专利名称：一种卫星天线系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及卫星通信领域，特别是涉及一种卫星天线系统。
背景技术：
目前在卫星通信领域，天线是在天线控制器或天线控制器侧的独立电源的供电下，接收卫星下行信号并将其发送到天线控制器侧，在需要对天线的工作状态进行确定或者修改时，天线控制器需要向天线发送控制端控制信号，以确定或修改天线跟踪的目标卫星及其它参数，而天线在根据控制端控制信号进行工作之后，还要向天线控制器返回天线端控制信号，以报告自身的工作情况。现有技术中，天线控制器与天线之间连接有电源线、卫星下行信号线和控制信号线三条线路，以分别实现上述的供电、传输卫星下行信号以及传输控制端控制信号和天线端控制信号的功能。但是，由于天线控制器和天线之间的距离通常比较远，在车船等载体中可用的布线空间也较少，而且天线有时会设置在人迹罕至、交通不便的地区，在二者之间设置以上三条线路，不仅施工复杂，而且花费的成本也很大。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种卫星天线系统，能降低天线与天线控制器之间的连接线路的施工难度和线路成本。本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下一种卫星天线系统，该系统包括 天线、天线控制器和一条复用线缆；其中，所述天线包括相连的天线部件和天线端复用器， 所述天线控制器包括相连的控制器部件和控制端复用器；所述天线端复用器通过所述复用线缆与所述控制端复用器相连；所述控制器部件用于，向所述控制端复用器发送控制端控制信号和供电信号；从所述控制端复用器接收天线端控制信号和卫星下行信号；所述控制端复用器用于，通过所述复用线缆，向所述天线端复用器发送控制端控制信号和供电信号，并从所述天线端复用器接收天线端控制信号和卫星下行信号；所述天线端复用器用于，向所述天线部件发送控制端控制信号和供电信号，并从所述天线部件接收天线端控制信号和卫星下行信号；所述天线部件用于，在所述供电信号的电力保障下，接收卫星下行信号并将其发送到天线端复用器，接收控制端控制信号，向天线端复用器发送天线端控制信号；所述复用线缆的通信频段将所述供电信号的频段、所述控制端控制信号的频段、 天线端控制信号的频段、所述卫星下行信号的频段都包括在内。本实用新型的有益效果是本实用新型中，由于天线中的天线部件与天线端复用器相连，天线控制器中的控制器部件与控制端复用器相连，而天线端复用器和控制端复用器通过一条复用线缆相连，即可实现控制器部件对天线部件的供电、卫星下行信号的接收和传输以及控制端控制信号和天线端控制信号的传输，相对于现有技术，本实用新型用增加天线端复用器和控制端复用器的成本，就减少了两条连接线路，这大大降低了天线与天线控制器之间的连接线路的施工难度，也显著降低了天线与天线控制器之间的线路成本。在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进进一步，所述控制端控制信号的频段和天线端控制信号的频段相同，且均为控制信号频段；则所述复用线缆的通信频段将所述供电信号的频段、所述控制信号的频段、所述卫星下行信号的频段三者都包括在内。进一步，所述控制端控制信号和天线端控制信号均为蓝牙信号；所述供电信号为直流电；所述卫星下行信号的频段为950MHz-1450MHz ；则所述复用线缆为同轴电缆。进一步，所述天线部件包括电源、天线蓝牙模块、下变频功率放大器；则所述天线端复用器，通过直流线与所述电源相连，通过蓝牙信号线与所述天线蓝牙模块相连，通过卫星下行信号线与所述下变频功率放大器相连；所述电源用于接收所述供电信号，对所述天线蓝牙模块和下变频功率放大器进行供电；所述天线蓝牙模块用于，接收所述控制端控制信号，发送所述天线端控制信号；所述下变频功率放大器用于，对所述卫星下行信号进行变频和功率放大，将得到的变频和功率放大后的卫星下行信号发送到天线端复用器。