专利名称：具有辅助对星装置的便携式卫星天线系统及其对星方法
技术领域：
本发明涉及卫星天线设备与技术领域，特别是涉及一种具有辅助对星装置的便携 式卫星天线系统以及利用所述卫星天线系统的辅助对星装置进行对星的方法。
背景技术：
传统的卫星天线一般是箱式结构的，一套天线由几个箱体组成，通过运输工具到 达工作场所后，再人工进行天线拼装，人工调整天线的方位、俯仰及极化，在专用仪表的配 合下，将天线对准卫星。这种天线有以下几个不足一是天线系统重量较重，体积较大，不便 携行；二是天线系统操作复杂，需要专业人员操作，需要专用仪表进行对星，不适合应急通 信的要求。特别是目前各种自然灾害繁发、应急救援对通信保障提出了更高的要求，对传统 便携卫星天线在重量、体积、操作使用方面均提出了更高的要求。
发明内容
(一)要解决的技术问题针对传统卫星天线存在的笨重、操作不方便、不便携行等问题，本发明要解决的技 术问题是如何提供一种配备辅助对星装置、重量轻、体积小、操作方便的便携式卫星天线系 统。本发明要解决的另一技术问题是提供一种利用便携式卫星天线系统的辅助对星 装置进行对星的方法。( 二 )技术方案为解决上述技术问题，提供一种具有辅助对星装置的便携式卫星天线系统，包括 天线反射面、折叠式馈源组件、天线支撑组件、水平调整装置、俯仰调节装置、方位调节装 置、射频组件和辅助对星装置；其中所述辅助对星装置与天线相连接；所述天线反射面、所 述折叠式馈源组件、所述水平调整装置、所述俯仰调节装置、所述方位调节装置分别与所述 天线支撑组件相连接；所述射频组件与所述折叠式馈源组件相连接。优选地，所述天线支撑组件包括三角基座、天线反射面折叠支杆、馈源支杆和俯 仰支撑杆；其中所述天线反射面折叠支杆、所述三角基座和所述俯仰支撑杆分别与所述馈 源支杆相连接；所述俯仰支撑杆还和所述三角基座相连接。优选地，所述辅助对星装置包括微控制单元MCU、与所述MCU相连接的GPS模块、 倾斜仪、输入模块、输出模块和A/D变换模块；与所述A/D变换模块相连接的信标接收机和 数字视频广播DVB接收机；与所述信标接收机和所述DVB接收机分别相连接的分路/馈电 模块；与所述分路/馈电模块相连接的供电单元；所述分路/馈电模块与低噪声下变频器 LNB相连接。优选地，所述便携式卫星天线系统进一步包括连接于天线与馈源支杆之间的通 信射频系统。优选地，所述通信射频系统具体包括与所述天线连接的功率放大器和接收滤波器、与所述接收滤波器连接的低噪声变频器。本发明还提供了一种利用便携式卫星天线系统的辅助对星装置进行对星的方法， 所述方法包括步骤A 参数计算；步骤B:天线展开；步骤C，俯仰精确校准；步骤D 方位调整。优选地，所述步骤A具体包括取出辅助对星装置，外接GPS接收天线，将辅助对星装置开机，选择工作卫星、极 化、接收机；辅助对星装置自动计算并显示本次天线对星的方位角、俯仰角及极化角。优选地，所述步骤B具体包括拉起天线主反射面，主反射面与天线反射面折叠支杆相连，带动天线反射面折叠 支杆展开；天线反射面折叠支杆与俯仰支撑杆相连，带动俯仰支撑杆上抬；根据步骤A计算 得到的天线对星的俯仰角，将俯仰支撑杆上的俯仰指示调整到该俯仰数据，上抬俯仰支撑 杆直至到天线工作仰角，将俯仰支撑杆上的固定钮紧固；装天线边瓣，将折叠在俯仰支撑杆 上的一体化射频组件与馈源组件向后打开至工作位置，转动射频组件带动天线极化至步骤 A计算得到的极化角。 优选地，所述步骤C具体包括将倾斜仪安装在天线馈源支杆上固定，并将其与辅助对星装置连接，此时辅助对 星装置显示屏上显示当前天线的实际俯仰角；调整天线俯仰调节装置，直到辅助对星装置 上显示的天线俯仰值与步骤A计算得到的天线对星俯仰角一致。优选地，所述步骤D具体包括转动天线方位，使天线反射面向步骤A计算得到的天线对星方位角转动，在转动 过程中观察辅助对星装置显示的自动增益控制AGC电平值，如果AGC逐步变大表示天线搜 索到工作卫星，此时进行方位细调，直到AGC值最大；再在俯仰方向进行细调，直致AGC值最 大；重复上述过程一遍，固定天线方位、俯仰，此时天线精确对准卫星。(三)有益效果本发明的卫星天线系统中增加了辅助对星装置，通过所述辅助对星装置，用户可 以进行天线姿态调整和完成对星；采用可收缩天线三角基座、折叠支杆、射频组件与馈源系 统一体化折叠翻转结构有效减小了设备体积和重量；结构简单、轻便、开通速度快、方便携 带，可以满足应急通信的需求。
