一种Ku频段动中通天线系统的制作方法

本发明属于天线系统技术领域，具体涉及一种ku频段动中通天线系统。

背景技术

在现在的信息社会，人们越来越离不开网络，然而在更为广阔的海洋上，海上作业的各种船只能通过卫星来实现宽带接入，动中通天线系统就是最有效可靠的网络提供方式。目前市面上的宽带卫星通信天线系统，价格昂贵、使用复杂、问题锁定及维修困难，给广大的用户带来了极大的不便。

对于目前市场上的动中通天线，只提供了天线的指向及跟踪，没有业务功能内容，必须外接调制解调及网络设备才可以实现卫星通信，如果设计一款将网络设备集成到天线中，在开通账户后，可直接接入网络终端上网的新型的动中通系统就很有价值。

技术实现要素：

本发明的目的是克服动中通天线，只提供了天线的指向及跟踪，没有业务功能内容，必须外接调制解调及网络设备才可以实现卫星通信的问题。

为此，本发明提供了一种ku频段动中通天线系统，包括天线面，双工器，还包括上变频功率放大器，低噪声下变频器，调制解调器，以太网交换机，以及伺服控制单元；

所述以太网交换机，调制解调器，上变频功率放大器，双工器，天线面顺次电连接，用于实现信号的发射功能；

所述天线面，双工器，低噪声下变频器，伺服控制单元，调制解调器，以太网交换机顺次电连接，用于实现信号的接收功能；

所述以太网交换机设置有对外业务接口，用于实现与互联网之间的联通。

所述伺服控制单元还电连接有伺服转台，所述伺服转台通过驱动电机进行驱动，用于实现天线的自由度调节，以便调整天线的方向。

所述驱动电机包括方位电机，俯仰电机，横滚电机，极化电机。

所述伺服控制单元电连接有gps天线，用于提供天线的位置信息；伺服控制单元电连接有惯导用于确认天线面1的姿态信息。

所述伺服控制单元电连接温湿度传感器，用于检测天线周围的环境温湿度。

所述的ku频段动中通天线系统，还包括载波信号监测模块，所述载波信号监测模块集成于伺服控制单元内部，并且与调制解调器电连接，所述载波信号监测模块还与以太网交换机电连接，用于将天线设备的数据发送到数据存储服务器。

所述以太网交换机与载波信号监测模块之间设置有以太网模块w5500。

所述以太网交换机的型号为tp-link1005+。

本发明的有益效果：本发明提供的这种ku频段动中通天线系统，通过调制解调器内置，增加天线状态数据的网络回传监控，添加了温湿度传感器，对天线工作环境监测，提高了系统的稳定性、降低了成本的同时，也大大降低了天线的维护成本；而且安装、使用方便，价格低、可实时远程监控天线设备及网络设备情况，给维修、维护带来了方便，可直接接入设备上网等优点。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是ku频段动中通天线系统原理示意图。

图2是ku频段动中通天线系统的模块电路连接示意图。

图3是ku频段动中通天线系统的电源电路一示意图。

图4是ku频段动中通天线系统的电源电路二示意图。

图5是ku频段动中通天线系统的电源电路三示意图。

图6是ku频段动中通天线系统的电源电路四示意图。

图7是伺服控制单元第一cpu及外围电路示意图。

图8是伺服控制单元第二cpu及外围电路示意图。

图9是伺服控制单元第三cpu及外围电路示意图

图10是伺服控制单元第四cpu及外围电路示意图。

图中：1、天线面；2、双工器2；3、上变频功率放大器；4、低噪声下变频器；5、调制解调器；6、以太网交换机；7、伺服转台；8、gps天线；9、惯导；10、伺服控制单元；11、温湿度传感器。

具体实施方式

为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

为了克服动中通天线，只提供了天线的指向及跟踪，没有业务功能内容，必须外接调制解调及网络设备才可以实现卫星通信的问题，本实施例提供了一种如图1、图2所示的ku频段动中通天线系统，包括天线面1，双工器2，还包括上变频功率放大器(buc)3，低噪声下变频器(lnb)4，调制解调器5，以太网交换机6，以及伺服控制单元10；

