一种和差式自动定位跟踪天线系统的制作方法
一种和差式自动定位跟踪天线系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种和差式自动定位跟踪天线系统，包括双天线、和差电路、收发模拟电路、主控板、陀螺板和机械转动结构，所述双天线分别与和差电路相连，和差电路通过收发模拟电路与主控板相连，和差电路将两个天线的输入信号变换成信号的和值与差值输出，主控板根据信号的和值及差值判断天线偏离的方向，自动补偿陀螺板反馈的数据并控制机械转动结构带动天线反向运动，实现自动跟踪。天线能够适应地面复杂环境下信号起伏的变化实现自动定位跟踪的功能。
【专利说明】一种和差式自动定位跟踪天线系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种天线，尤其涉及一种能够自动定位跟踪的天线系统。
【背景技术】
[0002] 在所有的无线通信系统或产品中，天线是必不可少的组成部分，也是直接影响整 体性能的成分，其性能直接决定通信系统的性能。在全向天线应用的场合通常只能通过增 加纵向的尺寸增加增益，这在频率较低时会使尺寸显著增大，不利于产品的推广。在全向天 线通信的对象只有一个的时候，系统的能源利用效率很低同时不利于系统信噪比等性能的 提高。自动定位跟踪的天线技术可实现一对一或多对一通信，用定向天线替代全向天线，提 升了系统的整体指标性能。
[0003] 现在常用的自动定位跟踪天线的方法主要有以下几种：1、程序式（固定轨道式）； 这种方法是最简单成本最低也最常用的方法，但是一般是对在轨卫星跟踪来使用的，因为 这种工作方式与轨道参数直接相关，对于车载的方向任意变动的问题不方便；2、信号电平 检测式；这种方法是开发中经常用的方法，但是这种工作方式的应用通常要求接收信号电 平相当稳定，在接收卫星信号时可以应用。3、单脉冲和差式；雷达跟踪的常用技术，完整的 单脉冲和差式跟踪系统电路很复杂，不适宜直接应用；4、综合式；多种工作方式相融合的 方式，具体的系统因应用而各有不同。
[0004] 这些天线的定位跟踪技术各有自己的应用领域，但是却都不能很好的解决地表复 杂环境的定位跟踪问题。
【发明内容】
[0005]为了解决【背景技术】中存在的以上问题，本发明提供了一种和差式自动定位跟踪天 线系统，该天线能够适应地面复杂环境下信号起伏的变化实现自动定位跟踪的功能。
[0006]为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0007] -种和差式自动定位跟踪天线系统，包括双天线、和差电路、收发模拟电路、主控 板、陀螺板和机械转动结构，其特征在于，所述双天线分别与和差电路相连，和差电路通过 收发模拟电路与主控板相连，和差电路将两个天线的输入信号变换成信号的和值与差值输 出，主控板根据信号的和值及差值判断天线偏离的方向，自动补偿陀螺板反馈的数据并控 制机械转动结构带动天线反向运动，实现自动跟踪。
[0008]所述双天线采用定向天线，实现天线的增益。提高系统的性能。在系统正常工作 时，接收信号输入给整个系统。
[0009]所述的和差电路S将天线的两个输入信号通过电路变换成两个信号的加和与差 值输出。
[0010]所述收发模拟电路用于实现对接受的和信号和差信号进行放大、滤波和变频处 理。
[0011]所述陀螺板用于将天线载体平台的角运动状态感应出来并形成数据交给主控板 处理。
[0012] 所述的运动机械结构Μ实现主控板C所发出的运动命令。
[0013] 所述的主控板C完成对天线的接收信号、陀螺板L的反馈信号的处理，并给出对运 动机械结构Μ的控制命令。
[0014] 本发明的工作原理是：在系统正常工作时，双天线Α1和Α2所接收的和差信号作为 主控板C定位判断的依据，当双天线Α1和Α 2同时对准信号方向时，可以接收到最大的和信 号及数值为零的差信号；当双天线Α1和Α2没有对准信号方向时，可以接收到和信号不是最 大并且差信号的数值也不为零；可根据差信号的相位判断偏离的方向从而矫正定位方向。 主控板C自动补偿陀螺板L的反馈数据通过运动机械结构Μ反方向运动，使陀螺板L的累 积数据为零，即实现了自动跟踪；从而完成自动定位跟踪的功能。
