一种双频动中通卫星接收天线系统的制作方法
【专利摘要】本发明属于车载、船载动中通卫星接收天线设计领域，尤其是一种双频动中通卫星接收天线系统，天线辐射阵面采用共底盘和伺服系统、背对背安装一对低剖面天线阵面，通过共用旋转底盘和方位控制马达实现方位面旋转，同时采用共用俯仰机械结构和俯仰控制电机实现俯仰面旋转。每块天线阵面背后附加相关频段的低噪声放大模块，两组低噪声放大模块的输出通过底盘上的切换控制单元实现合路和切换功能。本发明针对接收多颗卫星提供多频段转发业务应用场景下，通过共用伺服系统背靠背安装方式的双天线阵面，实现单一卫星接收天线系统可以接收多星多频卫星信号，具有低剖面结构、控制与电源接口共用、安装简便等特点，适用于车载和船载等应用场景。
【专利说明】
一种双频动中通卫星接收天线系统
技术领域
[0001]本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种双频动中通卫星接收天线系统。
【背景技术】
[0002]“动中通”卫星天线系统是一种适用于车载、船载或机载等移动平台载荷的卫星接收设备，在载荷平台按照其固有轨迹运动过程中，“动中通”卫星天线系统可以实现与卫星的实时不间断的接收或发送信号，实现卫星移动通信。因此，“动中通”卫星天线系统在车载、船载和机载等卫星接收与传输、军事卫星移动通信和救灾救援等诸多方面具有重要的应用价值和作用。
[0003]民用“动中通”卫星接收天线主要用于在车载或船载等移动平台中，接收地球静止同步轨道卫星所提供转发的电视信号接收。在中国，提供民用电视节目转发的卫星以中星9号为主，其工作频带为Ku频带(11.7-12.7GHz )，提供的卫星电视信号以标清(SD)为主。而在北美地区，多家电视网络运营商均可以提供卫星电视转发业务，主流运营商包括Dishnetwork,DirecTV,Bell TV等，它们分别租用了不同的静止同步轨道卫星用于提供卫星电视转发业务，分别为占用Ku频带的标清(SD)卫星电视节目和K/Ka频段的高清(HD)卫星电视节目。目前，国内外市场上常见的“动中通”天线以接收单一Ku波段卫星信号为主。采用单一的卫星天线设备实现“动中通”接收双频(Ku和K，或Ku和Ka)和多颗卫星信号的相关产品十分鲜见。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种具有双频接收特性、共用伺服系统、低剖面的“动中通”双频动中通卫星接收天线系统。
[0005]实现本发明目的的技术方案是:一种双频动中通卫星接收天线系统，包括固定底板、旋转底盘、支撑架、第一天线阵面、第二天线阵面、第一低噪声放大模块、第二低噪声放大模块、切换控制单元、第一步进马达、第二步进马达、第一调节机构和第二调节机构，旋转底盘位于固定底板上，第一天线阵面和第二天线阵面均通过支撑架背靠背的安装在旋转底盘上，第一低噪声放大模块安装在第一天线阵面的背面，第二低噪声放大模块安装在第二天线阵面的背面，切换控制单元安装在旋转底盘上，第一步进马达带动旋转底盘在水平面伺服旋转，第二步进马达通过第一调节机构带动第一天线阵面实现俯仰面的旋转，第二步进马达通过第二调节机构带动第二天线阵面实现俯仰面的旋转;第一低噪声放大模块将第一天线阵面接收到的卫星信号从下变频信号转换为中频信号输出，第二低噪声放大模块将第二天线阵面接收到的卫星信号从下变频信号转换为中频信号输出，第一低噪声放大模块和第二低噪声放大模块输出的中频信号均进入切换控制单元，切换控制单元根据设定的频率对信号进行切换后输出至卫星接收解码设备。
[0006]作为本发明的优化方案，第一天线阵面和第二天线阵面用于接收两个频段的卫星信号。
[0007]作为本发明的优化方案，第一天线阵面和第二天线阵面为双圆极化天线阵列或具有极化跟踪功能的线极化天线阵列。
