[發明專利]相控陣移動衛星接收天線

有效

• 申請號: 200910090096.4
• 申請日: 2009-07-31
• 公開（公告）號: CN101615721A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 馮祖偉;劉洋;時鵬鵬;王冬;李文超
• 申請（專利權）人: 北京華大智寶電子系統有限公司
• 主分類號: H01Q3/30
• 分類號: H01Q3/30;H01Q3/34
• 代理公司: 北京東方匯眾知識產權代理事務所（普通合伙）
• 代理人: 劉淑芬

技術領域

本發明涉及移動衛星通信系統中高效的通信信號接收裝置，特別適用于移動 衛星通信系統中高性能相控陣地面移動衛星接收天線的設計和制造。

背景技術

相控陣天線具有快速轉換天線波束指向的特點，克服了天線機械轉動時慣性 大、速度慢的不足。相控陣技術在各種軍用雷達，包括各種機載、星載合成孔徑 雷達，以及多種軍民兩用、民用雷達，包括高性能氣象雷達、空間載氣象探測雷 達中已有應用。但是相控陣天線在移動衛星通信系統還少有應用。

現有在移動衛星通信系統中使用的天線主要是反射面天線，其體積大，重量 重，不便于安裝。而且這種形式的天線掃描方式只能是兩維機械掃描，速度慢， 難以滿足移動衛星通信在特定場合中對天線跟蹤性能的要求。

發明內容

本發明避免了反射面天線在移動衛星通信系統中應用的缺陷，本發明的目的 在于提供一種結構簡單、使用方便、性能優良的相控陣移動衛星接收天線。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種相控陣移動衛星接收天線，整個接收天線裝置包括：接收天線陣列1、饋 電網絡3、跟蹤接收系統4、波束控制系統5、伺服控制系統9以及天線座6，其 中，所述的接收天線陣列1的饋電端口連接饋電網絡3的輸入端，饋電網絡3將 接收天線陣列1的輸出信號進行移相及合路；所述的饋電網絡3的輸出端與跟蹤 接收系統4相連，跟蹤接收系統4處理后的合路信號連接任務接收設備20，跟蹤 接收系統4處理后的跟蹤信號分別連接伺服控制系統9和波束控制系統5，由跟蹤 接收系統4進行跟蹤控制；伺服控制系統9輸出的控制信號連接天線座6，控制天 線座6的機械轉動，波束控制系統5輸出的控制信號連接饋電網絡3，控制相移實 現電掃描；所述的饋電網絡3、伺服控制系統9、波束控制系統5、跟蹤接收系統 4都安裝在天線座6上，天線座6安裝在固定載體上。

所述的相控陣移動衛星接收天線，所述的接收天線陣列1采用平面陣列形 式，由M個天線子陣7按等距離在排列成平面陣，天線子陣7間距由電掃角度范 圍確定，每個天線子陣7包括N個輻射單元8，其中M、N均為自然數。

所述的相控陣移動衛星接收天線，天線饋電網絡3包括：移相器組件2和多 級合路器10，移相器組件2的輸入端與天線子陣7連接，其輸出端與多級合路器 10連接，多級合路器10的輸出端與接收跟蹤系統4的輸入連接；所述的移相器組 件2將天線子陣7輸入的信號進行相位調整然后輸入多級合路器10，多級合路器 10再進一步將移相后信號分配和疊加，形成和差信號，并輸出至跟蹤接收系統 4。

所述的相控陣移動衛星接收天線，所述的跟蹤接收系統4包括：高頻前端分 機11、跟蹤解調分機12，饋電網絡3的輸出端連接高頻前端分機11，高頻前端分 機11的一路輸出端與任務接收設備20連接，另一路輸出端連接跟蹤解調分機 12；跟蹤解調分機12一路輸出端連接波束控制系統5，另一路輸出端連接伺服控 制系統9，所述的高頻前端分機11將饋電網絡3輸出的和差信號進行下變頻、放 大、濾波等處理后，一路輸出接收信號，一路輸出中頻信號給跟蹤解調分機12， 跟蹤解調分機12解調出方位、俯仰誤差信號后再進行分析處理，并將處理后的跟 蹤信號分別輸入波束控制系統5和伺服控制系統9，控制天線精確對準目標衛星， 實現移動跟蹤。

所述的相控陣移動衛星接收天線，所述的波束控制系統5包括移相驅動器 16、波束控制單元17、運算控制器18和波束控制電源19，運算控制器18的輸入 端連接跟蹤接收系統4，其輸出端連接波束控制單元17，波束控制單元17的輸出 端并聯N個移相驅動器16，N的數目與移相器組件2的數目相同，移相驅動器16 的輸出連接饋電網絡3中的移相器組件2，波束控制電源19專給波束控制系統5 供電；所述的運算控制器18將跟蹤接收系統4輸入的跟蹤信號進行處理后，輸入 至波束控制單元17，波束控制單元17控制移相驅動器16驅動移相器組件2產生 相移，實現波束指向變化。

所述的相控陣移動衛星接收天線，所述的伺服控制系統9包括控制微機13、 伺服控制單元14和天線驅動模塊15，控制微機13的輸入端連接跟蹤接收系統 4，其輸出端連接伺服控制單元14，再串聯天線驅動模塊15；所述的控制微機13 將跟蹤接收系統4輸入的跟蹤信號進行處理后，輸入至伺服控制單元14，伺服控 制單元14產生控制信號控制天線驅動模塊15驅動天線座6實現方位、俯仰方向 的機械轉動。