CN217215065U - 一种Ku/Ka双频全双工卫星通信天线终端 - Google Patents
一种Ku/Ka双频全双工卫星通信天线终端 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种Ku/Ka双频全双工卫星通信天线终端，包括Ku频段收发模块、Ka频段收发模块、伺服传感器以及上位机；所述Ku频段收发模块和Ka频段收发模块均与伺服传感器和上位机连接，所述伺服传感器还与上位机连接。本实用新型提供的通信天线终端，可以根据实际使用情况选择频段组合，利用军民两用频段实现常规通信，利用军用专用频段实现保密通信，使得敌方干扰或监听难度成本增加，因此具有使用灵活，安全保密性高的特点；可以实现真正的双频同时通信，通信速率成倍增加；相对于传统的抛物面天线具有更低轮廓、易共形；同用一套伺服传感器，使得天线在双频同时工作时姿态信息、坐标信息可相互传递不需要重新计算。
Description
技术领域
本实用新型属于卫星通信技术领域，具体涉及到一种Ku/Ka双频全双工卫星通信天线终端。
背景技术
随着信息技术的不断发展，通信业务的不断拓展，卫星移动通信作为全球通信系统的一环有着越来越重要的地位。同时，通信设备的升级和频谱资源的稀缺使双频以及多频卫星通信天线成为了研究和应用的重点。多频符合天线通过不同的组合可以实现X/Ku/Ka/Q的任意两种或三种频段通信功能。目前传统双频卫星通信天线多是机械式分时切换频率，在一个时间点只能对准一个频段的卫星工作在这一频段。
实用新型内容
针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的Ku/Ka双频全双工卫星通信天线终端解决了现有的双频卫星通信天线在一个时间点只能对准一个频段的卫星工作在当前频段、通信效率低的问题。
为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：一种Ku/Ka双频全双工卫星通信天线终端，包括Ku频段收发模块、Ka频段收发模块、伺服传感器以及上位机；
所述Ku频段收发模块和Ka频段收发模块均与伺服传感器和上位机连接，所述伺服传感器还与上位机连接。
进一步地，所述Ka频段收发模块包括Ka频段发射单元和Ka频段接收单元；
所述Ka频段发射单元和Ka频段接收单元结构相同，均包括第一VICTS天线、第一力矩电机以及第一编码器；
所述第一VICTS天线包括从下至上依次设置的第一底板、第一馈电层、第一辐射层、极化层和第一外框，所述第一馈电层、第一辐射层和极化层均连接一个第一力矩电机和第一编码器；所述第一力矩电机和第一编码器均与所述上位机连接。
进一步地，所述Ku频段收发模块包括Ku频段发射单元和Ku频段接收单元；
所述Ku频段发射单元和Ku频段接收单元结构相同，均包括第二VICTS天线、第二力矩电机以及第二编码器；
所述第二VICTS天线包括从下至上依次设置的第二底板、第二馈电层、第二辐射层、上极化层、下极化层和第二外框，所述第二馈电层、第二辐射层、上极化层和下极化层分别连接一个第二力矩电机和第二编码器；
所述第二力矩电机和第二编码器均与上位机连接。
上述进一步方案的有益效果为：设置两个频段的收发天线，使得其能够根据实际使用情况，灵活调整，且具有双频通信的特点。
进一步地，所述第一馈电层和第二馈电层均包括馈电网络和慢波结构；
所述第一辐射层和第二辐射层均包括耦合缝隙和连续横向枝节单元。
上述进一步方案的有益效果为：基于VICTS天线的结构，使得其能实现波束方向、波束方位及极化方向的控制。
进一步地，所述连续横向枝节单元采用采用阶梯渐变式连续横向枝节缝隙阵。
上述进一步方案的有益效果为：基于梯渐变式连续横向枝节缝隙阵，使得馈电层的耦合能力与阵列辐射能力折中。
本实用新型的有益效果为：
(1)本实用新型提供的通信天线终端，可以根据实际使用情况选择频段组合，利用军民两用频段实现常规通信，利用军用专用频段实现保密通信，使得敌方干扰或监听难度成本增加，因此具有使用灵活，安全保密性高的特点；
(2)本实用新型提供的通信天线终端可以实现真正的双频同时通信，通信速率成倍增加；
(3)本实用新型提供的通信天线终端相对于传统的抛物面天线具有更低轮廓、易共形；
(4)本实用新型提供的通信天线终端同用一套伺服传感器，使得天线在双频同时工作时姿态信息、坐标信息可相互传递不需要重新计算。
附图说明
图1为本实用新型提供的Ku/Ka双频全双工卫星通信天线终端结构示意图。
图2为本实用新型提供的Ka频段中的第二VICTS天线结构示意图。
图3为本实用新型提供的Ku频段中的第一VICTS天线结构示意图。
图4为本实用新型提供的VICTS天线局部放大结构示意图。
其中：1、Ka频段接收单元；2、Ka频段发射单元；3、Ku频段接收单元； 4、Ku频段发射单元；5、力矩电机和编码器安装位置；6、伺服传感器；7、第一底板；8、第一馈电层；9、第一辐射层；10、极化层；11、第一外框；12、第二底板；13、第二馈电层；14、第二辐射层；15、上极化层；16、下极化层； 17、第二外框；18、连续横向枝节单元。
具体实施方式
下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。
本实施例中提供了一种Ku/Ka双频全双工卫星通信天线终端，如图1所示，包括Ku频段收发模块、Ka频段收发模块、伺服传感器6以及上位机；Ku频段收发模块和Ka频段收发模块均与伺服传感器6和上位机连接，伺服传感器6还与上位机连接。