图1是本发明所述具有辅助对星装置的便携式卫星天线系统的结构图；图2是本发明所述便携式卫星天线系统中辅助对星装置的结构图；图3是本发明应用便携式卫星天线系统的辅助对星装置进行对星的方法流程图。其中，1 天线基座；2 方位调节装置；3 天线反射面折叠支杆；4 天线反射面；5 水平调整装置；6 俯仰支撑杆；7 俯仰调节装置；8 馈源支杆；9 俯仰角度指示；10 射频 组件；11 折叠式馈源组件。
具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施 例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。图1是本发明所述具有辅助对星装置的便携式卫星天线系统的结构图。如图1所 示，本发明提供的具有辅助对星装置的便携式卫星天线系统包括天线反射面4、折叠式馈 源组件11、天线支撑组件、水平调整装置5、俯仰调节装置7、方位调节装置2、射频组件10、 辅助对星装置。其中水平调整装置5、俯仰调节装置7、方位调节装置2、天线反射面4和折叠式馈 源组件11分别与天线支撑组件相连接；射频组件10与折叠式馈源组件11相连接；辅助对 星装置与天线相连接。天线支撑组件由三角基座1、天线反射面折叠支杆3、馈源支杆8、俯仰支撑杆6组 成；三角基座1、天线反射面折叠支杆3和俯仰支撑杆6分别与馈源支杆8相连接，所述俯 仰支撑杆6还和三角基座1相连接。三角基座1与天线反射面折叠支杆3间有一水平调节装置5，用于将三角基座1 调水平，使天线反射面4底部始终处于水平状态；天线反射面4与馈源支杆8之间有一天线 反射面折叠支杆3，用于天线在展开状态下固定天线反射面4与馈源支杆8之间的角度；馈 源支杆8与三角基座1相连，其前端有一折叠式馈源组件11，该组件工作时向外展开成工作 状态，并连接射频组件10，收藏时可向内折叠；馈源支杆8上有一俯仰调节装置7，用于调节 天线反射面4俯仰角，并锁定保持；馈源支杆8上有一俯仰角度指示9 ；天线反射面折叠支 杆3下部有一方位调节装置2，用于调整天线的方位角，并锁定保持。为减小天线体积，减小线路损耗，射频组件与馈源系统采用一体化设计，射频组件 与馈源组件之间采用无损耗连接。图2为本发明所述便携式卫星天线系统中辅助对星装置的结构图。如图2所述， 所述辅助对星装置包括微控制单元(micro control unit，MCU)、与所述MCU分别相连接 的GPS模块、倾斜仪、输入模块、输出模块和A/D变换模块；与所述A/D变换模块相连接的信 标接收机和DVB (digital video broadcast，数字视频广播)接收机；与所述两个接收机分 别相连接的分路/馈电模块；与所述分路/馈电模块相连接的供电单元；所述分路/馈电 模块通过L频段接口与低噪声下变频器(Low Noise Block down converter,LNB)相连接； 所述LNB与卫星天线相连接。在所述天线辅助对星装置中，GPS模块用于确定天线当前所在地理位置；倾斜仪 用于确定天线的俯仰姿态；信标接收机用于接收、处理卫星信标；DVB接收机用于接收、处 理DVB信号；分路/馈电模块用于通过供电单元为LNB提供工作电压，并将LNB输出的下行 信号分二路，分别输出到信标接收机及DVB接收机；输入模块用于通过例如键盘确定辅助 对星装置的工作参数(包括卫星经度、信标及DVB信号频率、跟踪门限、接收机选择等)；输 出模块用于将MCU计算出的跟踪参数(包括天线工作的理论方位、俯仰、极化角，天线实际 仰角，接收机输出电平)显示在例如显示屏上。