专利名称：圆锥电子扫描跟踪系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及卫星电视接收领域，具体说是一种圆锥电子扫描跟踪系统。
背景技术：
ABS-S体制是我国第一个拥有完全自主知识产权的卫星信号传输标准，它具有完全自主创新，不兼容目前国外任何一种卫星信号传输技术体制，可有效防止其他信号攻击， 净化节目源，目前已在解决边远地区村村通中广泛应用。2010年初，广电总局已经推出了 SIM卡式解码器，为各行业的推广使用做好了技术准备，相关收费政策(类似于家庭机顶盒)正在制订中。相信将会促进船舶行业应用的快速发展。目前，卫星天线单元是一个有源电控自动跟踪平台，可以自动搜索、截获要跟踪的卫星，自动选择最大接收信号的天线指向，在载体摇摆时稳定天线指向，载体移动或航向改变时自动跟踪卫星。但是国内生产船载卫星电视接收系统的厂家多数采用以陀螺为传感器采集船体姿态角度，结合GPS定位系统驱动天线伺服系统跟踪卫星。由于陀螺的零漂问题，造成系统工作不稳定，丢失目标的概率高。况且这些系统技术复杂、成本高，产品质量不稳定、服务水平低等现状与广大使用者的要求有很大距离，致使市场增长率一直不高，目前主要应用在客运船舶、政府公务船及特种工程船，民用船舶极少配备，渔船更是望尘莫及而且，阻碍了用户的推广。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种针对ABS-S体制的圆锥电子扫描跟踪方式，构成了天线伺服位置闭环系统，保证天线的波束中心始终对准卫星，能同时完成隔离船摇和稳定跟踪卫星的任务。本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是本实用新型的圆锥电子扫描跟踪系统，包括发射机，收发双工，接收机，检波器， 误差调节器，基准信号产生器，圆锥扫描电机，伺服控制系统；发射机与收发双工相连接，发射机发出的信号被收发双工接受；收发双工与馈线相连，传播天线接受的相关信息；收发双工连接接收机，收发双工将信号传递给接收机；接收机与检波器相连接；基准信号产生器同时与圆锥扫描电机和误差调节器相连接并发送基准信号，圆锥扫描电机根据基准信号调整馈线；检波器和基准信号产生器与误差调整器相连；误差调整器与伺服控制系统相连，发送误差调整信号。本实用新型还可以采用如下技术措施所述的伺服控制系统包括方位、俯仰、横摇、极化及速率及位置传感器，电机驱动电路，方位俯仰、极化电机。本实用新型具有的优点和积极效果是本实用新型采用圆锥电子扫描方式，实现天线姿态稳态跟踪，取得了非常令人满意地效果，不仅稳定性好，而且体积小、重量轻、成本低。有效地解决了接收天线在船舶摇摆运动过程中始终指向卫星的伺服跟踪及主要零部件的批量生产问题。从而向市场批量供应价格低、可靠性高、适于众多小型船舶的船载卫星电视接收系统。
图1 本实用新型的圆锥电子扫描跟踪系统结构图；图2 本实用新型的圆锥扫描几何关系图；图3 本实用新型中误差信号与波束偏角关系图。
具体实施方式
