[發明專利]一種用于船載低軌衛星VSAT天線的異型座架

在審

• 申請號: 202011006260.1
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112259952A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 鄢澤洪;王芳;王建力;謝治許;樊芳芳;甄學軍;蘇有道
• 申請（專利權）人: 西安新光通信技術有限公司
• 主分類號: H01Q1/12
• 分類號: H01Q1/12;H01Q1/34;H01Q3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種用于船載低軌衛星VSAT天線的新型座架，本座架為改進后的A?C?E異型座架，將方位軸縮短演變為橫滾梁滑軌；橫滾梁上仰與方位轉盤平面成60?80°角。本座架包括方位軸、橫滾軸和俯仰軸：天線主反射面沿俯仰軸做俯仰轉動，俯仰軸一側設俯仰電機組合，遠離俯仰電機組合的另一側設航姿電機及航向姿態參考單元；俯仰轉軸兩端連接橫滾梁，橫滾梁由橫滾電機驅動帶動俯仰軸及天線反射面圍繞橫滾軸沿滑軌做橫滾運動；橫滾梁滑軌下方固連于方位轉盤；方位轉盤中部設有射頻旋轉關節及信號滑環，方位轉盤由方位電機驅動帶動整個天線繞方位軸做方位轉動。本發明的優點是：天線電軸俯仰運動范圍接近180°，結構重量輕，功耗低。

技術領域

本發明屬于衛星移動跟蹤通信技術領域，具體涉及一種用于船載低軌衛星VSAT天線的異型座架。

背景技術

未來的衛星通信主要力量就在于低軌道通信，遠離陸地的艦船都必須裝備低軌道衛星通信終端。國內外低軌道衛星正在加緊布局，地面終端跟蹤低軌衛星面對無信標、過境快、頻繁切換等主要挑戰，需要終端快速捕獲、跟蹤及衛星過頂環境等關鍵技術研究。

對于低軌通信衛星，不可避免地要有低角度衛星捕獲跟蹤及衛星相對船載天線過頂運動的現象。

對于A-E雙軸結構的轉臺，存在A軸和E軸跟蹤運動時相互耦合的影響，過頂跟蹤時，方位角速度趨向無窮大，實際使用存在頂部跟蹤盲區。

解決過頂跟蹤的方法，傳統為四種，使用X-Y轉臺、A-E座架加第三軸A-E-C座架或A-C-E座架、程序過頂、天線立柱方位軸傾斜。四種方案基本是針對地面靜止安裝使用的天線提出，地面站天線中能夠過頂跟蹤的X-Y型轉臺，有著俯仰低角度跟蹤盲區，沒有低仰角盲區的A-E座架有過頂跟蹤盲區，都不能簡單地照搬到艦船上使用。

現在使用的船載站天線也不能直接用于低軌道衛星通信使用，或者需要附加使用條件。現有適用于船載的A-C-E天線轉臺，俯仰范圍最大在-11°到+120°，不能適應跟蹤低軌衛星近似于180°的需要，也不適應衛星過頂時的跟蹤需要。

上述幾種天線座架轉臺不能簡單地整合，必須在結構上具備達到運動范圍和運動速度的需求，又有一套適用的控制系統，能夠滿足使用環境的需要。

技術難點包括：由結構形式、驅動系統、伺服控制共同組成的座架響應帶寬及運動范圍，都要達到低軌衛星無信標、過境快、頻繁切換等主要挑戰的需求。

發明內容

本發明的目的是解決上述問題，提供一種用于船載低軌衛星VSAT天線的結構簡單、重量輕、功耗低、成本低、可靠性高的異型座架。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

本發明涉及一種用于船載低軌衛星VSAT天線的異型座架，本異型座架為改進后的A-C-E座架，將方位立柱縮短并演變為橫滾梁滑軌；橫滾梁平面上仰與方位轉盤平面成60-80°角。本座架包括天線主反射面及其背面圍繞轉動的俯仰轉軸，天線主反射面沿俯仰軸做俯仰轉動，俯仰軸一側設有俯仰電機組合及電機驅動器，遠離俯仰電機組合及電機驅動器的另一側設有航姿步進電機及航向姿態參考單元(AHRS)；俯仰轉軸兩端連接橫滾梁，橫滾梁由橫滾電機驅動帶動俯仰軸及天線反射面沿滑軌做橫滾運動；橫滾梁滑軌下方固連于方位轉盤；方位轉盤中部設有旋轉關節，方位轉盤由方位電機驅動帶動整個天線繞方位軸做方位轉動。本發明的優點是結構簡單、重量輕、功耗低、成本低、可靠性高的異型座架。能使在運動載體(艦船)上安裝的天線系統不僅有傳統的“動中通”天線的特點，而且其主反射面電軸能沿俯仰軸在180°(略小于)范圍內高速轉動。本座架特別適用于用于天線跟蹤低空軌道的空中飛行物體，例如低軌道通信衛星。

進一步的，所述異型座架為改進后的A-C-E座架，將方位立柱縮短并演變為橫滾梁滑軌，固連在方位轉盤上。

進一步的，所述橫滾梁為圓弧型滑軌結構。