[0015] 本发明的优点是：本发明的天线系统在正常工作时，采用和差的比值与和信号的 门限同时作为判断依据，对实际信号的起伏不再那么敏感，可以适应复杂环境。陀螺板的应 用直接形成自动跟踪的功能，定位功能进一步实现矫正，提高跟踪的效率。定向的双天线的 增益比全向天线明显提高，提高了资源的利用效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 下面结合附图对本发明进一步说明
[0017] 图1是本发明所述系统的系统结构图；
[0018] 图2是本发明所述系统的结构图。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合【专利附图】
【附图说明】和【具体实施方式】对本发明作进一步描述：
[0020] 实施例1
[0021]如图1_2所示，一种和差式自动定位跟踪天线系统，包括：双天线Μ和Α2、和差电 路S、收发模拟电路TR、主控板C、陀螺板L、机械运动结构Μ ;其中双天线Α1和Α2直接与和 差电路S的输入端Sinl和Sin2相连接，和差电路S的输出端Soutl和Sout2与收发模拟 电路TR的输入端相连接，收发模拟电路TR的输出端与主控板C相连，陀螺板L和运动机械 结构Μ也都与主控板C相连接。
[0022]所述的双天线Α1和Α2采用定向天线，增加天线的增益，提高系统的性能。在系统 正常工作时，接收信号输入给整个系统。
[0023]所述的和差电路s将天线的两个输入信号通过电路变换成两个信号的加和与差 值输出。
[0024]所述的收发模拟电路TR实现对接收的和差信号的放大、滤波、变频等处理。
[0025]所述的陀螺板L将载体平台的角运动状态感应出来形成数据交给主控板c处理。
[0026]所述的运动机械结构Μ实现主控板C所发出的运动命令。
[0027]所述的主控板c完成对天线的接收信号、陀螺板L的反馈信号的处理，并给出对运 动机械结构Μ的控制命令。
[0028]在系统正常工作时，双天线Α1和Α2所接收的和差信号作为主控板c定位判断的 依据，当双天线Α1和Α2同时对准信号方向时，可以接收到最大的和信号及数值为零的差信 号；当双天线A1和A2没有对准信号方向时，可以接收到和信号不是最大并且差信号的数值 也不为零；可根据差信号的相位判断偏离的方向从而矫正定位方向。主控板C自动补偿陀 螺板L的反馈数据通过运动机械结构Μ反方向运动，使陀螺板L的累积数据为零，即实现了 自动跟踪；从而完成自动定位跟踪的功能。
[0029]如图2所示，使用时，将该发明天线系统安装固定在运动载体平台上，系统全自动 运行。如图2汽车载着天线系统正常行驶，天线系统自动定位跟踪通信基站，保持通信正常 工作。
[0030]以上实施例仅是对本发明的参考说明，并不构成对本
【发明内容】
的任何限制，显然 在本发明的思想下，可做出不同形式的结构变更，但这些均在本发明的保护之列。
【权利要求】
A 1· -种和自动趙跟踪天_统，條双天线、糖电路、收发觀电路、主控板、 陀螺板和_转动结构，其特征在于，舰双織侧与糖电路雛，糖通过收发 模拟电路与￥控板相连，和差电路将两个天线的输入信号变换成信号的和值与差值输出， 主控板根据信号的和值及差值判断天线偏离的方向，自动补偿陀螺板反馈的数据并控制机 械转动结构带动天线反向运动，实现自动跟踪。 一 2·如权利要求1所述的一种和差式自动定位跟踪天线系统，其特征在于，所述双天线 采用定向天线，实现天线的增益。
3·如权利要求1所述的一种和差式自动定位跟踪天线系统，其特征在于，所述收发模 拟电路用于实现对接受的和信号和差信号进行放大、滤波和变频处理。
4.如权要求1所述的一种和差式自动定位跟踪天线系统，其特征在于，所述陀螺板用 于将天线载体平台的角运动状态感应出来并形成数据交给主控板处理。
【文档编号】G05D3/12GK104216418SQ201410422852
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月26日 优先权日:2014年8月26日
【发明者】林新忠 申请人:浙江金波电子有限公司