MCU通过工作卫星经度(预设或通过输入模块输入到MCU)和天线工作位置经纬度 (由GPS模块确定并通过串口送入到MCU)，计算出天线工作所需的俯仰、方位和极化角度，并将天线工作参数显示在显示屏上，用于提示天线姿态需要调整到的工作状态。倾斜仪输出的表示天线俯仰角度的数据经串口送到MCU，经MCU处理后经输出模 块送到显示屏，显示需要调整到的天线俯仰值。卫星天线接收的卫星信标信号及DVB信号，经LNB放大变频后，通过辅助对星装置 的信号输入口，分成两路分别送到信标接收机及DVB接收机，两接收机各自接收、处理相应 信号并输出与该信号成比例的直流电平，送到A/D变换模块变成数字信号，通过输入模块 选择一路直流电平送到MCU处理，并经输出模块将接收机输出电平输出到显示屏供对星使用。其中，所述卫星天线系统还包括连接于所述天线与馈源支杆之间的通信射频系 统，包括与所述天线连接的功率放大器和接收滤波器、与所述接收滤波器连接的低噪声变 频器。图3是本发明应用便携式卫星天线系统的辅助对星装置进行对星的方法流程图； 如图3所示，该方法包括步骤A 参数计算。在本步骤中，首先取出辅助对星装置，外接GPS接收天线，辅助对星装置开机，选 择工作卫星、极化、接收机。辅助对星装置自动计算并显示本次天线对星的方位角、俯仰角 及极化角。步骤B:天线展开。在本步骤中，天线大致朝南摆放，拉起天线主反射面，主反射面与天线反射面折叠 支杆相连，带动天线反射面折叠支杆展开；天线反射面折叠支杆与天线俯仰支撑杆相连，带 动俯仰支撑杆上抬；根据第一步计算出天线对星俯仰角，将俯仰支撑杆上的俯仰角度指示 调整到该俯仰数据，上抬天线俯仰支撑杆直至到天线工作仰角，将俯仰支撑杆上的固定钮 紧固；装天线边瓣，将折叠在俯仰支撑杆上的一体化射频组件与馈源组件向后打开至工作 位置，转动射频组件带动天线极化至第一步计算的极化工作位置，即极化角。步骤C，俯仰精确校准。在本步骤中，将倾斜仪安装在天线馈源支杆上固定，并将其与辅助对星装置连接， 此时辅助对星装置显示屏上显示当前天线的实际俯仰角。调整天线俯仰调节装置，直到辅 助对星装置上显示的天线俯仰值与第一步计算值一致，天线俯仰精确调整完毕。步骤D 方位调整。在本步骤中，转动天线方位，使天线反射面向第一步计算出的天线工作方位角 转动，在转动过程中观察辅助对星装置显示屏显示的自动增益控制(Automatic Gain Control, AGC)电平值，如果AGC逐步变大表示天线搜索到工作卫星，此时进行方位细调，直 到AGC值最大。再在俯仰方向进行细调，直致AGC值最大。重复上述过程一遍，固定天线方 位、俯仰，此时天线精确对准卫星。由以上实施例可以看出，本发明实施例提供了一种具有辅助对星装置的便携式卫 星天线系统以及利用所述卫星天线系统的辅助对星装置进行对星的方法，在所述便携式卫 星天线系统中增加辅助对星装置，通过所述辅助对星装置，用户可以进行天线姿态调整和 完成对星；采用可收缩天线三角基座、折叠支杆、射频组件与馈源系统一体化折叠翻转结构 有效减小了设备体积和重量。本发明的具有辅助对星装置的便携式卫星天线系统结构简单、轻便、开通速度快、方便携带，可以满足应急通信的需求。 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型 也应视为本发明的保护范围。
权利要求
一种具有辅助对星装置的便携式卫星天线系统，其特征在于，包括天线反射面、折叠式馈源组件、天线支撑组件、水平调整装置、俯仰调节装置、方位调节装置、射频组件和辅助对星装置；其中所述辅助对星装置与天线相连接；所述天线反射面、所述折叠式馈源组件、所述水平调整装置、所述俯仰调节装置、所述方位调节装置分别与所述天线支撑组件相连接；所述射频组件与所述折叠式馈源组件相连接。
2.如权利要求1所述的便携式卫星天线系统，其特征在于，所述天线支撑组件包括三 角基座、天线反射面折叠支杆、馈源支杆和俯仰支撑杆；其中所述天线反射面折叠支杆、所 述三角基座和所述俯仰支撑杆分别与所述馈源支杆相连接；所述俯仰支撑杆还和所述三角 基座相连接。