[0008]作为本发明的优化方案，切换控制单元还分别控制第一步进马达和第二步进马达使得第一天线阵面和第二天线阵面实时对准卫星进行卫星信号的接收。
[0009]本发明具有积极的效果:I)与现有技术相比，本发明针对双频卫星信号移动实时接收的应用需求，提供了一种双天线阵面背靠背安装方式、共用伺服系统的“动中通”卫星接收天线，能够提供对不同频带不同清晰度标准的卫星电视节目的接收，具有双频带、宽工作频带、体积紧凑、和低剖面、便于批量生产；
[0010]2)本发明适用于接收双频段(例如:Ku和K频带，或Ku和Ka频段)多卫星接收天线系统，天线辐射阵面采用共底盘和伺服系统、背对背安装一对低剖面天线阵面，通过共用旋转底盘和方位控制马达实现方位面旋转，同时采用共用俯仰机械结构和俯仰控制电机实现俯仰面旋转。每块天线阵面背后附加相关频段的低噪声放大模块，两组低噪声放大模块的输出通过底盘上的切换控制单元8实现合路和切换功能，同时切换控制单元8也提供整个双频动中通卫星接收天线系统的电源管理和与外部控制信号接口。
[0011]3)本发明实可以接收多星多频卫星信号，具有低剖面结构、控制与电源接口共用、安装简便等特点，适用于车载和船载等应用场景。
【附图说明】
[0012]为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中:
[0013]图1是本发明的结构图；
[0014]图2是本发明的俯视图；
[0015]图3是本发明的侧视图；
[0016]图4是本发明的第二步进马达结构图。
[0017]其中，1、固定底板，2、旋转底盘，3、支撑架，4、第一天线阵面，5、第二天线阵面，6、第一低噪声放大模块，7、第二低噪声放大模块，8、切换控制单元，9、第一步进马达，10、第二步进马达，11、第一调节机构，12、第二调节机构。
【具体实施方式】
[0018]如图1所示，本发明公开了一种双频动中通卫星接收天线系统，包括固定底板1、旋转底盘2、支撑架3、第一天线阵面4、第二天线阵面5、第一低噪声放大模块6、第二低噪声放大模块7、切换控制单元8、第一步进马达9、第二步进马达10、第一调节机构11和第二调节机构12，旋转底盘2位于固定底板I上，第一天线阵面4和第二天线阵面5均通过支撑架3背靠背的安装在旋转底盘2上，第一低噪声放大模块6安装在第一天线阵面4的背面，第二低噪声放大模块7安装在第二天线阵面5的背面，切换控制单元8安装在旋转底盘2上，第一步进马达9带动旋转底盘2在水平面伺服旋转，第二步进马达10通过第一调节机构11带动第一天线阵面4实现俯仰面的旋转，第二步进马达10通过第二调节机构12带动第二天线阵面5实现俯仰面的旋转;第一低噪声放大模块6将第一天线阵面4接收到的卫星信号从下变频信号转换为中频信号输出，第二低噪声放大模块7将第二天线阵面5接收到的卫星信号从下变频信号转换为中频信号输出，第一低噪声放大模块6和第二低噪声放大模块7输出的中频信号均进入切换控制单元8，切换控制单元8根据设定的频率对信号进行切换后输出至卫星接收解码设备。
[0019]第一天线阵面4和第二天线阵面5用于接收两个频段的卫星信号。其中，第一天线阵面4和第二天线阵面5采用不同尺寸的天线单元结构来实现对两个不同频段的卫星信号进行接收。第一天线阵面4和第二天线阵面5共用第二步进马达10来实现水平和俯仰面的旋转，使得第一天线阵面4和第二天线阵面5对准卫星。
[0020]第一天线阵面4和第二天线阵面5为双圆极化天线阵列或具有极化跟踪功能的线极化天线阵列。
[0021]切换控制单元8还分别控制第一步进马达9和第二步进马达10使得第一天线阵面4和第二天线阵面5实时对准卫星进行卫星信号的接收。根据整个天线系统的位置和姿态信息对天线伺服系统进行控制，实现实时对准卫星，保证接收信息连续畅通。