进一步，所述控制器部件包括供电模块、控制端蓝牙模块、信号输出端；则所述控制端复用器，通过直流线与所述供电模块相连，通过蓝牙信号线与所述控制端蓝牙模块相连，通过卫星下行信号线与所述信号输出端相连；所述供电模块用于，产生供电信号，并将其发送到所述控制端复用器；所述控制端蓝牙模块用于，产生控制端控制信号，并将其发送到控制端复用器；从所述控制端复用器接收天线端控制信号；所述信号输出端用于，接收卫星下行信号，并将其输出。进一步，所述天线端复用器为将所述供电信号、所述控制端控制信号、天线端控制信号和所述卫星下行信号进行频分复用的信号复用器；和/或，所述控制端复用器为将所述供电信号、所述控制端控制信号、天线端控制信号和所述卫星下行信号进行频分复用的信号复用器。进一步，所述天线进一步包括天线机架；所述天线部件和天线端复用器均安装于所述天线机架上；和/或，所述控制器部件和控制端复用器集成于所述天线控制器的主板上。
图1为本实用新型提供的卫星天线系统的结构图；图2为本实用新型提供的卫星天线系统的一个实施例的结构图；图3为本实用新型提供的卫星天线系统的另一个实施例的结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。[0031]图1为本实用新型提供的卫星天线系统的结构图。如图1所示，该系统包括天线 101、天线控制器102和一条复用线缆103 ；其中，天线101包括相连的天线部件1011和天线端复用器1012，天线控制器102包括相连的控制器部件1021和控制端复用器1022 ；天线端复用器1012通过复用线缆103与控制端复用器1022相连；控制器部件1021用于，向控制端复用器1022发送控制端控制信号和供电信号；从控制端复用器1022接收天线端控制信号和卫星下行信号；这里的供电信号是向天线101中的天线部件1011提供电力以维持其工作的信号。控制端复用器1022用于，通过复用线缆103，向天线端复用器1012发送控制端控制信号和供电信号，并从天线端复用器1012接收天线端控制信号和卫星下行信号；天线端复用器1012用于，向天线部件1011发送控制端控制信号和供电信号，并从天线部件1011接收天线端控制信号和卫星下行信号；天线部件1011用于，在供电信号的电力保障下，接收卫星下行信号并将其发送到天线端复用器1012，接收控制端控制信号，向天线端复用器1012发送天线端控制信号；复用线缆的通信频段将供电信号的频段、控制端控制信号的频段、天线端控制信号的频段、卫星下行信号的频段都包括在内。这里，天线控制器中的控制器部件具有向天线中的天线部件进行供电、接收卫星下行信号、向天线部件发送控制端控制信号并接收天线部件所发送的天线端控制信号等多项功能，相对于现有技术在控制器部件与天线部件之间设置电源线、卫星下行信号线和控制信号线三条线路以分别实现上述几项功能，本实用新型增设了天线端复用器和控制端复用器，就仅利用一条复用线缆实现了上述功能。本实用新型中，控制器部件发送的供电信号可用于对天线部件进行供电，控制器部件发送的控制端控制信号可用于通知天线部件选择所要跟踪的目标卫星、修改卫星的跟踪参数(如卫星经度、卫星下行载波的极化方式、符号率、编码率)等，天线部件接收控制端控制信号并进行相应操作，同时向控制器部件发送天线端控制信号，以将工作状态信息返回控制器部件，例如，将当前跟踪的卫星载波的信号强度，天线的方位角度、俯仰角度、 极化角度、卫星的锁定与否等状态信息返回给控制器部件。另外，天线部件所接收的卫星下行信号也需要发送到控制器部件，以便进行进一步的分析处理。这里的供电信号、控制端控制信号、天线端控制信号以及卫星下行信号的频率通常互不相同，例如，供电信号可以为直流信号；控制端控制信号和天线端控制信号可以为频率不同的蓝牙信号，当然，二者也可以为频率相同的蓝牙信号，或为其他频率的控制信号；卫星下行信号可以为频段在 950MHz-1450MHz之间的信号。