对应的ka频段或ku频段，控制单元通过伺服器控制馈源组件对准卫星。
根据本发明的上述一个实施方式提供的快速切换kaku双频段便携卫星地球站，其中所述通用组件还包括倾斜仪、GPS和极化传感器，所述控制单元分别和倾斜仪、GPS和极化传感器电连接。
根据本发明的上述一个实施方式提供的快速切换kaku双频段便携卫星地球站，其中所述快速切换kaku双频段便携卫星地球站根据需要选择更换并使用ka馈源组件或ku馈源组件，快速切换kaku双频段便携卫星地球站同一时间只能使用一种馈源组件。
根据本发明的上述一个实施方式提供的快速切换kaku双频段便携卫星地球站，其中所述快速切换kaku双频段便携卫星地球站还包括基座和边瓣，所述基座包括托架、外壳和底座，所述通用组件封装在外壳内，底座安装在外壳底部，托架通过连接轴安装在外壳顶部且可以绕连接轴摆动，托架与馈源组件的底侧连接，边瓣与馈源组件的顶端连接。
根据本发明的上述一个实施方式提供的快速切换kaku双频段便携卫星地球站，其中所述ka馈源组件包括ka卫星天线、ka功率放大器和ka高频头，所述ka功率放大器和ka高频头分别与ka卫星天线电连接，ka卫星天线和ka高频头分别和通用组件电连接，边瓣安装在ka卫星天线上，通用组件根据来自ka卫星天线的信号自动识别馈源组件的类型并切换至ka频段。
根据本发明的上述一个实施方式提供的快速切换kaku双频段便携卫星地球站，其中所述ka馈源组件还包括连接架，ka卫星天线、ka功率放大器和ka高频头分别安装在连接架的一侧，连接架的另一侧与基座的托架固定连接。
根据本发明的上述一个实施方式提供的快速切换kaku双频段便携卫星地球站，其中所述ku馈源组件包括ku卫星天线、ku功率放大器和ku高频头，所述ku功率放大器和ku高频头分别与ku卫星天线电连接，ku卫星天线和ku高频头分别和通用组件电连接，边瓣安装在ku卫星天线上，通用组件根据来自ku卫星天线的信号自动识别馈源组件的类型并切换至ku频段。
根据本发明的上述一个实施方式提供的快速切换kaku双频段便携卫星地球站，其中所述ku馈源组件还包括连接架，ku卫星天线、ku功率放大器和ku高频头分别安装在连接架的一侧，连接架的另一侧与基座的托架固定连接。
该快速切换kaku双频段便携卫星地球站的优点在于：能够识别馈源的种类并根据馈源种类并自动在ka频段和ku频段之间切换，切换速度快；性价比高，馈源组件以外的部件可以通用，设备成本低；集成度高，设备高度集成，所有设备均集成在一个仓体内，对外接口简单。
附图说明
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。
图中：
图1示出了根据本发明一个实施方式的快速切换kaku双频段便携卫星地球站的框图；
图2示出了如图1所示的根据本发明一个实施方式的快速切换kaku双频段便携卫星地球站的示意图；
图3示出了如图2所示的根据本发明一个实施方式的ka馈源组件示意图；
图4示出了如图2所示的根据本发明一个实施方式的ka馈源组件示意图；
图5示出了如图2所示的根据本发明一个实施方式的ku馈源组件示意图；
图6示出了根据本发明一个实施方式的安装快速切换kaku双频段便携卫星地球站示意图。
具体实施方式
图1-6和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将落在本发明的保护范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
如图1-3所示，根据本发明一个实施方式的快速切换kaku双频段便携卫星地球站的框图，其中所述快速切换kaku双频段便携卫星地球站包括通用组件1和馈源组件2，所述馈源组件2与通用组件1电连接，所述馈源组件2包括ka馈源组件21和ku馈源组件22，通用组件1根据来自馈源组件 2的信号自动识别馈源组件2的种类，通用组件1切换至与馈源组件2类型相对应的频段，馈源组件2与卫星通信并将卫星信号送至通用组件1，通用组件1控制馈源组件2寻星和对准卫星并通过馈源组件2接收卫星信号。
