多接收機衛星天線跟蹤系統的製作方法

2023-07-06 02:43:56 1

專利名稱：多接收機衛星天線跟蹤系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及自動尋星衛星天線技術領域，特別涉及一種多接收機衛星天線跟蹤系 統。
背景技術：
自動尋星衛星天線在工作時，傳統的方法是配置一個接收機(通常為DVB接收機) 用於接收衛星上的參考信號，天線跟蹤系統根據接收機輸出的直流電平強度，自動控制天 線對準衛星。由於衛星參考信號的不穩定性，會導致衛星天線不能正確跟蹤上所需的工作 衛星。

發明內容
(一)要解決的技術問題本發明要解決的技術問題是如何提高天線系統尋星的可靠性。( 二 )技術方案為了達到上述目的，本發明提供了一種多接收機衛星天線跟蹤系統，包括衛星天 線1、與所述衛星天線1連接的低噪聲變頻器2、與所述低噪聲變頻器2連接的藉合器5，該 系統還包括天線控制器4和η個天線跟蹤接收機，每個天線跟蹤接收機均與所述藉合器5 連接，所述天線控制器4 一端與所述衛星天線1連接，另一端分別與每個天線跟蹤接收機 連接，所述天線控制器4用於從所述η個天線跟蹤接收機根據各自跟蹤的衛星參考信號而 輸出的η路信號中選擇一路作為參考信號，並根據該參考信號調整所述衛星天線至對準衛 星，其中，η彡2。其中，η優選為2，這兩個天線跟蹤接收機為信標接收機3-1和DVB接收機3_2。或 者，η還可以為3，這三個天線跟蹤接收機為信標接收機3-l、DVB接收機3_2和載波接收機。其中，所述信標接收機3-1通過RS232串口與所述天線控制器4連接，所述DVB接 收機3-2通過IIC總線接口與所述天線控制器4連接。其中，所述信標接收機3-1和DVB接收機3-2與所述天線控制器4之間還分別連 接有A/D採樣器7。其中，還包括與所述藉合器5連接的數據機6。其中，還包括連接於所述衛星天線1與所述天線控制器4之間的極化傳感器8、傾 斜儀9和GPS接收機10，所述極化傳感器8用於向所述天線控制器4反饋所述衛星天線1 的極化位置，所述傾斜儀9用於讀取所述衛星天線1反射面的仰角，所述GPS接收機10用 於確定所述衛星天線1工作位置的經、緯度。(三)有益效果本發明的技術方案同時提供多個(優選為兩個)接收機供天線跟蹤系統控制天線 尋星，在天線跟蹤工作衛星時，兩個接收機根據各自跟蹤的衛星參考信號，輸出直流電平， 並與跟蹤系統預存跟蹤信號的門限值進行比較，按一定的策略自動選擇跟蹤效果最好的接收機供天線跟蹤系統控制天線尋星，因此，可運用於各種自動尋星的衛星天線，可提高天線 系統尋星的可靠性。而且多個跟蹤接收機既可以由控制器自動選擇，也可以通過監控軟體 人機界面人工選擇，選擇方式靈活。


圖1是本發明實施例的衛星天線跟蹤系統的結構示意圖；圖2是本發明實施例的衛星天線跟蹤系統的控制邏輯圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施 例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。如圖1示，該系統包括衛星天線1、低噪聲變頻器(Low Noise Block，LNB) 2、信標 接收機3-1、DVB接收機3-2、天線控制器4、藉合器5、數據機6、A/D採樣器7、極化傳 感器8、傾斜儀9、GPS(Global Positioning System，全球定位系統)接收機10。需要說明 的是，信標是每個衛星上均有的跟蹤信號，選擇信標接收機可以使系統可靠地跟蹤衛星，而 DVB接收機用於接收衛星上的DVB信號，一般衛星上也有用戶的DVB信號。DVB接收機可以 識別出不同DVB信號的參數，因而也較可靠。所以本實施例選擇信標接收機和DVB接收機 作為本實施例系統的雙接收機。還可以選擇兩個以上的接收機，例如，還可以加上載波接收 機等其它接收機。如圖2所示，信標接收機3-1連接天線控制器中的MCU(Micro Controller Unit, 中文名稱為多點控制單元，又稱單片微型計算機)，DVB (Digital Video Broadcasting，數 字視頻廣播)接收機3-2以IIC總線接口連接MCU。