CN202632115U

CN202632115U - 天线控制器

Info

Publication number: CN202632115U
Application number: CN 201220240574
Authority: CN
Inventors: 薛强; 辛瑞红; 韩志杰; 张宇星; 赵伟; 肖亮
Original assignee: Beijing Aerospace Guanghua Electronic Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Aerospace Guanghua Electronic Technology Co Ltd
Priority date: 2012-05-25
Filing date: 2012-05-25
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2022-05-25

Abstract

本实用新型涉及一种天线控制器，属于卫星天线测试控制实验技术领域。包括室内单元、通信电缆和室外单元；室内单元包括开关电源、PC104板卡、串口通信卡、信标机、接口模块、LCD显示屏、键盘模块和风扇。PC104板卡为室内单元控制中心，此板卡一方面接收键盘模块发出的操作指令，另一方面通过串口通信卡、接口模块与室外单元进行串行通讯；室外单元包括开关电源、PLC控制模块、变频器模块、旋转编码器模块、继电器阵列、端子排和手持控制单元。PLC控制模块与室内单元进行串行通讯，接收室内单元的指令控制继电器阵列吸合。该天线控制器具有成本低、对星快、精度高、抗干扰能力强和人机交互界面友好的优点。

Description

天线控制器

技术领域

本实用新型涉及一种天线控制器，属于卫星天线测试控制实验技术领域。

背景技术

随着信息社会的到来，计算机技术正越来越深刻地改变着我们的生产、生活、工作及学习方式。为了满足社会对人才的需求，必须加快发展交互式多媒体远程教育信息化的建设，卫星电视广播在远程教育建设中起到了举足轻重的作用。卫星通信的迅速性、方便性、灵活性及信息资源的丰富性是不言而喻的。但随着电视广播由模拟信号向数字信号转化，对卫星地面接收系统的性能提出了新的要求。在接收数字信号时如何在较短的时间内使天线对准卫星，保证接收信号的快速性和可靠性，成为工作人员迫切需要解决的问题。而且大口径卫星天线是卫星地球站关键设备之一，在整个卫星地球站的安全优质播出工作中地位十分重要。随着卫星技术的不断发展，地面站的数量与日俱增，对于天线控制系统的要求将会越来越高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种天线控制器，该天线控制器具有成本低、对星快、精度高、抗干扰能力强和人机交互界面友好的优点。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

本实用新型的天线控制器，包括室内单元、通信电缆和室外单元；室内单元包括开关电源、PC104板卡、串口通信卡、信标机、接口模块、LCD显示屏、键盘模块和风扇。开关电源为5V/12V直流电源，一方面为LCD显示屏和风扇模块提供12V直流电压，另一方面为PC104板卡、键盘模块和接口模块提供5V直流电压；PC104板卡为室内单元控制中心，此板卡一方面接收键盘模块发出的操作指令，另一方面通过串口通信卡、接口模块与室外单元进行串行通讯，并将天线状态与指令操作结果信号通过LCD显示屏进行显示；信标机接收天线的信标频率并传递给PC104板卡；串口通信卡与接口模块使得PC104板卡与室外单元的串行通讯成为可能。

通信电缆为8芯电缆，一端连接室内单元的接口模块，另一端为8支压接端子接头连接室外单元的端子排。

室外单元包括开关电源、PLC控制模块、变频器模块、旋转编码器模块、继电器阵列、端子排和手持控制单元。开关电源一方面为继电器阵列提供24V直流线圈电压，另一方面通过端子排为极化电机提供5V直流电压；PLC控制模块与室内单元进行串行通讯，接收室内单元的指令控制继电器阵列吸合；变频器模块通过端子排为天线方位电机与俯仰电机的运转提供380V交流电压；手持控制单元将本地控制信号提供给PLC控制模块；旋转编码器模块采集天线的位置与角度信息进行转换，通过通讯电缆输出编码信号给室内单元的PC104板卡进行运算。

本实用新型与现有技术相比有益效果为：

(1)本实用新型相比较市场上出现的采用单片机为控制中心的天线控制器，采用PC104板卡作为控制中心，PC104板卡具有灵活的可扩展性，允许工程师互换及匹配各种功能卡，可随系统的需求而升级CPU的性能，增加系统的功能性和性能只需通过改变相应的模块即可实现。

(2)本实用新型采用网络接口，使得扩展远程监控系统的愿望得到实现。

(3)本实用新型所设计的卫星通讯软件，功能强大，基于Windows系统进行操作，安装方便快捷，完美的实现了卫星状态显示和菜单控制两大功能。

(4)本实用新型相比较于传统的单纯采用继电器阵列控制天线电机运转的方法，使用西门子PLC来进行控制输出，其中PLC功能强大，稳定性极高，故障率小，环境适应性强，大大增加了整机的使用寿命和稳定性。

