CN114361809A - 一种ku和ka双频收发组件快速切换装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种ku和ka双频收发组件快速切换装置，包括底座、与设置在底座上的方位电器仓、与设置在方位电器仓上的外置电池和俯仰电器仓，以及设置在俯仰电器仓上的天线面和极化旋转组件，所述天线面内穿过的ku圆波导延长件一端设有ku馈源杆，另一端设有ku收发器。该ku和ka双频收发组件快速切换装置方便快速更换ku/ka频段，同时保留极化自动对星旋转，保证设备整体使用重量较轻，使用方便，而如果ku频段极化需要手动调整，则每次必须通过无线或有线登录到设备，查看当前极化角度；或通过屏幕寻找极化角度之后手动切换，设备使用非常不便。

Description

一种ku和ka双频收发组件快速切换装置

技术领域

本发明涉及ku和ka双频技术领域，具体为一种ku和ka双频收发组件快速切换装置。

背景技术

近年来，高通量卫星发展迅猛。比如我国最近的两个高通量卫星，经常采用ku或者ka频段。其中中星16号卫星于2017年4月12日发射，小站采用ka频段，定点于东经110.5度同步卫星轨道，提供26个用户波束，覆盖中国及近海区域，可应用于远程教育、医疗、互联网接入、机载和船舶通信、应急通信等领域。亚太6D卫星于2020年7月9日，发射成功。亚太6D通信卫星小站采用采用Ku频段进行传输，通信总容量达到50Gbps，单波束容量可达1Gbps以上，可以为用户提供高质量的话音、数据通信服务；采用90个用户波束，实现可视范围下全球覆盖。

由于两颗高通量卫星在不同时间、不同地域情况的表现不一样，可能会存在某一时间一种选择更优的情况。而且对于不同卫星，在不同行业用户的接入效果不同。客户在适用情况下，可能会切换不同的卫星，以达到一套设备最大使用的目的。

在目前技术状态下，ku/ka可复用，对于用户来说，节省了固定资产的投资，增大了设备的适用范围，根据竞争优势。

之前的技术方案是采用ku/ka共用馈源的方案，但是在设计上共用馈源会导致效率的降低，而且收发器也同样需要更换。

类似的技术方案也包括馈源杆连同收发器一起更换的方案，但是缺点是极化不能自动，增加了客户使用的不方便性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种ku和ka双频收发组件快速切换装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种ku和ka双频收发组件快速切换装置，包括底座、与设置在底座上的方位电器仓、与设置在方位电器仓上的外置电池和俯仰电器仓，以及设置在俯仰电器仓上的天线面和极化旋转组件，所述天线面内穿过的ku圆波导延长件一端设有ku馈源杆，另一端设有ku收发器，所述极化旋转组件的极化旋转电机通过螺栓固定在方位电器仓上。

优选的，所述ku圆波导延长件的两端均固定凸起，所述ku馈源杆紧固件和ku收发器紧固件内均开设有与凸起相适配的凹槽，可将ku馈源杆紧固件和ku收发器紧固件配合凸起和凹槽分别固定在ku圆波导延长件的两端，用于实现紧密配合的目的，并且当极化切换时，ku收发器以及被极化旋转电机带动，从而实现极化的自动切换。

优选的，所述天线面内穿过的ka圆波导转换件一端设ka馈源杆，另一端设有ka收发器。

优选的，所述ka圆波导转换件的两端均固定凸起，所述ka馈源杆紧固件和ka收发器紧固件内均开设有与凸起相适配的凹槽，可将ka馈源杆紧固件和ka收发器紧固件配合凸起和凹槽分别固定在ka圆波导转换件的两端，所述ka收发器紧固件与ka正交耦合器固定连接，ka收发器与ka正交耦合器接触并可旋转，此配合除了减少圆波导缝隙，减少微波损耗外，可将ka正交耦合器部分与ka馈源杆紧固件、ka收发器紧固件、ka圆波导转换件固定，并且当极化切换时，ka正交耦合器固定，ka收发器被极化旋转电机带动，从而实现极化的自动切换。

优选的，所述极化旋转组件包括极化旋转电机、皮带、同步带轮、软限位开关、极化硬限位A、极化硬限位B和限位片，所述极化旋转电机的输出端设有皮带，所述皮带的一端套接在极化旋转电机的输出端，另一端套接在同步带轮的外部。

优选的，所述极化硬限位A、极化硬限位B和限位片通过螺栓固定在俯仰电器仓上，所述限位片上设有软限位开关。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

方便快速更换ku/ka频段，同时保留极化自动对星旋转，保证设备整体使用重量较轻，使用方便，而如果ku频段极化需要手动调整，则每次必须通过无线或有线登录到设备，查看当前极化角度；或通过屏幕寻找极化角度之后手动切换，设备使用非常不便。