以太网交换机6，调制解调器5，上变频功率放大器3，双工器2，天线面1顺次电连接，用于实现信号的发射功能；其中调制解调器5使用idirectx5型，安装于方位转台上，与以太网交换机连接，通过openamip协议与伺服控制单元10通信。

天线面1，双工器2，低噪声下变频器4，伺服控制单元10，调制解调器5，以太网交换机6顺次电连接，用于实现信号的接收功能；其中，天线面1、双工器2、调制解调器5、以太网交换机6是接收发送复用器件。

以太网交换机6设置有对外业务接口，用于实现与互联网之间的联通。

伺服控制单元10还电连接有伺服转台7，伺服转台7通过驱动电机进行驱动，用于实现天线的自由度调节，以便调整天线的方向。驱动电机主要包括方位电机，俯仰电机，横滚电机，极化电机，其电路搭建如图2所示。

伺服控制单元10电连接有gps天线8，用于提供天线的位置信息，gps天线8与伺服控制单元10之间通过sma接口连接，给伺服控制单元10提供位置信息；伺服控制单元10电连接有惯导9，用于确认天线面1的姿态信息，惯导9通过rs232口与伺服控制单元10通信，给伺服控制单元10提供天线面1姿态信息。

伺服控制单元10电连接温湿度传感器11，用于检测天线周围的环境温湿度；温湿度传感器11与伺控制单元10电连接，伺控制单元10通过网络udp协议，与以太网交换机6通信，并经过调制解调器5、由宽带卫星天线系统将天线周围的环境温湿度信息发送到数据存储服务器。

上述的ku频段动中通天线系统，还包括载波信号监测模块，载波信号监测模块集成在伺服控制单元10内部，并且载波信号监测模块与调制解调器5电连接，载波信号监测模块还与以太网交换机6电连接，用于将天线设备的数据发送到数据存储服务器；具体的电路连接方式如图2所示，伺服控制单元10的载波跟踪模块完成信号强度检测，并分出一路射频信号到调制解调器5，调制解调器5通过rj45网口，用openamip协议与伺服控制单元10通信，给伺服控制单元10提供跟踪的目标卫星及跟踪频率。

以太网交换机与载波信号监测模块之间设置有以太网模块w5500。w5500是一款全硬件，基于tcp/ip协议的嵌入式以太网控制器，为嵌入式系统提供了更加简易的互联网连接方案。w5500集成了tcp/ip协议栈，10/100m以太网数据链路层(mac)及物理层(phy)，使得用户使用单芯片就能够在他们的应用中拓展网络连接。

以太网交换机的型号为tp-link1005+，该型号的交换机为应用层的设备，交换方式为存储-转发方式，其传输速率为100mbps，并且设计精致小巧，5个端口能够满足应用需求，连接也很简单，即插即用，非常适合本天线系统的应用。

综上所述，该ku频段动中通天线系统，通过调制解调器内置，增加天线状态数据的网络回传监控，添加了温湿度传感器，对天线工作环境监测，提高了系统的稳定性、降低了成本，同时，也大大降低了天线的维护成本；而且安装、使用方便，价格低、可实时远程监控天线设备及网络设备情况，给维修、维护带来了方便，可直接接入设备上网等优点。

除此之外，本方案的天线系统的设计还预留有can总线接口，为后续进行升级，功能扩展做好准备。图2所示，为本方案的功能模块电路连接示意图，图3、图4、图5、图6所示为本技术方案的电源示意图，不同模块根据工作所需的电源要求，进行选择；图7、图8、图9、图10所示为伺服控制单元10的4个cpu及其外围电路，其他部分的电路，本领域的技术人员可以结合现有技术及模块的说明选择电路搭建，本实施例不在详细描述。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。