【专利摘要】本发明涉及一种和差式自动定位跟踪天线系统，包括双天线、和差电路、收发模拟电路、主控板、陀螺板和机械转动结构，所述双天线分别与和差电路相连，和差电路通过收发模拟电路与主控板相连，和差电路将两个天线的输入信号变换成信号的和值与差值输出，主控板根据信号的和值及差值判断天线偏离的方向，自动补偿陀螺板反馈的数据并控制机械转动结构带动天线反向运动，实现自动跟踪。天线能够适应地面复杂环境下信号起伏的变化实现自动定位跟踪的功能。
【专利说明】一种和差式自动定位跟踪天线系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种天线，尤其涉及一种能够自动定位跟踪的天线系统。
【背景技术】
[0002] 在所有的无线通信系统或产品中，天线是必不可少的组成部分，也是直接影响整 体性能的成分，其性能直接决定通信系统的性能。在全向天线应用的场合通常只能通过增 加纵向的尺寸增加增益，这在频率较低时会使尺寸显著增大，不利于产品的推广。在全向天 线通信的对象只有一个的时候，系统的能源利用效率很低同时不利于系统信噪比等性能的 提高。自动定位跟踪的天线技术可实现一对一或多对一通信，用定向天线替代全向天线，提 升了系统的整体指标性能。
[0003] 现在常用的自动定位跟踪天线的方法主要有以下几种：1、程序式（固定轨道式）； 这种方法是最简单成本最低也最常用的方法，但是一般是对在轨卫星跟踪来使用的，因为 这种工作方式与轨道参数直接相关，对于车载的方向任意变动的问题不方便；2、信号电平 检测式；这种方法是开发中经常用的方法，但是这种工作方式的应用通常要求接收信号电 平相当稳定，在接收卫星信号时可以应用。3、单脉冲和差式；雷达跟踪的常用技术，完整的 单脉冲和差式跟踪系统电路很复杂，不适宜直接应用；4、综合式；多种工作方式相融合的 方式，具体的系统因应用而各有不同。
[0004] 这些天线的定位跟踪技术各有自己的应用领域，但是却都不能很好的解决地表复 杂环境的定位跟踪问题。
【发明内容】
[0005]为了解决【背景技术】中存在的以上问题，本发明提供了一种和差式自动定位跟踪天 线系统，该天线能够适应地面复杂环境下信号起伏的变化实现自动定位跟踪的功能。
[0006]为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0007] -种和差式自动定位跟踪天线系统，包括双天线、和差电路、收发模拟电路、主控 板、陀螺板和机械转动结构，其特征在于，所述双天线分别与和差电路相连，和差电路通过 收发模拟电路与主控板相连，和差电路将两个天线的输入信号变换成信号的和值与差值输 出，主控板根据信号的和值及差值判断天线偏离的方向，自动补偿陀螺板反馈的数据并控 制机械转动结构带动天线反向运动，实现自动跟踪。
[0008]所述双天线采用定向天线，实现天线的增益。提高系统的性能。在系统正常工作 时，接收信号输入给整个系统。
[0009]所述的和差电路S将天线的两个输入信号通过电路变换成两个信号的加和与差 值输出。
[0010]所述收发模拟电路用于实现对接受的和信号和差信号进行放大、滤波和变频处 理。
[0011]所述陀螺板用于将天线载体平台的角运动状态感应出来并形成数据交给主控板 处理。
[0012] 所述的运动机械结构Μ实现主控板C所发出的运动命令。
[0013] 所述的主控板C完成对天线的接收信号、陀螺板L的反馈信号的处理，并给出对运 动机械结构Μ的控制命令。
[0014] 本发明的工作原理是：在系统正常工作时，双天线Α1和Α2所接收的和差信号作为 主控板C定位判断的依据，当双天线Α1和Α 2同时对准信号方向时，可以接收到最大的和信 号及数值为零的差信号；当双天线Α1和Α2没有对准信号方向时，可以接收到和信号不是最 大并且差信号的数值也不为零；可根据差信号的相位判断偏离的方向从而矫正定位方向。 主控板C自动补偿陀螺板L的反馈数据通过运动机械结构Μ反方向运动，使陀螺板L的累 积数据为零，即实现了自动跟踪；从而完成自动定位跟踪的功能。