这样，本实用新型用一条复用线缆传输频率不同的几种信号， 该复用线缆的通信频段必须将这几种信号的频段同时包含在内。由此可见，本实用新型中，由于天线中的天线部件与天线端复用器相连，天线控制器中的控制器部件与控制端复用器相连，而天线端复用器和控制端复用器通过一条复用线缆相连，即可实现控制器部件对天线部件的供电、卫星下行信号的接收和传输以及控制端控制信号和天线端控制信号的传输，相对于现有技术，本实用新型用增加天线端复用器和控制端复用器的成本，就减少了两条连接线路，这大大降低了天线与天线控制器之间的连接线路的施工难度，也显著降低了天线与天线控制器之间的线路成本。本实用新型将现有技术中的三条传输线减少为一条，有效解决了车船等载体中布线空间过小的问题，扩大了本实用新型的应用范围。同时，由于传输线的数量大大减少了， 在每条线路发生故障的概率相同且相互独立的情况下，本实用新型减小了因天线部件与控制器部件间线路发生故障导致系统不可用的事件的概率，也就大大提高了天线部件与控制器部件间线路的可靠性。另外，本实用新型利用一条复用线缆同时传输供电信号、控制端控制信号、天线端控制信号和卫星下行信号，可以实现各个信号系统间的独立无干扰，并提高卫星天线和控制器各部分的集成度，也方便了卫星天线系统的使用及维修。为了传输方便，控制端控制信号的频段和天线端控制信号的频段可以相同，且均为控制信号频段；则复用线缆的通信频段是将供电信号的频段、控制信号的频段、卫星下行信号的频段三者都包括在内。例如，控制端控制信号和天线端控制信号可以均为蓝牙信号，这样，二者的频段就相同了，均为蓝牙信号的频段。蓝牙信号的工作频率为2. 4GHz,国际标准规定其数据传输速率为IMb/s。为了抑制干扰，确保链路稳定，蓝牙还特别设计了快速确认和跳频方案。跳频技术即为把频带分成若干个跳频信道，在一次连接中，信号收发端按随机码不断地从一个信道跳到另一个信道，且只有收发双方是按这个规律进行通信的，这样，任何干扰源都不可能按同样的规律进行干扰，这有力地抑制了外部干扰对于信号传输的影响。本实用新型中的控制端控制信号和天线端控制信号均采用蓝牙信号，能够有效地减少外界干扰对于控制信号传输的影响，从而保证天线控制工作的正常进行。在控制端控制信号和天线端控制信号均采用蓝牙信号的情况下，供电信号为直流电；卫星下行信号的频段为950MHz-1450MHz ；这种情况下，三种信号因频率不同而互不干扰，复用线缆可以采用同轴电缆，即采用常用的卫星下行信号线，例如可以采用7D同轴电缆。这利用了同轴电缆的传输带宽大、频率高的特点。图2为本实用新型提供的卫星天线系统的一个实施例的结构图。如图2所示，该系统包括天线201、天线控制器202和一条复用线缆203 ；天线201包括相连的天线部件 2011和天线端复用器2012，天线控制器202包括相连的控制器部件2021和控制端复用器 2022 ；天线端复用器2012通过复用线缆203与控制端复用器2022相连；其中，控制器部件2021用于，向控制端复用器2022发送控制端控制信号和供电信号；从控制端复用器2022接收天线端控制信号和卫星下行信号；控制端复用器2022用于，通过复用线缆203，向天线端复用器2012发送控制端控制信号和供电信号，并从天线端复用器2012接收天线端控制信号和卫星下行信号；天线端复用器2012用于，向天线部件2011发送控制端控制信号和供电信号，并从天线部件2011接收天线端控制信号和卫星下行信号；天线部件2011用于，在供电信号的电力保障下，接收卫星下行信号并将其发送到天线端复用器2012，接收控制端控制信号，向天线端复用器2012发送天线端控制信号；复用线缆203的通信频段将供电信号的频段、控制端控制信号和天线端控制信号的频段、卫星下行信号的频段都包括在内。