該系統的工作原理如下一方面，衛星天線1接收衛星信號，經低噪聲變頻器2放 大後下行到藉合器5輸入口，藉合器5的主路信號送到數據機6，其兩路藉合信號(為 L頻段(大約為1到2GHZ)的中頻信號)分別送到信標接收機3-1和DVB接收機3_2 ；另一 方面，衛星天線1工作時，天線控制器4從衛星天線1接收衛星的信標信號和DVB信號，MCU 通過串口將衛星的信標信號頻率寫入信標接收機3-1，通過IIC總線將衛星的DVB信號頻率 寫入DVB接收機3-2。然後，信標接收機3-1及DVB接收機3-2將該兩路藉合信號解調為分別與該信標 信號及DVB信號成比例的兩路直流電平信號輸出。兩個接收機輸出的直流電平信號經A/D 採樣器7採樣後送到MCU的輸入埠，MCU將輸入的兩路直流電平與噪聲電平的差值與其 中預先存儲的門限值進行比較，並選擇一路作為用於尋星的參考信號控制天線進行跟蹤。選擇方式有兩種。第一種是自動選擇方式如上所述，兩個接收機均由MCU自動配 置工作參數，在衛星天線跟蹤工作衛星時，兩個接收機根據各自跟蹤的衛星參考信號，輸出 所述直流電平信號，經A/D變換後，送到MCU輸入埠。當信標接收機輸出的直流電平與信 標噪聲電平的差值大於信標信號的門限值時，MCU選擇信標接收機輸出信號供本系統控制 天線尋星；當DVB接收機輸出的直流電平與DVB噪聲電平的差值大於DVB信號的門限值時， MCU選擇DVB接收機的輸出信號供本系統控制天線尋星；當兩個接收機輸出的直流電平與 各自噪聲電平的差值都大於各自的門限值時，MCU對兩個信號進行比較，選擇相對信號強度大的一個供天線跟蹤系統控制天線尋星。具體來說，是比較電平的變化範圍大小。例如，偏 離衛星時信標接收機輸出的直流電平信號(即所謂的信標噪聲電平)的電平值是IV，偏離 衛星時DVB接收機輸出的直流電平信號(即所謂的DVB噪聲電平)的電平值是2V，而對上 衛星之後信標接收機輸出是3V，DVB接收機輸出是3. 5V，則系統會選擇信標接收機，因為信 標接收機的電平的變化更大，更便於跟蹤。當配置3個或3個以上天線跟蹤接收機時，各接收機均由MCU自動配置工作參數， 在衛星天線跟蹤工作衛星時，各接收機根據各自跟蹤的衛星參考信號，輸出所述直流電平 信號，經A/D變換後，送到MCU輸入埠。當信標接收機輸出的直流電平與信標噪聲電平的 差值大於信標信號的門限值時，MCU選擇信標接收機輸出信號供本系統控制天線尋星；當 DVB接收機輸出的直流電平與DVB噪聲電平的差值大於DVB信號的門限值時，MCU選擇DVB 接收機的輸出信號供本系統控制天線尋星；當載波接收機的輸出的直流電平與載波噪聲電 平的差值大於載波信號的門限值時，MCU選擇載波接收機的輸出信號供本系統控制天線尋 星；當有多個接收機輸出的直流電平與各自噪聲電平的差值大於各自的門限值時，MCU對 這幾路信號進行比較，選擇相對信號強度大的一個供天線跟蹤系統控制天線尋星，具體的 選擇策略與兩種跟蹤接收機的情況相同。第二種是人工切換方式系統開機後，用PDA (personal digital assistant，個人 數字助理)或PC(Personal Computer，個人電腦)連接天線跟蹤系統內置的無線通信模塊 (無線通信模塊的功能是實現天線控制器(具體是指其控制軟體)與PDA/PC監控軟體之間 的通信。它一端通過串口與天線控制器相連，另一端是無線天線，用於以無線方式連接PDA/ PC設備)，打開專用監控軟體並登錄，進入參數設置界面，選擇工作的接收機並配置接收機 參數，參數設置完成後，天線控制器根據人工選擇的接收機輸出信號供天線跟蹤系統控制 天線尋星。選擇用於尋星的參考信號之後，天線控制器根據該參考信號調整天線的方位、俯 仰度，直到天線正確對準衛星。天線控制器控制衛星天線跟蹤衛星，在天線方位或俯仰運動 過程中讀取該參考信號的電平數據，當該電平最大時，表明天線對星最準確。