(5)本实用新型室内单元PC104板卡与室外单元PLC采用RS485通讯模式，自定义通讯协议进行数据传输，其中指令内容全面可靠，误码率小。

(6)本实用新型利用旋转编码器模块测算天线的转动角度，并将编码信息通过485总线传送至PC104板卡进行处理，操控性能精准，实时性较高。

附图说明

图1为本实用新型的天线控制器整体结构框图；

图2为本实用新型的室内单元功能框图；

图3为本实用新型通信电缆结构示意图；

图4为本实用新型室外单元功能框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

实施例

如图1所示，天线控制器包括室内单元、通信电缆和室外单元。

如图2所示，室内单元包括开关电源、PC104板卡、串口通信卡、信标机、接口模块、LCD显示屏、键盘模块和风扇。开关电源为5V/12V直流电源，一方面为LCD显示屏和风扇模块提供12V直流电压，另一方面为PC104板卡、键盘模块和接口模块提供5V直流电压；PC104板卡为室内单元控制中心，此板卡一方面接收键盘模块发出的操作指令，另一方面通过串口通信卡、接口模块与室外单元进行串行通讯，并将天线状态与指令操作结果信号通过LCD显示屏进行显示；信标机接收天线的信标频率并传递给PC104板卡；串口通信卡与接口模块使得PC104板卡与室外单元的串行通讯成为可能。

如图3所示，通信电缆为8芯电缆，一端为DB25芯接头，连接室内单元的接口模块，一端为8支压接端子接头连接室外单元的端子排。

如图4所示，室外单元包括开关电源、PLC控制模块、变频器模块、旋转编码器模块、继电器阵列、端子排和手持控制单元。开关电源一方面为继电器阵列提供24V直流线圈电压，另一方面通过端子排为极化电机提供5V直流电压；PLC控制模块与室内单元进行串行通讯，接收室内单元的指令控制继电器阵列吸合；变频器模块通过端子排为天线方位电机与俯仰电机的运转提供380V交流电压；手持控制单元将本地控制信号提供给PLC控制模块；旋转编码器模块采集天线的位置与角度信息进行转换，通过通讯电缆输出编码信号给室内单元的PC104板卡进行运算。

在正常工作情况下，室内单元的PC104板卡是整个系统的控制中心，其功能相当于一台微型计算机，装载Windows操作系统，PC104板卡通过VGA接口向LCD显示屏输出显示信号，在系统环境下安装运行天线控制器软件ACU.EXE。PC104板卡通过RS232接口连接键盘模块，接收操作指令。PC104板卡通过RS232接口与内置标准信标机连接，接收天线信标信号，并实时显示。PC104板卡扩展串口通信卡，串口通信卡连接室内单元接口模块的Control口，并通过通信电缆与室外单元的PLC控制模块进行串行通讯。PLC控制模块是室外单元的控制中枢，此模块对天线的限位报警信号、手持控制单元的操作信号和急停控制信号进行实时检测，当有上述信号产生时向室内单元PC104板卡发送自定义状态字，然后PLC控制模块输出控制信号至继电器阵列，通过控制不同的继电器吸合对突发事件进行处理。室外单元的变频器模块通过调整频率来驱动三相电机进行高低速旋转。旋转编码器模块采集天线的位置与角度信息进行转换，通过通讯电缆输出编码信号给室内单元的PC104板卡进行运算。

本实用新型未详细说明部分属本领域技术人员公知常识。

Claims

1.天线控制器，包括室内单元、通信电缆和室外单元；其特征在于：

室内单元包括开关电源、PC104板卡、串口通信卡、信标机、接口模块、LCD显示屏、键盘模块和风扇；开关电源为5V/12V直流电源，开关电源为LCD显示屏和风扇模块提供12V直流电压，开关电源为PC104板卡、键盘模块和接口模块提供5V直流电压；PC104板卡接收键盘模块发出的操作指令，PC104板卡通过串口通信卡、接口模块与室外单元进行串行通讯，并将天线状态与指令操作结果信号通过LCD显示屏进行显示；信标机接收天线的信标频率并传递给PC104板卡；PC104板卡与室外单元的串行通讯通过串口通信卡与接口模块完成；

通信电缆为8芯电缆，一端连接室内单元的接口模块，另一端为8支压接端子接头连接室外单元的端子排；

室外单元包括开关电源、PLC控制模块、变频器模块、旋转编码器模块、继电器阵列、端子排和手持控制单元；开关电源为继电器阵列提供24V直流线圈电压，开关电源通过端子排为极化电机提供5V直流电压；PLC控制模块与室内单元进行串行通讯，接收室内单元的指令控制继电器阵列吸合；变频器模块通过端子排为天线方位电机与俯仰电机的运转提供380V交流电压；手持控制单元将本地控制信号提供给PLC控制模块；旋转编码器模块采集天线的位置与角度信息进行转换，通过通讯电缆输出编码信号给室内单元的PC104板卡进行运算。