该实施例中，天线部件2011包括电源20111、天线蓝牙模块20112、下变频功率放大器20113以及其他有关部件；则天线端复用器2012可通过直流线与电源20111相连，可通过蓝牙信号线与天线蓝牙模块20112相连，可通过卫星下行信号线与下变频功率放大器20113相连；其中的电源20111用于接收供电信号，这样，电源20111就可以对天线的其他部件进行供电了，例如，电源20111可以对天线蓝牙模块20112和下变频功率放大器20113 进行供电；天线蓝牙模块20112用于，从天线端复用器2012接收控制端控制信号，向天线端复用器20112发送天线端控制信号；下变频功率放大器20113用于，将卫星下行信号发送到天线端复用器2012，这里的下变频功率放大器20113在电源20111供应的电力保障下，用于对卫星下行信号进行变频和功率放大，再将得到的变频和功率放大后的卫星下行信号发送到天线端复用器2012，例如，下变频功率放大器20113对卫星下行信号进行的变频处理为， 将其频率从12. 25GHz-12. 75GHz变频为950MHz-1450MHz，并对其中的有用信号进行放大。 当然，这里的天线部件2011所包括的其他有关部件很多，例如调谐器、传感器、三轴电机及其控制器模块等，电源20111也要对这些模块进行供电。图3为本实用新型提供的卫星天线系统的另一个实施例的结构图。如图3所示， 该系统包括天线301、天线控制器302和一条复用线缆303 ；天线301包括相连的天线部件 3011和天线端复用器3012 ；天线控制器302包括相连的控制器部件3021和控制端复用器 3022 ；天线端复用器3012通过复用线缆303与控制端复用器3022相连；其中，控制器部件3021用于，向控制端复用器3022发送控制端控制信号和供电信号；从控制端复用器3022接收天线端控制信号和卫星下行信号；控制端复用器3022用于，通过复用线缆303，向天线端复用器3012发送控制端控制信号和供电信号，并从天线端复用器3012接收天线端控制信号和卫星下行信号；天线端复用器3012用于，向天线部件3011发送控制端控制信号和供电信号，并从天线部件3011接收天线端控制信号和卫星下行信号；天线部件3011用于，在供电信号的电力保障下，接收卫星下行信号并将其发送到天线端复用器3012，接收控制端控制信号，向天线端复用器3012发送天线端控制信号；复用线缆303的通信频段将供电信号的频段、控制端控制信号和天线端控制信号的频段、卫星下行信号的频段都包括在内。该实施例中，控制器部件3021包括供电模块30211、控制端蓝牙模块30212、信号输出端30213 ；则控制端复用器3022，通过直流线与供电模块30211相连，通过蓝牙信号线与控制端蓝牙模块30212相连，通过卫星下行信号线与信号输出端30213相连；供电模块30211用于，产生供电信号，并将其发送到控制端复用器3022，这样，该供电信号就可以依次通过控制端复用器3022、复用线缆303和天线端复用器3012，最终到达到天线部件3011 ；控制端蓝牙模块30212用于，产生控制端控制信号，并将其发送到控制端复用器 3022 ；从控制端复用器3022接收天线端控制信号；信号输出端30213用于，接收卫星下行信号，并将其输出。进一步地，可将图1、图2和图3所示的实施例结合，即天线端复用器分别用一条线路与天线部件中的电源、天线蓝牙模块、下变频功率放大器等装置电路相连，从而实现图 2实施例的功能，并且控制端复用器分别用一条线路与控制器部件中的供电模块、控制端蓝牙模块、信号输出端相连，从而实现图3实施例的功能。另外，本实用新型中，由于复用线缆需要传输供电信号、天线端控制信号、控制端控制信号以及卫星下行信号这几种信号，而且这几种信号在一般情况下需要同时传输，因此，天线端复用器和控制端复用器均具有信号整合与分离功能，从而将要同时发送的不同信号整合为适合复用线缆传输的一路信号，或将复用线缆所传来的一路信号分离为多路不同的信号，例如，天线端复用器将天线端控制信号和卫星下行信号整合为适合复用线缆传输的一路信号，再将其输入复用线缆进行传输，还将从复用线缆接收的一路信号分离为控制端控制信号和供电信号，然后将二者分别发送到天线部件的相应电路；控制端复用器将待发送的控制端控制信号和供电信号整合为一路适合复用线缆传输的信号，再将其输入复用线缆进行传输，将复用线缆送来的一路信号分离为天线端控制信号和卫星下行信号，再将二者分别发送到控制器部件中的相应电路。