以下参照附图及实施例对本实用新型进行详细的说明。图1 本实用新型的圆锥电子扫描跟踪系统结构图；图2 本实用新型的圆锥扫描几何关系图；图3 本实用新型中误差信号与波束偏角关系图。本实用新型的圆锥电子扫描跟踪系统，包括发射机，收发双工，接收机，检波器， 误差调节器，基准信号产生器，圆锥扫描电机，伺服控制系统；发射机与收发双工相连接， 发射机发出的信号被收发双工接受；收发双工与馈线相连，传播天线接受的相关信息；收发双工连接接收机，收发双工将信号传递给接收机；接收机与检波器相连接；基准信号产生器同时与圆锥扫描电机和误差调节器相连接并发送基准信号，圆锥扫描电机根据基准信号调整馈线；检波器和基准信号产生器与误差调整器相连；误差调整器与伺服控制系统相连，发送误差调整信号。所述伺服控制系统包括方位、俯仰、横摇、极化及速率及位置传感器，电机驱动电路，方位俯仰、极化电机。所述的船载卫星电视安全接受系统，在船舶摇摆中，实现小口径天线(D = 350mm) 的自动跟踪，输出信号强度> _65daii。所述的船载卫星电视安全接受系统，采用自主研发的天线防护罩，针对中星9号卫星的输入频率11700 12200MHz的传输损耗小于0. 8dB。所述圆锥电子扫面跟踪系统采用偏焦且高速旋转的馈源，使天线具有个略微偏离轴线的旋转波速。若目标偏离轴线，反射信号强度受旋转频率调制，被调信号被归一化后，在解调器中进行正交解调，获得方位和仰俯角误差信息。本实用新型使用圆锥电子扫描方式。原理为如框图1所示。它采用偏焦且高速旋转的馈源，使天线具有一个略为偏离轴线的旋转波束。若目标偏离轴线，反射信号强度受旋转频率调制，被调信号经归一化后，在调节器中进行正交调节，获得方位和俯仰角误差信息。当天线的锥扫轴线对准目标时，回波信号为等幅信号，无误差信息。图2是描述圆锥扫描的几何关系图。通过目标T做垂直于等信号轴的平面，它与等信号轴的交点为0，B点为t时刻波束最大值方向与平面的交点，圆周为波束中心B点运动轨迹，δ为波束偏角，θ为波束中心线与视线夹角，R为天线到卫星的距离。在跟踪情况下，ε、δ、θ都很小，显然OT R ε、OB R δ、TB R θ，用余弦定理可得θ 2 = δ 2+ ε 2-2 δ cos ( φ - φ 0)。通常ε << δ，且考虑φ = 23ι ·Ω ( ·Ω为圆锥扫描频率)，则有[0026]θ = δ - ε cos(2 π ·Ω1:-φ0)。设天线方向性图为F( θ)，接收信号的电压振幅为
权利要求1.一种圆锥电子扫描跟踪系统，其特征在于，包括发射机，收发双工，接收机，检波器，误差调节器，基准信号产生器，圆锥扫描电机，伺服控制系统；发射机与收发双工相连接，发射机发出的信号被收发双工接受；收发双工与馈线相连，传播天线接受的相关信息； 收发双工连接接收机，收发双工将信号传递给接收机；接收机与检波器相连接；基准信号产生器同时与圆锥扫描电机和误差调节器相连接并发送基准信号，圆锥扫描电机根据基准信号调整馈线；检波器和基准信号产生器与误差调整器相连；误差调整器与伺服控制系统相连，发送误差调整信号。
2.根据权利要求1所述的圆锥电子扫描跟踪系统，其特征在于伺服控制系统包括方位、俯仰、横摇、极化及速率及位置传感器，电机驱动电路，方位俯仰、极化电机。
专利摘要一种圆锥电子扫描跟踪系统，包括发射机，收发双工，接收机，检波器，误差调节器，基准信号产生器，圆锥扫描电机，伺服控制系统，发射机与收发双工相连接，收发双工与馈线相连，收发双工连接接收机，接收机与检波器相连接，基准信号产生器同时与圆锥扫描电机和误差调节器相连接，检波器和基准信号产生器与误差调整器相连，误差调整器与伺服控制系统相连，本实用新型采用圆锥电子扫描方式，实现天线姿态稳态跟踪，稳定性好，而且体积小、重量轻、成本低。有效地解决了接收天线在船舶摇摆运动过程中始终指向卫星的伺服跟踪及主要零部件的批量生产问题。
文档编号H01Q3/10GK202189894SQ20112000550
公开日2012年4月11日 申请日期2011年1月10日 优先权日2011年1月10日
发明者李猛山 申请人:天津海洋数码科技有限公司