[0022]其中第一天线阵面4和第二天线阵面5分别与第一低噪声放大模块6和第二低噪声放大模块7采用紧密连接方式，第一天线阵面4和第二天线阵面5接收到的卫星信号分别经过第一低噪声放大模块6和第二低噪声放大模块7后下变频为中频输出，低噪声放大模块6和第二低噪声放大模块7输出的中频信号进入切换控制单元8，切换控制单元8根据设定的工作频率，来进行信号切换后输出至卫星接收解码设备。
[0023]本发明的一个实施的旋转底盘2的直径为680mm，第一天线阵面4和第二天线阵面5增益典型值分别在31dBi(Ku波段)和33dBi(K波段)。
[0024]本发明的另一实施的旋转底盘2的直径995mm，第一天线阵面4和第二天线阵面5天线阵面增益典型值分别在33.5dBi (Ku波段)和35.5dBi (K波段)。
[0025]如图2所示为双频动中通卫星接收天线系统的俯视图，两个工作在不同频段的第一天线阵面4和第二天线阵面5采用背靠背方式安装与同一旋转底盘2上，因此其水平面内旋转具有共圆、同步特性。
[0026]如图3所示，本发明的双频动中通卫星接收天线系统具有低剖面特性，背靠背的天线阵面集成方式不会增加天线系统整体高度，并且充分利用了空间。
[0027]如图4所示，本发明的双频动中通卫星接收天线系统在俯仰面采用了共用步进马达方式，但旋转调节结构是相互独立的，可以做到两阵面在俯仰面独立可调。
[0028]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种双频动中通卫星接收天线系统，其特征在于:包括固定底板(I)、旋转底盘(2)、支撑架(3)、第一天线阵面(4)、第二天线阵面(5)、第一低噪声放大模块(6)、第二低噪声放大模块(7)、切换控制单元(8)、第一步进马达(9)、第二步进马达(10)、第一调节机构(11)和第二调节机构(12)，所述的旋转底盘(2)位于固定底板(I)上，所述的第一天线阵面(4)和第二天线阵面(5)均通过支撑架(3)背靠背的安装在旋转底盘(2)上，所述的第一低噪声放大模块(6)安装在第一天线阵面(4)的背面，所述的第二低噪声放大模块(7)安装在第二天线阵面(5)的背面，所述的切换控制单元(8)安装在旋转底盘(2)上，所述的第一步进马达(9)带动旋转底盘(2)在水平面伺服旋转，所述的第二步进马达(10)通过第一调节机构(11)带动第一天线阵面(4)实现俯仰面的旋转，所述的第二步进马达(10)通过第二调节机构(12)带动第二天线阵面(5)实现俯仰面的旋转;第一低噪声放大模块(6)将第一天线阵面(4)接收到的卫星信号从下变频信号转换为中频信号输出，第二低噪声放大模块(7)将第二天线阵面(5)接收到的卫星信号从下变频信号转换为中频信号输出，第一低噪声放大模块(6)和第二低噪声放大模块(7)输出的中频信号均进入切换控制单元(8)，切换控制单元(8)根据设定的频率对信号进行切换后输出至卫星接收解码设备。2.根据权利要求1所述的一种双频动中通卫星接收天线系统，其特征在于:所述的第一天线阵面(4)和第二天线阵面(5)用于接收两个频段的卫星信号。3.根据权利要求1所述的一种双频动中通卫星接收天线系统，其特征在于:所述的第一天线阵面(4)和第二天线阵面(5)为双圆极化天线阵列或具有极化跟踪功能的线极化天线阵列。4.根据权利要求1所述的一种双频动中通卫星接收天线系统，其特征在于:所述的切换控制单元(8)还分别控制第一步进马达(9)和第二步进马达(10)使得第一天线阵面(4)和第二天线阵面(5)实时对准卫星进行卫星信号的接收。
【文档编号】H01Q5/20GK105826660SQ201610395541
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年6月6日
【发明人】陈平, 张彦, 朱晓维, 蒯振起
【申请人】南京濠暻通讯科技有限公司