具體來說，比較當前輸出的電平數據和前一次輸出的電平數據，如果當前輸出的 電平數據大於前一次輸出的電平數據，則繼續按照當前搜索方向進行搜索；如果當前輸出 的電平數據小於前一次輸出的電平數據，則以與當前搜索方向相反的方向進行搜索；直至 輸出的電平數據最大，該方向運動停止。然後在另一個方向重複上述動作，直到輸出的電平 最大。再次重複一次上述兩個方向動作。則天線波束對準衛星，此時直流電平最大。圖1中的天線伺服跟蹤系統11包括方位/俯仰/極化電機(一端與方位/俯仰/ 極化傳動裝置連接，另一端與天線控制器4連接)和方位/俯仰/極化傳動裝置(一端與 衛星天線1連接，另一端與方位/俯仰/極化電機連接)。其中，天線方位、俯仰的轉動是由 方位/俯仰電機來驅動的。天線控制器向方位/俯仰電機發送轉動指令，控制方位/俯仰 電機轉動，方位/俯仰電機帶動方位、俯仰傳動裝置運動，從而使得衛星天線反射面在水位 面及俯仰面運動。方位/俯仰電機的轉動有個最小值，因此衛星天線反射面的轉動也有最 小間隔，因此直流電平不可能達到精確最大值。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人 員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
一種多接收機衛星天線跟蹤系統，包括衛星天線(1)、與所述衛星天線(1)連接的低噪聲變頻器(2)、與所述低噪聲變頻器(2)連接的藉合器(5)，其特徵在於，該系統還包括天線控制器(4)和n個天線跟蹤接收機，每個天線跟蹤接收機均與所述藉合器(5)連接，所述天線控制器(4)一端與所述衛星天線(1)連接，另一端分別與每個天線跟蹤接收機連接，所述天線控制器(4)用於從所述n個天線跟蹤接收機根據各自跟蹤的衛星參考信號而輸出的n路信號中選擇一路作為參考信號，並根據該參考信號調整所述衛星天線至對準衛星，其中，n≥2。
2.如權利要求1所述的多接收機衛星天線跟蹤系統，其特徵在於，其中，η= 2，這兩個 天線跟蹤接收機為信標接收機(3-1)和DVB接收機(3-2)。
3.如權利要求1所述的多接收機衛星天線跟蹤系統，其特徵在於，其中，η= 3，這三個 天線跟蹤接收機為信標接收機(3-1)、DVB接收機(3-2)和載波接收機。
4.如權利要求2所述的多接收機衛星天線跟蹤系統，其特徵在於，所述信標接收機 (3-1)通過RS232串口與所述天線控制器(4)連接，所述DVB接收機(3_2)通過IIC總線接 口與所述天線控制器(4)連接。
5.如權利要求2所述的多接收機衛星天線跟蹤系統，其特徵在於，所述信標接收機 (3-1)和DVB接收機(3-2)與所述天線控制器(4)之間還分別連接有A/D採樣器(7)。
6.如權利要求2所述的多接收機衛星天線跟蹤系統，其特徵在於，還包括與所述藉合 器(5)連接的數據機(6)。
7.如權利要求2 6任一項所述的多接收機衛星天線跟蹤系統，其特徵在於，還包括連 接於所述衛星天線(1)與所述天線控制器(4)之間的極化傳感器(8)、傾斜儀(9)和GPS接 收機(10)，所述極化傳感器(8)用於向所述天線控制器(4)反饋所述衛星天線(1)的極化 位置，所述傾斜儀(9)用於讀取所述衛星天線(1)反射面的仰角，所述GPS接收機(10)用 於確定所述衛星天線(1)工作位置的經、緯度。
全文摘要
本發明公開了一種多接收機衛星天線跟蹤系統，包括衛星天線、與所述衛星天線連接的低噪聲變頻器、與所述低噪聲變頻器連接的藉合器，該系統還包括天線控制器和n個天線跟蹤接收機，每個天線跟蹤接收機均與所述藉合器連接，所述天線控制器一端與所述衛星天線連接，另一端分別與每個天線跟蹤接收機連接，所述天線控制器用於從所述n個天線跟蹤接收機輸出的n路信號中選擇一路作為參考信號，並根據該參考信號調整所述衛星天線至對準衛星。本發明的系統能夠提高天線系統尋星的可靠性。
文檔編號H04B7/185GK101908919SQ201010227420
公開日2010年12月8日 申請日期2010年7月7日 優先權日2010年7月7日
發明者李春, 楊淳雯, 羅金生, 謝繼東, 趙金成 申請人:北京愛科迪信息通訊技術有限公司