[0015] 本发明的优点是：本发明的天线系统在正常工作时，采用和差的比值与和信号的 门限同时作为判断依据，对实际信号的起伏不再那么敏感，可以适应复杂环境。陀螺板的应 用直接形成自动跟踪的功能，定位功能进一步实现矫正，提高跟踪的效率。定向的双天线的 增益比全向天线明显提高，提高了资源的利用效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 下面结合附图对本发明进一步说明
[0017] 图1是本发明所述系统的系统结构图；
[0018] 图2是本发明所述系统的结构图。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合【专利附图】
【附图说明】和【具体实施方式】对本发明作进一步描述：
[0020] 实施例1
[0021]如图1_2所示，一种和差式自动定位跟踪天线系统，包括：双天线Μ和Α2、和差电 路S、收发模拟电路TR、主控板C、陀螺板L、机械运动结构Μ ;其中双天线Α1和Α2直接与和 差电路S的输入端Sinl和Sin2相连接，和差电路S的输出端Soutl和Sout2与收发模拟 电路TR的输入端相连接，收发模拟电路TR的输出端与主控板C相连，陀螺板L和运动机械 结构Μ也都与主控板C相连接。
[0022]所述的双天线Α1和Α2采用定向天线，增加天线的增益，提高系统的性能。在系统 正常工作时，接收信号输入给整个系统。
[0023]所述的和差电路s将天线的两个输入信号通过电路变换成两个信号的加和与差 值输出。
[0024]所述的收发模拟电路TR实现对接收的和差信号的放大、滤波、变频等处理。
[0025]所述的陀螺板L将载体平台的角运动状态感应出来形成数据交给主控板c处理。
[0026]所述的运动机械结构Μ实现主控板C所发出的运动命令。
[0027]所述的主控板c完成对天线的接收信号、陀螺板L的反馈信号的处理，并给出对运 动机械结构Μ的控制命令。
[0028]在系统正常工作时，双天线Α1和Α2所接收的和差信号作为主控板c定位判断的 依据，当双天线Α1和Α2同时对准信号方向时，可以接收到最大的和信号及数值为零的差信 号；当双天线A1和A2没有对准信号方向时，可以接收到和信号不是最大并且差信号的数值 也不为零；可根据差信号的相位判断偏离的方向从而矫正定位方向。主控板C自动补偿陀 螺板L的反馈数据通过运动机械结构Μ反方向运动，使陀螺板L的累积数据为零，即实现了 自动跟踪；从而完成自动定位跟踪的功能。
[0029]如图2所示，使用时，将该发明天线系统安装固定在运动载体平台上，系统全自动 运行。如图2汽车载着天线系统正常行驶，天线系统自动定位跟踪通信基站，保持通信正常 工作。
[0030]以上实施例仅是对本发明的参考说明，并不构成对本
【发明内容】
的任何限制，显然 在本发明的思想下，可做出不同形式的结构变更，但这些均在本发明的保护之列。
【权利要求】
A 1· -种和自动趙跟踪天_统，條双天线、糖电路、收发觀电路、主控板、 陀螺板和_转动结构，其特征在于，舰双織侧与糖电路雛，糖通过收发 模拟电路与￥控板相连，和差电路将两个天线的输入信号变换成信号的和值与差值输出， 主控板根据信号的和值及差值判断天线偏离的方向，自动补偿陀螺板反馈的数据并控制机 械转动结构带动天线反向运动，实现自动跟踪。 一 2·如权利要求1所述的一种和差式自动定位跟踪天线系统，其特征在于，所述双天线 采用定向天线，实现天线的增益。
3·如权利要求1所述的一种和差式自动定位跟踪天线系统，其特征在于，所述收发模 拟电路用于实现对接受的和信号和差信号进行放大、滤波和变频处理。
4.如权要求1所述的一种和差式自动定位跟踪天线系统，其特征在于，所述陀螺板用 于将天线载体平台的角运动状态感应出来并形成数据交给主控板处理。
【文档编号】G05D3/12GK104216418SQ201410422852
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月26日 优先权日:2014年8月26日
【发明者】林新忠 申请人:浙江金波电子有限公司
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