根据本发明的上述一个实施方式提供的快速切换kaku双频段便携卫星地球站，其中所述通用组件1包括电子开关101、控制单元102、伺服器103、 A/D采样单元104、信标接收机105、DVB接收机106和耦合器107，所述电子开关101与馈源组件2电连接，控制单元102分别与电子开关101、伺服器103和A/D采样单元104电连接，伺服器103与卫星天线221，211电连接，耦合器107与电子开关101电连接，信标接收机105和DVB接收机 106分别与耦合器107电连接，A/D采样单元104分别与信标接收机105和 DVB接收机106电连接。
根据本发明的上述一个实施方式提供的快速切换kaku双频段便携卫星地球站，其中所述耦合器107通过电子开关101接收来自馈源组件2的信号、耦合器107将信号耦合为信标信号和DVB信号并分别传送至信标接收机105和DVB接收机106，信标接收机105和DVB接收机106对信号进行解析并通过A/D采样单元104将信号送至控制单元102，控制单元102根据信号判断馈源组件2的种类并控制电子开关101切换至与馈源组件2种类相对应的ka频段或ku频段，控制单元102通过伺服器103控制相应馈源组件2 对准卫星。
根据本发明的上述一个实施方式提供的快速切换kaku双频段便携卫星地球站，其中所述通用组件1还包括倾斜仪108、GPS109和极化传感器110，所述控制单元102分别和倾斜仪108、GPS109和极化传感器110电连接，倾斜仪108和GPS109用于为控制单元102提供寻星所必要的参数信息，极化传感器110用于处理控制单元102接收的来自卫星的信号。
根据本发明的上述一个实施方式提供的快速切换kaku双频段便携卫星地球站，其中所述快速切换kaku双频段便携卫星地球站根据需要选择更换并使用ka馈源组件21或ku馈源组件22，快速切换kaku双频段便携卫星地球站同一时间只能使用一种馈源组件2。
根据本发明的上述一个实施方式提供的快速切换kaku双频段便携卫星地球站，其中所述快速切换kaku双频段便携卫星地球站还包括基座和边瓣 4，所述基座包括托架303、外壳302和底座301，所述通用组件1封装在外壳302内，底座301安装在外壳302底部，托架303通过连接轴304安装在外壳302顶部且可以绕连接轴304摆动，托架303与馈源组件2的底侧连接，边瓣4与馈源组件2的顶端连接。
图4示出了如图3所示的根据本发明一个实施方式的ka馈源组件示意图，其中所述ka馈源组件21包括ka卫星天线211、ka功率放大器212和 ka高频头213，所述ka功率放大器212和ka高频头213分别与ka卫星天线211电连接，ka卫星天线211和ka高频头213分别和通用组件1电连接，边瓣4安装在ka卫星天线211上，通用组件1根据来自ka卫星天线211的信号自动识别馈源组件2的类型并切换至ka频段。
根据本发明的上述一个实施方式提供的快速切换kaku双频段便携卫星地球站，其中所述ka馈源组件21还包括连接架214，ka卫星天线211、ka 功率放大器212和ka高频头213分别安装在ka馈源组件21的连接架214 的一侧，ka馈源组件21的连接架214的另一侧与基座的托架303固定连接。
图5示出了如图3所示的根据本发明一个实施方式的ku馈源组件示意图，其中所述ku馈源组件22包括ku卫星天线221、ku功率放大器222和 ku高频头223，所述ku功率放大器222和ku高频头223分别与ku卫星天线221电连接，ku卫星天线221和ku高频头223分别和通用组件1电连接，边瓣4安装在ku卫星天线221上，通用组件1根据来自ku卫星天线221的信号自动识别馈源组件2的类型并切换至ku频段。
根据本发明的上述一个实施方式提供的快速切换kaku双频段便携卫星地球站，其中所述ku馈源组件22还包括连接架224，ku卫星天线221、ku 功率放大器222和ku高频头223分别安装在ku馈源组件22的连接架224 的一侧，ku馈源组件22的连接架224的另一侧与基座的托架303固定连接。
图6示出了根据本发明一个实施方式的安装快速切换kaku双频段便携卫星地球站示意图，将所述馈源组件2固定安装在基座的托架303上，边瓣 4固定安装在馈源组件2上卫星天线所处的一端上。