天线端复用器和控制端复用器的一个较佳的实施例为复用线缆采用频分复用的方式来传输这几种信号，则天线端复用器为将供电信号、控制端控制信号、天线端控制信号和卫星下行信号进行频分复用的信号复用器，即，天线端复用器对从控制端复用器发出并通过复用线缆传来的信号进行频带滤波，将其中的供电信号和控制端控制信号分离为相互独立的相应信号，分别传输到天线部件中的相应电路；对卫星下行信号和天线端控制信号进行频分复用，整合为适合复用线缆传输的信号，然后将其送入复用线缆传输至控制端复用器。同时，控制端复用器为将供电信号、控制端控制信号、天线端控制信号和卫星下行信号进行频分复用的信号复用器，即，控制端复用器对从天线端复用器发出并通过复用线缆传来的信号进行频带滤波，将其中的天线端控制信号和卫星下行信号分离为相互独立的相应信号，分别传输给控制器部件中的相应电路；对控制端控制信号和供电信号进行频分复用，整合为适合复用线缆传输的信号，然后将其送入复用线缆传输至天线端复用器。当然，复用线缆也可以采用其他方式来传输信号，这样，天线端复用器和控制端复用器也可以为其他种类的信号复用器。值得指出的是，为了进一步减小天线控制器的体积，提高工作效率，可将天线控制器做成集成电路的形式，这样，本实用新型中的控制器部件和控制端复用器集成于天线控制器的主板上。另外，为了缩小天线的体积，可对天线中的天线部件和天线端复用器进行集成，将二者置于天线内部距离比较近的位置，例如，天线进一步包括天线机架，则可将天线部件和天线端复用器均安装于该天线机架上。由此可见，本实用新型具有以下优点(1)本实用新型中，由于天线中的天线部件与天线端复用器相连，天线控制器中的控制器部件与控制端复用器相连，而天线端复用器和控制端复用器通过一条复用线缆相连，即可实现控制器部件对天线部件的供电、卫星下行信号的接收和传输以及控制端控制信号和天线端控制信号的传输，相对于现有技术，本实用新型用增加天线端复用器和控制端复用器的成本，就减少了两条连接线路，这大大降低了天线与天线控制器之间的连接线路的施工难度，也显著降低了天线与天线控制器之间的线路成本。(2)本实用新型将现有技术中的三条传输线减少为一条，有效解决了车船等载体中布线空间过小的问题，扩大了本实用新型的应用范围。(3)本实用新型中，由于天线部件与控制器部件间传输线的数量大大减少了，在每条线路发生故障的概率相同且相互独立的情况下，本实用新型减小了天线部件与控制器部件间因线路发生故障导致系统不可用的事件的概率，也就大大提高了天线部件与控制器部件间线路的可靠性。(4)本实用新型中的控制端控制信号和天线端控制信号均采用蓝牙信号，能够有效地减少外界干扰对于控制信号传输的影响，从而保证天线控制工作的正常进行。(5)本实用新型利用一条复用线缆同时传输供电信号、控制端控制信号、天线端控制信号和卫星下行信号，可以实现整个系统的独立无干扰，并提高卫星天线和天线控制器各部分的集成度，也方便了卫星天线系统的使用及维修。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种卫星天线系统，其特征在于，该系统包括天线、天线控制器和一条复用线缆； 其中，所述天线包括相连的天线部件和天线端复用器，所述天线控制器包括相连的控制器部件和控制端复用器；所述天线端复用器通过所述复用线缆与所述控制端复用器相连；所述控制器部件用于，向所述控制端复用器发送控制端控制信号和供电信号；从所述控制端复用器接收天线端控制信号和卫星下行信号；所述控制端复用器用于，通过所述复用线缆，向所述天线端复用器发送控制端控制信号和供电信号，并从所述天线端复用器接收天线端控制信号和卫星下行信号；所述天线端复用器用于，向所述天线部件发送控制端控制信号和供电信号，并从所述天线部件接收天线端控制信号和卫星下行信号；所述天线部件用于，在所述供电信号的电力保障下，接收卫星下行信号并将其发送到天线端复用器，接收控制端控制信号，向天线端复用器发送天线端控制信号；所述复用线缆的通信频段将所述供电信号的频段、所述控制端控制信号的频段、天线端控制信号的频段、所述卫星下行信号的频段都包括在内。