[發(fā)明專利]天線定位系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200580041302.2
• 申請(qǐng)日: 2005-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN101099264A
• 公開（公告）日: 2008-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T·揚(yáng);S·W·懷特;K·B·戴維斯;J·H·法赫勒;J·S·賀提格;R·T·范皮爾特;E·K·瓊斯;J·L·舒哈曼;C·C·貝德福特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西斯貝斯股份有限公司
• 主分類號(hào): H01Q3/08
• 分類號(hào): H01Q3/08;H01Q19/12;H01Q1/12
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 胡曉萍

相關(guān)申請(qǐng)

本申請(qǐng)根據(jù)并要求Theodore?Young、Stephen?W.White、Kevin?Davis、JosephFahle、Jeffrey?Hertig、Richard?Van?Pelt、Earl?Jones、John?Schaumann和CaryBedford于2004年10月28日提交的、題目為“X-Y上方對(duì)方位角優(yōu)化的運(yùn)動(dòng)定位系統(tǒng)”美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第60/622,676號(hào)的權(quán)益。該臨時(shí)申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容援引于此以供參考。

本發(fā)明還涉及Theodore?Young、Stephen?W.White、Kevin?Davis、JosephFahle、Jeffrey?Hertig、Richard?Van?Pelt、Earl?Jones、John?Schaumann和CaryBedford于2005年10月28日提交的、題目為“具有雙操作模式的天線定位系統(tǒng)”美國(guó)申請(qǐng)第11/XXX，XXX，律師案號(hào)072039-0014。

背景技術(shù)

可使用衛(wèi)星通信系統(tǒng)以便于全球信息交換。尤其是，預(yù)期將來(lái)衛(wèi)星通信會(huì)以更高的發(fā)送頻率范圍(以20-30GHz的陰極帶)并以更高的數(shù)據(jù)比率的顯著增長(zhǎng)。例如，低環(huán)地軌道(LEO)衛(wèi)星通常需要高的發(fā)送頻率。這些LEO衛(wèi)星可彼此鏈接并鏈接到地面基站以提供地球表面上的無(wú)線訪問(wèn)。

為了通過(guò)用天線跟蹤LEO衛(wèi)星和其它高頻率衛(wèi)星與它們通信，必須符合嚴(yán)格的跟蹤要求。第一步，用于天線的定位器必須能夠精確、整個(gè)半球地跟蹤。

當(dāng)跟蹤低環(huán)地軌道(LEO)衛(wèi)星時(shí)，常規(guī)兩軸線全運(yùn)動(dòng)天線定位器可具有操作鎖眼或靜錐區(qū)。盡管一些三軸線設(shè)計(jì)可克服許多鎖眼問(wèn)題，但是它們還需要相對(duì)高的速度和加速度能力。一些構(gòu)造還可能操作地受到地面站緯度和衛(wèi)星傾斜角的限制。

需要一種可提供對(duì)任何衛(wèi)星傾斜角且對(duì)任何地面站緯度位置覆蓋整個(gè)半球而沒有鎖眼的天線定位系統(tǒng)，同時(shí)最小化跟蹤速度和加速度要求。

發(fā)明內(nèi)容

一種用于定位天線以跟蹤移動(dòng)物體的天線定位系統(tǒng)，可包括構(gòu)造成賦予天線圍繞方位軸線的方位旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方位驅(qū)動(dòng)組件。該天線定位系統(tǒng)還可包括構(gòu)造成賦予天線圍繞垂直于方位軸線的水平X-軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的X-軸線驅(qū)動(dòng)組件。該天線定位系統(tǒng)還可包括構(gòu)造成賦予天線圍繞垂直于X-軸線和方位軸線的Y-軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的Y-軸線驅(qū)動(dòng)組件。該天線定位系統(tǒng)還可包括構(gòu)造成控制方位驅(qū)動(dòng)組件、X-軸線驅(qū)動(dòng)組件、和Y-軸線驅(qū)動(dòng)組件的操作以優(yōu)化跟蹤速度和加速度的控制器。方位軸線、X-軸線、和Y-軸線都相交于一交點(diǎn)。

一種用天線組件跟蹤移動(dòng)物體的方法，可包括賦予天線組件圍繞方位軸線的方位旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。該方法還可包括賦予天線組件圍繞基本水平的X-軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以改變天線組件的仰角。該方法還可包括賦予天線組件圍繞Y-軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以改變天線組件的仰角余角(elevation?complement?angle)。方位軸線、X-軸線和Y-軸線相互垂直。方位軸線、X-軸線和Y-軸線都相交于一交點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1A示出了具有X-Y上方方位角構(gòu)造的三軸線天線定位系統(tǒng)的一實(shí)施例。

圖1B示出了包括反射器和饋給器的天線，且其由如圖1A所示的三軸線天線定位系統(tǒng)支撐。

圖2A示出了如圖1所示的天線定位系統(tǒng)中的基架座。

圖2B示出了方位角驅(qū)動(dòng)組件的一實(shí)施例。

圖2C示出了將方位角驅(qū)動(dòng)組件耦合到X-和Y-軸線驅(qū)動(dòng)組件的立管焊接件的一實(shí)施例。

圖3A示出了X-軸線驅(qū)動(dòng)組件的一實(shí)施例。

圖3B示出了Y-軸線驅(qū)動(dòng)組件的一實(shí)施例。

圖3C示出了用于圖1A中所示天線的反射器支撐臂。

圖4示出了圍繞最優(yōu)化的x-軸線、最優(yōu)化的y-軸線、方位軸線、和仰角軸線的角速度作為在一掠過(guò)期間最大仰角的函數(shù)的圖。

具體實(shí)施方式

所示的三軸線天線定位系統(tǒng)具有XY上方方位構(gòu)造。XY上方方位構(gòu)造提供了整個(gè)地平線到地平線的半球覆蓋，對(duì)任何衛(wèi)星傾斜角且對(duì)任何地面站緯度位置沒有操作鎖眼。XY上方方位設(shè)計(jì)可提供在單個(gè)單元內(nèi)的三個(gè)獨(dú)立操作模式，并還可最小化跟蹤速度和沿每根軸線的加速度要求。天線定位系統(tǒng)可每根軸線使用兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器以產(chǎn)生提供零側(cè)隙和最大指示和跟蹤精確度的偏置驅(qū)動(dòng)模式。用于天線定位器的控制器可自動(dòng)地在兩最優(yōu)化的雙軸線跟蹤模式之間選擇，以構(gòu)成用于最小跟蹤動(dòng)力的定位系統(tǒng)。