该快速切换kaku双频段便携卫星地球站的优点在于：能够识别馈源的种类并根据馈源种类并自动在ka频段和ku频段之间切换，切换速度快；性价比高，馈源组件以外的部件可以通用，设备成本低；集成度高，设备高度集成，所有设备均集成在一个仓体内，对外接口简单。
当然应意识到，虽然通过本发明的示例已经进行了前面的描述，但是对本发明做出的将对本领域的技术人员显而易见的这样和其他的改进及改变应认为落入如本文提出的本发明宽广范围内。因此，尽管本发明已经参照了优选的实施方式进行描述，但是，其意并不是使具新颖性的设备由此而受到限制，相反，其旨在包括符合上述公开部分、权利要求的广阔范围之内的各种改进和等同修改。

Claims (9)

1.一种快速切换kaku双频段便携卫星地球站，所述快速切换kaku双频段便携卫星地球站包括通用组件和馈源组件，所述馈源组件与通用组件电连接，其特征在于，所述馈源组件包括ka馈源组件和ku馈源组件，通用组件根据来自馈源组件的信号自动识别馈源组件的种类，通用组件切换至与馈源组件类型相对应的频段，馈源组件与卫星通信并将卫星信号送至通用组件，通用组件控制馈源组件寻星和对准卫星并通过馈源组件接收卫星信号；所述通用组件包括电子开关、控制单元、伺服器、A/D采样单元、信标接收机、DVB接收机和耦合器，所述耦合器通过电子开关接收来自馈源组件的信号、耦合器将信号耦合为信标信号和DVB信号并分别传送至信标接收机和DVB接收机，信标接收机和DVB接收机对信号进行解析并通过A/D采样单元将信号送至控制单元，控制单元根据信号判断馈源组件的种类并控制电子开关切换至与馈源组件种类相对应的ka频段或ku频段，控制单元通过伺服器控制馈源组件对准卫星。
2.如权利要求1所述的快速切换kaku双频段便携卫星地球站，其特征在于，所述电子开关与馈源组件电连接，控制单元分别与电子开关、伺服器和A/D采样单元电连接，伺服器与卫星天线电连接，耦合器与电子开关电连接，信标接收机和DVB接收机分别与耦合器电连接，A/D采样单元分别与信标接收机和DVB接收机电连接。
3.如权利要求2所述的快速切换kaku双频段便携卫星地球站，其特征在于，所述通用组件还包括倾斜仪、GPS和极化传感器，所述控制单元分别和倾斜仪、GPS和极化传感器电连接。
4.如权利要求2所述的快速切换kaku双频段便携卫星地球站，其特征在于，所述快速切换kaku双频段便携卫星地球站根据需要选择更换并使用ka馈源组件或ku馈源组件，快速切换kaku双频段便携卫星地球站同一时间只能使用一种馈源组件。
5.如权利要求2所述的快速切换kaku双频段便携卫星地球站，其特征在于，所述快速切换kaku双频段便携卫星地球站还包括基座和边瓣，所述基座包括托架、外壳和底座，所述通用组件封装在外壳内，底座安装在外壳底部，托架通过连接轴安装在外壳顶部且可以绕连接轴摆动，托架与馈源组件的底侧连接，边瓣与馈源组件的顶端连接。
6.如权利要求5所述的快速切换kaku双频段便携卫星地球站，其特征在于，所述ka馈源组件包括ka卫星天线、ka功率放大器和ka高频头，所述ka功率放大器和ka高频头分别与ka卫星天线电连接，ka卫星天线和ka高频头分别和通用组件电连接，边瓣安装在ka卫星天线上，通用组件根据来自ka卫星天线的信号自动识别馈源组件的类型并切换至ka频段。
7.如权利要求6所述的快速切换kaku双频段便携卫星地球站，其特征在于，所述ka馈源组件还包括连接架，ka卫星天线、ka功率放大器和ka高频头分别安装在连接架的一侧，连接架的另一侧与基座的托架固定连接。
8.如权利要求5所述的快速切换kaku双频段便携卫星地球站，其特征在于，所述ku馈源组件包括ku卫星天线、ku功率放大器和ku高频头，所述ku功率放大器和ku高频头分别与ku卫星天线电连接，ku卫星天线和ku高频头分别和通用组件电连接，边瓣安装在ku卫星天线上，通用组件根据来自ku卫星天线的信号自动识别馈源组件的类型并切换至ku频段。
9.如权利要求8所述的快速切换kaku双频段便携卫星地球站，其特征在于，所述ku馈源组件还包括连接架，ku卫星天线、ku功率放大器和ku高频头分别安装在连接架的一侧，连接架的另一侧与基座的托架固定连接。
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