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制端控制信号的频段和天线端控制信号的频段相同，且均为控制信号频段；则所述复用线缆的通信频段将所述供电信号的频段、所述控制信号频段、所述卫星下行信号的频段三者都包括在内。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制端控制信号和天线端控制信号均为蓝牙信号；所述供电信号为直流电；所述卫星下行信号的频段为950MHz-1450MHz ；则所述复用线缆为同轴电缆。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述天线部件包括电源、天线蓝牙模块、 下变频功率放大器；则所述天线端复用器，通过直流线与所述电源相连，通过蓝牙信号线与所述天线蓝牙模块相连，通过卫星下行信号线与所述下变频功率放大器相连；所述电源用于接收所述供电信号，对所述天线蓝牙模块和下变频功率放大器进行供电；所述天线蓝牙模块用于，接收所述控制端控制信号，发送所述天线端控制信号； 所述下变频功率放大器用于，对所述卫星下行信号进行变频和功率放大，将得到的变频和功率放大后的卫星下行信号发送到天线端复用器。
5.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，所述控制器部件包括供电模块、控制端蓝牙模块、信号输出端；则所述控制端复用器，通过直流线与所述供电模块相连，通过蓝牙信号线与所述控制端蓝牙模块相连，通过卫星下行信号线与所述信号输出端相连；所述供电模块用于，产生供电信号，并将其发送到所述控制端复用器； 所述控制端蓝牙模块用于，产生控制端控制信号，并将其发送到控制端复用器；从所述控制端复用器接收天线端控制信号；所述信号输出端用于，接收卫星下行信号，并将其输出。
6.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的系统，其特征在于，所述天线端复用器为将所述供电信号、所述控制端控制信号、天线端控制信号和所述卫星下行信号进行频分复用的信号复用器；和/或，所述控制端复用器为将所述供电信号、所述控制端控制信号、天线端控制信号和所述卫星下行信号进行频分复用的信号复用器。
7.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的系统，其特征在于，所述天线进一步包括天线机架；所述天线部件和天线端复用器均安装于所述天线机架上；和/或，所述控制器部件和控制端复用器集成于所述天线控制器的主板上。
专利摘要本实用新型涉及一种卫星天线系统。该系统包括天线、天线控制器和一条复用线缆；天线包括相连的天线部件、天线端复用器，天线控制器包括相连的控制器部件、控制端复用器，天线端复用器通过复用线缆与控制端复用器相连；控制器部件将供电信号和控制端控制信号依次通过控制端复用器、复用线缆和天线端复用器发送到天线部件，天线部件将天线端控制信号和卫星下行信号依次通过天线端复用器、复用线缆和控制端复用器发送到控制器部件；复用线缆的通信频段将供电信号频段、控制端控制信号和天线端控制信号的频段、卫星下行信号频段都包括在内。利用本实用新型的技术方案，能降低天线与天线控制器之间的连接线路的施工难度和线路成本，提高系统可靠性。
文档编号H04B7/185GK202111706SQ201120191099
公开日2012年1月11日 申请日期2011年6月8日 优先权日2011年6月8日
发明者刘昕超, 孙卓越, 张忠艳, 曲腾飞, 曹磊, 王世禄, 王堤, 范文阳, 赵勇, 韦要, 马林, 高杨 申请人:北京大唐中和电子技术有限公司