[發明專利]一種天線收發波束指向一致性方法

在審

• 申請號: 202111122764.4
• 申請日: 2021-09-24
• 公開（公告）號: CN113871877A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 李國民;楚亮;施朝曦;魏偉;王麗穎;余鑫;朱歡;趙旭光
• 申請（專利權）人: 正成衛星網絡集團有限公司
• 主分類號: H01Q3/02
• 分類號: H01Q3/02
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 代維凡

1.一種天線收發波束指向一致性方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、控制天線系統上電并執行設備初始化，以及驅動收發天線機械尋零；

S2、設定天線對準衛星所需參數及通信參數；

S3、根據對準衛星所需參數，驅動接收及發射天線波束初步對準衛星；

S4、基于設定的通信參數，調整接收天線波束及發射天線波束交替進行圓錐掃描，并在圓錐掃描過程中根據衛星信號電平值的極大值調整圓錐掃描的軸心，使得接收及發射天線波束精確對準衛星，實現收發波束指向一致性。

2.根據權利要求1所述的天線收發波束指向一致性方法，其特征在于，所述步驟S1中的天線系統為Ku頻段VICTS動中通天線系統。

3.根據權利要求1所述的天線收發波束指向一致性方法，其特征在于，所述步驟S2中，天線對準衛星所需參數包括波束方位角、俯仰角以及極化角；設定滿足波束方位角、俯仰角及極化角的波束為期望波束；

所述步驟S2中的通信參數包括通信的信號頻率、帶寬以及調制方式；同時設定衛星信號接收機以電平大小對衛星信號的強度進行指示。

4.根據權利要求3所述的天線收發波束指向一致性方法，其特征在于，所述步驟S3具體為：

驅動天線的收發天線面旋轉，將接收及發射天線波束調整到期望波束的波束方位角、俯仰角以及極化角，實現初步對準衛星。

5.根據權利要求3所述的天線收發波束指向一致性方法，其特征在于，所述步驟S4具體為：

S41、調整接收天線波束以期望波束指向為軸心，并與該軸保持設定夾角進行一個周期的圓錐掃描，記錄當前圓錐掃描過程中衛星信號電平值；其中，圓錐掃描一圈為一個周期；

S42、對發射天線的水平安裝誤差進行修正；

S43、在完成誤差修改后，調整接收天線波束進行一個周期的圓錐掃描；

S44、調整發射天線波束指向前一次接收天線波束進行圓錐掃描時的軸心進行一個周期的圓錐掃描，并記錄當前圓錐掃描過程中衛星信號電平值；

S45、根據接收天線波束及發射天線波束圓錐掃描過程中的衛星信號電平值的極大值調整圓錐掃描時的軸心，并交替執行接收天線波束圓錐掃描及發射天線波束圓錐掃描，直到衛星信號電平值的極大值穩定，使得接收及發射天線波束精確對準衛星，實現收發波束指向一致性。

6.根據權利要求5所述的天線收發波束指向一致性方法，其特征在于，所述步驟S42具體為：

將接收天線波束進行圓錐掃描時的夾角調整為零，并將發射天線的接收中頻修改為自身的發射中頻，驅動發射天線波束沿方位面進行正弦波掃描，在一個掃描周期內記錄衛星信號電平值，獲取衛星信號電平值的極大值對應的波束所在的方位及其與初始方位的偏差，作為發射天線的安裝誤差并對其進行修正；

或者獲取若干個掃描周期內的衛星信號電平值的極大值對應的波束所在的方位及其與初始方位的偏差的平均值，作為發射天線的安裝誤差并對其進行修正。

7.根據權利要求6所述的天線收發波束指向一致性方法，其特征在于，所述步驟S43，接收天線波束進行一個周期的圓錐掃描的方法具體為：

恢復接收天線波束進行圓錐掃描時的夾角，將接收天線波束前一次圓錐掃描過程中的衛星信號電平值的極大值對應的波束指向作為當前掃描周期的軸心，進行一個掃描周期的圓錐掃描。

8.根據權利要求5所述的天線收發波束指向一致性方法，其特征在于，所述步驟S45中，交替執行接收天線波束圓錐掃描及發射天線波束圓錐掃描時，將每次圓錐掃描過程中的衛星信號電平值的極大值對應波束指向作為下一次接收天線波束圓錐掃描或發射天線波束圓錐掃描的軸心。

9.根據權利要求8所述的天線收發波束指向一致性方法，其特征在于，在進行發射天線波束的圓錐掃描時，將衛星信號接收機的指示頻率修改為發射頻率，用于指示發射天線對準衛星信號的實時電平值。