3.如权利要求1所述的便携式卫星天线系统，其特征在于，所述辅助对星装置包括微 控制单元MCU、与所述MCU相连接的GPS模块、倾斜仪、输入模块、输出模块和A/D变换模块； 与所述A/D变换模块相连接的信标接收机和数字视频广播DVB接收机；与所述信标接收机 和所述DVB接收机分别相连接的分路/馈电模块；与所述分路/馈电模块相连接的供电单 元；所述分路/馈电模块与低噪声下变频器LNB相连接。
4.如权利要求1-3中任一项所述的便携式卫星天线系统，其特征在于，所述便携式卫 星天线系统进一步包括连接于天线与馈源支杆之间的通信射频系统。
5.如权利要求4所述的便携式卫星天线系统，其特征在于，所述通信射频系统具体包 括与所述天线连接的功率放大器和接收滤波器、与所述接收滤波器连接的低噪声变频器。
6.一种利用权利要求1中所述便携式卫星天线系统的辅助对星装置进行对星的方法， 其特征在于，所述方法包括步骤A 参数计算；步骤B:天线展开；步骤C，俯仰精确校准；步骤D 方位调整。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤A具体包括取出辅助对星装置，外接GPS接收天线，将辅助对星装置开机，选择工作卫星、极化、接 收机；辅助对星装置自动计算并显示本次天线对星的方位角、俯仰角及极化角。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤B具体包括拉起天线主反射面，主反射面与天线反射面折叠支杆相连，带动天线反射面折叠支杆 展开；天线反射面折叠支杆与俯仰支撑杆相连，带动俯仰支撑杆上抬；根据步骤A计算得到 的天线对星的俯仰角，将俯仰支撑杆上的俯仰指示调整到该俯仰数据，上抬俯仰支撑杆直 至到天线工作仰角，将俯仰支撑杆上的固定钮紧固；装天线边瓣，将折叠在俯仰支撑杆上的 一体化射频组件与馈源组件向后打开至工作位置，转动射频组件带动天线极化至步骤A计 算得到的极化角。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤C具体包括将倾斜仪安装在天线馈源支杆上固定，并将其与辅助对星装置连接，此时辅助对星装 置显示屏上显示当前天线的实际俯仰角；调整天线俯仰调节装置，直到辅助对星装置上显 示的天线俯仰值与步骤A计算得到的天线对星俯仰角一致。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤D具体包括转动天线方位，使天线反射面向步骤A计算得到的天线对星的方位角转动，在转动过 程中观察辅助对星装置显示的自动增益控制AGC电平值，如果AGC逐步变大表示天线搜索 到工作卫星，此时进行方位细调，直到AGC值最大；再在俯仰方向进行细调，直致AGC值最 大；重复上述过程一遍，固定天线方位、俯仰，此时天线精确对准卫星。
全文摘要
本发明公开了一种具有辅助对星装置的便携式卫星天线系统及其对星方法，所述便携式卫星天线系统包括天线反射面、折叠式馈源组件、天线支撑组件、水平调整装置、俯仰调节装置、方位调节装置、射频组件和辅助对星装置；其中所述辅助对星装置与天线相连接；所述天线反射面、所述折叠式馈源组件、所述水平调整装置、所述俯仰调节装置、所述方位调节装置分别与所述天线支撑组件相连接；所述射频组件与所述折叠式馈源组件相连接。通过在所述便携式卫星天线系统中增加辅助对星装置，用户可以进行天线姿态调整和完成对星；本发明的便携式卫星天线系统结构简单、轻便、开通速度快、方便携带，可以满足应急通信的需求。
文档编号H01Q3/02GK101950844SQ201010267720
公开日2011年1月19日 申请日期2010年8月30日 优先权日2010年8月30日
发明者张刚, 李春, 汤新强, 罗金生, 陈可颖 申请人:北京爱科迪信息通讯技术有限公司