附图说明

图1为本发明的ku频收发组件快速切换装置结构示意图；

图2为本发明图1的后视结构示意图；

图3为本发明图1的剖视结构示意图；

图4为本发明极化旋转组件的结构示意图；

图5为本发明的ka频收发组件快速切换装置结构示意图；

图6为本发明ka频收发组件快速切换装置的剖视结构示意图。

图中：1、ku馈源杆；2、天线面；3、ku收发器；4、外置电池；5、方位电器仓；6、俯仰电器仓；7、ku馈源杆紧固；8、ku收发器紧固；9、ku圆波导延长件；10、底座；11、ka馈源杆；12、ka收发器；13、ka馈源杆紧固件；14、ka收发器紧固件；15、ka圆波导转换件；16、极化旋转组件；1601、极化旋转电机；1602、皮带；1603、同步带轮；1604、软限位开关；1605、极化硬限位A；1606、极化硬限位B；1607、限位片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施案例一

如附图1、2和3所示，本发明提供一种技术方案：一种ku频收发组件快速切换装置，包括底座10、与设置在底座10上的方位电器仓5、与设置在方位电器仓5上的外置电池4和俯仰电器仓6，以及设置在俯仰电器仓6上的天线面2和极化旋转组件16，天线面2内穿过的ku圆波导延长件9一端设有ku馈源杆1，另一端设有ku收发器3，ku圆波导延长件9的两端均固定凸起，ku馈源杆紧固件7和ku收发器紧固件8内均开设有与凸起相适配的凹槽，可将ku馈源杆紧固件7和ku收发器紧固件8配合凸起和凹槽分别固定在ku圆波导延长件9的两端，用于实现紧密配合的目的，并且当极化切换时，ku收发器3以及被极化旋转电机1601带动，从而实现极化的自动切换，可将ku馈源杆紧固件7和ku收发器紧固件8配合凸起和凹槽分别固定在ku圆波导延长件9的两端，当需要使用ku卫星时，需要安装ku馈源1，通过ku馈源杆紧固7将ku馈源杆1与天线面2固定，并将ku馈源杆1与ku圆波导延长件9相连接，再通过ku收发器3将ku圆波导延长件9与俯仰电器仓6相连接，极化旋转组件16的极化旋转电机1601通过螺栓固定在方位电器仓5上。

实施案例二

如附图5和图6所示，本发明提供一种技术方案：一种ka频收发组件快速切换装置，包括ka馈源杆11、ka收发器12、ka馈源杆紧固件13、ka收发器紧固件14和ka圆波导转换件15，天线面2内穿过的ka圆波导转换件15一端设ka馈源杆11，另一端设有ka收发器12，ka圆波导转换件15的两端均固定凸起，ka馈源杆紧固件13和ka收发器紧固件14内均开设有与凸起相适配的凹槽，可将ka馈源杆紧固件13和ka收发器紧固件14配合凸起和凹槽分别固定在ka圆波导转换件15的两端，ka收发器紧固件14与ka正交耦合器固定连接，ka收发器12与ka正交耦合器接触并可旋转，此配合除了减少圆波导缝隙，减少微波损耗外，可将ka正交耦合器部分与ka馈源杆紧固件13、ka收发器紧固件14、ka圆波导转换件15固定，并且当极化切换时，ka正交耦合器固定，ka收发器12被极化旋转电机1601带动，从而实现极化的自动切换，可将ka馈源杆紧固件13和ka收发器紧固件14配合凸起和凹槽分别固定在ka圆波导转换件15的两端，当需要使用ka卫星时，需要安装ka馈源杆11，通过ka馈源杆紧固件13将ka馈源杆11与天线面2固定，并将ka馈源杆紧固件13与ku圆波导延长件相连，以及在ku圆波导延长件中间，插入ka圆波导转换件15，使其波导口径发生变化，从而实现ka频段电磁波传到，在ku圆波导延长件后面，需要将ka收发器12通过1ka收发器紧固件14与俯仰电器仓6相连接。

如图4所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，极化旋转组件16包括极化旋转电机1601、皮带1602、同步带轮1603、软限位开关1604、极化硬限位A1605、极化硬限位B1606和限位片1607，极化旋转电机1601的输出端设有皮带1602，皮带1602的一端套接在极化旋转电机1601的输出端，另一端套接在同步带轮1603的外部，极化硬限位A1605、极化硬限位B1606和限位片1607通过螺栓固定在俯仰电器仓6上，限位片1607上设有软限位开关1604，极化旋转时，极化旋转电机1601通过皮带1602带动同步带轮1603旋转，将限位片1607与软限位开关1604感应，软件会感应到目前位置并设置当前位置，以对其进行标定，极化硬限位A1605和极化硬限位B1606限定其位置，避免超过范围，以及由于ku设备是线极化，通过ku收发器3相对于地面水平的运动改变极化角度，当极化旋转时，整个ku收发器3会与同步带轮1603固定连接，带动ku收发器3角度改变实现线性极化的自动旋转。