在本实施例中，对于Ku频段收发模块和Ka频段收发模块中的四个天线，只需要使其中一个频段的接收天线精准对星，同频段的发射天线以及另一个频段的接收/发射天线就可以共享伺服传感器6确定的位置信息以及已经实现对应的接收天线信息，本实施例中的伺服传感器6与惯性导航、编码器以及零位开关等组件配合使用。
如图1和图2所示，本实施例中的Ka频段收发模块包括Ka频段发射单元 2和Ka频段接收单元1；Ka频段发射单元2和Ka频段接收单元1结构相同，均包括第一VICTS天线、第一力矩电机以及第一编码器；
所述第一VICTS天线包括从下至上依次设置的第一底板7、第一馈电层8、第一辐射层9、极化层10和第一外框11，所述第一馈电层8、第一辐射层9和极化层10均连接一个第一力矩电机和第一编码器；第一力矩电机和第一编码器均与所述上位机连接。
如图1和图3所示，本实施例中的Ku频段收发模块包括Ku频段发射单元 4和Ku频段接收单元3；Ku频段发射单元4和Ku频段接收单元3结构相同，均包括第二VICTS天线、第二力矩电机以及第二编码器；第二VICTS天线包括从下至上依次设置的第二底板12、第二馈电层13、第二辐射层14、上极化层15、下极化层16和第二外框17，所述第二馈电层13、第二辐射层14、上极化层15和下极化层16分别连接一个第二力矩电机和第二编码器；第二力矩电机和第二编码器均与上位机连接。
在本实施例中，上位机用于接收和控制力矩电机转动，力矩电机带动连接的各层天线面的皮带进而使天线面转动，实现对星，伺服传感器6用于接收卫星的姿态信息，同时在VICTS天线各层转动过程中，接收与VICTS天线各层连接的编码器的信号，进而确定天线的位置信息，并传输至上位机，进而控制各天线的转动位置。
本发明实施例中的第一馈电层8和第二馈电层13均包括馈电网络和慢波结构；第一辐射层9和第二辐射层14均包括耦合缝隙和连续横向枝节(CTS)单元，如图2所示，连续横向枝节单元18采用采用阶梯渐变式连续横向枝节缝隙阵；在实施例中，VICTS天线在工作时，馈电层激励起平面波后，当馈电层与辐射层同向转动时，两层之间的缝隙同时转动，即缝隙间无夹角变化，进而改变了波束的方位方向，相对转动时，两层之间的缝隙产生角度变化，进而改变了波束的俯仰方向。
本实施例中，提供了上述通信天线终端的工作过程：Ku/Ka频段两套收发模块共用一套伺服传感器6，天线工作在两个频段时，通过伺服传感器6得到卫星的姿态信息、以及计算后的坐标信息可以共用，不需要两套传感器各自对应一个频段的收发天线，根据得到的伺服传感器6信息，通过上位机控制力矩电机带动连接的各层天线面的皮带进而使天线面相同或相对转动，实现对星。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明的技术特征的数量。因此，限定由“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个该特征。
Claims (5)
1.一种Ku/Ka双频全双工卫星通信天线终端，其特征在于，包括Ku频段收发模块、Ka频段收发模块、伺服传感器(6)以及上位机；
所述Ku频段收发模块和Ka频段收发模块均与伺服传感器(6)和上位机连接，所述伺服传感器(6)还与上位机连接。
2.根据权利要求1所述的Ku/Ka双频全双工卫星通信天线终端，其特征在于，所述Ka频段收发模块包括Ka频段发射单元(2)和Ka频段接收单元(1)；
所述Ka频段发射单元(2)和Ka频段接收单元(1)结构相同，均包括第一VICTS天线、第一力矩电机以及第一编码器；
所述第一VICTS天线包括从下至上依次设置的第一底板(7)、第一馈电层(8)、第一辐射层(9)、极化层(10)和第一外框(11)，所述第一馈电层(8)、第一辐射层(9)和极化层(10)均连接一个第一力矩电机和第一编码器；
所述第一力矩电机和第一编码器均与所述上位机连接。
3.根据权利要求2所述的Ku/Ka双频全双工卫星通信天线终端，其特征在于，所述Ku频段收发模块包括Ku频段发射单元(4)和Ku频段接收单元(3)；
所述Ku频段发射单元(4)和Ku频段接收单元(3)结构相同，均包括第二VICTS天线、第二力矩电机以及第二编码器；
所述第二VICTS天线包括从下至上依次设置的第二底板(12)、第二馈电层(13)、第二辐射层(14)、上极化层(15)、下极化层(16)和第二外框(17)，所述第二馈电层(13)、第二辐射层(14)、上极化层(15)和下极化层(16)分别连接一个第二力矩电机和第二编码器；
所述第二力矩电机和第二编码器均与上位机连接。
4.根据权利要求3所述的Ku/Ka双频全双工卫星通信天线终端，其特征在于，所述第一馈电层(8)和第二馈电层(13)均包括馈电网络和慢波结构；
所述第一辐射层(9)和第二辐射层(14)均包括耦合缝隙和连续横向枝节单元(18)。
5.根据权利要求4所述的Ku/Ka双频全双工卫星通信天线终端，其特征在于，所述连续横向枝节单元(18)采用采用阶梯渐变式连续横向枝节缝隙阵。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117855816A (zh) * | 2024-01-08 | 2024-04-09 | 昆宇蓝程（北京）科技有限责任公司 | 一种新型的victs天线及其应用方法 |
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2021
- 2021-11-30 CN CN202122993682.9U patent/CN217215065U/zh active Active
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