由于ka设备是圆极化，通过ka收发器12内部的正交耦合器实现左旋、右旋的切换，其内部拨片在安装紧固时，通过ka圆波导转换件15相连，ka收发器12正交耦合器的内部旋转机构与ka圆波导转换件15固定，当极化切换时，正交耦合器固定，ka收发器12被极化旋转电机1601带动，从而实现极化的自动切换。

该ku和ka双频收发组件快速切换装置的工作原理：

当需要使用ku卫星时，需要安装ku馈源1，通过ku馈源杆紧固7将ku馈源杆1与天线面2固定，并将ku馈源杆1与ku圆波导延长件9相连接，再通过ku收发器3将ku圆波导延长件9与俯仰电器仓6相连接，极化旋转时，极化旋转电机1601通过皮带1602带动同步带轮1603旋转，将限位片1607与软限位开关1604感应，软件会感应到目前位置并设置当前位置，以对其进行标定，极化硬限位A1605和极化硬限位B1606限定其位置，避免超过范围，以及由于ku设备是线极化，通过ku收发器3相对于地面水平的运动改变极化角度，当极化旋转时，整个ku收发器3会与同步带轮1603固定连接，带动ku收发器3角度改变实现线性极化的自动旋转；

当需要使用ka卫星时，需要安装ka馈源杆11，通过ka馈源杆紧固件13将ka馈源杆11与天线面2固定，并将ka馈源杆紧固件13与ku圆波导延长件相连，以及在ku圆波导延长件中间，插入ka圆波导转换件15，使其波导口径发生变化，从而实现ka频段电磁波传到，在ku圆波导延长件后面，需要将ka收发器12通过1ka收发器紧固件14与俯仰电器仓6相连接，由于ka设备是圆极化，通过ka收发器12内部的正交耦合器实现左旋、右旋的切换，其内部拨片在安装紧固时，通过ka圆波导转换件15相连，ka收发器12正交耦合器的内部旋转机构与ka圆波导转换件15固定，当极化切换时，正交耦合器固定，ka收发器12被极化旋转电机1601带动，从而实现极化的自动切换。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种ku频收发组件快速切换装置，包括底座（10）、与设置在底座（10）上的方位电器仓（5）、与设置在方位电器仓（5）上的外置电池（4）和俯仰电器仓（6），以及设置在俯仰电器仓（6）上的天线面（2）和极化旋转组件（16），其特征在于：所述天线面（2）内穿过的ku圆波导延长件（9）一端设有ku馈源杆（1），另一端设有ku收发器（3），所述极化旋转组件（16）的极化旋转电机（1601）通过螺栓固定在方位电器仓（5）上。

2.根据权利要求1所述的一种ku频收发组件快速切换装置，其特征在于：所述ku圆波导延长件（9）的两端均固定凸起，所述ku馈源杆紧固件（7）和ku收发器紧固件（8）内均开设有与凸起相适配的凹槽，可将ku馈源杆紧固件（7）和ku收发器紧固件（8）配合凸起和凹槽分别固定在ku圆波导延长件（9）的两端，用于实现紧密配合的目的，并且当极化切换时，ku收发器（3）以及被极化旋转电机（1601）带动，从而实现极化的自动切换。

3.根据权利要求1所述的一种ka频收发组件快速切换装置，其特征在于：所述天线面（2）内穿过的ka圆波导转换件（15）一端设ka馈源杆（11），另一端设有ka收发器（12）。

4.根据权利要求3所述的一种ka频收发组件快速切换装置，其特征在于：所述ka圆波导转换件（15）的两端均固定凸起，所述ka馈源杆紧固件（13）和ka收发器紧固件（14）内均开设有与凸起相适配的凹槽，可将ka馈源杆紧固件（13）和ka收发器紧固件（14）配合凸起和凹槽分别固定在ka圆波导转换件（15）的两端，所述ka收发器紧固件（14）与ka正交耦合器固定连接，ka收发器（12）与ka正交耦合器接触并可旋转，此配合除了减少圆波导缝隙，减少微波损耗外，可将ka正交耦合器部分与ka馈源杆紧固件（13）、ka收发器紧固件（14）、ka圆波导转换件（15）固定，并且当极化切换时，ka正交耦合器固定，ka收发器（12）被极化旋转电机（1601）带动，从而实现极化的自动切换。

5.根据权利要求1所述的一种ku和ka双频收发组件快速切换装置，其特征在于：所述极化旋转组件（16）包括极化旋转电机（1601）、皮带（1602）、同步带轮（1603）、软限位开关（1604）、极化硬限位A（1605）、极化硬限位B（1606）和限位片（1607），所述极化旋转电机（1601）的输出端设有皮带（1602），所述皮带（1602）的一端套接在极化旋转电机（1601）的输出端，另一端套接在同步带轮（1603）的外部。

6.根据权利要求5所述的一种ku和ka双频收发组件快速切换装置，其特征在于：所述极化硬限位A（1605）、极化硬限位B（1606）和限位片（1607）通过螺栓固定在俯仰电器仓（6）上，所述限位片（1607）上设有软限位开关（1604）。

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