一种应用于卫星通信系统的Ka波段自动跟踪系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种应用于卫星通信系统的Ka波段自动跟踪系统，包括支架，支架上安装有伺服转台，伺服转台上安装有单脉冲跟踪接收机，伺服转台和单脉冲跟踪接收机通过射频电缆连接；伺服转台上设置有竖直杆，竖直杆的顶端铰接有连接组件，连接组件上可拆卸安装有顶部及两侧均开口的盒体；盒体的两个侧板之间安装有多模馈源模块和正交模耦合器，盒体的一个侧板外侧安装有环焦反射面天线和GPS天线机构，另一个侧板外侧安装有射频前端；本实用新型专利技术具备单脉冲自跟踪能力，能实现与移动卫星之间的实时通信，实现通信信号的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于卫星通信系统的Ka波段自动跟踪系统
本技术属于卫星通信地面站设备领域，尤其涉及一种应用于卫星通信系统的Ka波段自动跟踪系统。
技术介绍
卫星通信一直是通信领域中的重要通信手段之一，卫星通信地面站设备集天线技术、通信技术、自动控制技术、信号处理技术、结构设计技术等技术于一身。卫星通信地面站设备可提供安全可靠的语音、传真、图像、视频、数据通信以及IP业务，可广泛应用于战场军事通信、移动指挥、应急通信保障、比赛现场实况转播、收听广播电视节目等领域。目前，常用的Ka波段地面站设备只能与地球同步静止卫星进行通信，设备不具备自跟踪的能力，难以实现与中低轨移动卫星之间的通信。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种应用于卫星通信系统的Ka波段自动跟踪系统，具备单脉冲自跟踪能力，能实现与移动卫星之间的实时通信，实现通信信号的稳定性。本技术采用以下技术方案：一种应用于卫星通信系统的Ka波段自动跟踪系统，包括支架，支架上安装有伺服转台，伺服转台上安装有单脉冲跟踪接收机，伺服转台和单脉冲跟踪接收机通过射频电缆连接；伺服转台上设置有竖直杆，竖直杆的顶端铰接有连接组件，连接组件上可拆卸安装有顶部及两侧均开口的盒体；盒体的两个侧板之间安装有多模馈源模块和正交模耦合器，盒体的一个侧板外侧安装有环焦反射面天线和GPS天线机构，另一个侧板外侧安装有射频前端；环焦反射面天线和多模馈源模块之间、多模馈源模块和正交模耦合器之间均通过波导连接，多模馈源模块和射频前端之间、射频前端和单脉冲跟踪接收机之间均通过射频电缆连接；伺服转台用于根据单脉冲跟踪接收机输出的方位误差信号和俯仰误差信号调整环焦反射面天线的朝向，以使环焦反射面天线持续跟踪卫星信号。优选的，GPS天线机构包括天线支架，天线支架的顶端开设有两个U形开口，U形开口上安装有折叠管，折叠管的两端部均安装有GPS天线。优选的，折叠管包括至少两节空心管，相邻的空心管之间通过卡套连接；卡套包括分别套装在相邻两根空心管端部的第一卡环和第二卡环，第一卡环的一侧穿设有销轴，第二卡环套设在销轴的两端，第一卡环和第二卡环的另一侧卡接。优选的，连接组件包括两个相对设置的耳板，两个耳板分别连接在同一转轴的两端，两个耳板的顶部通过平板连接；平板的两侧均向上延伸设置有凸沿，两个凸沿的内侧均开设有滑槽；盒体的底板两侧向外延伸设置有滑块，滑块与滑槽的形状一致；每个滑槽上均安装有紧固螺钉。优选的，滑槽的截面形状为上小下大的梯形。优选的，支架包括支撑平台，支撑平台的侧面连接有至少三个转台支腿，每个转台支腿的连接端均高于支撑端，每个转台支腿的支撑端均安装有调节脚杯。优选的，支撑平台的侧面上开设有截面为梯形的竖向凹槽，梯形的下底边位于凹槽内部、上底边位于凹槽表面；竖向凹槽的斜边上安装有固定螺栓；每个转台支腿的连接端形状与竖向凹槽的形状一致；每个固定螺栓均用于通过其端部抵在转台支腿的连接端，以实现转台支腿与支撑平台之间的固定。本技术的有益效果是：通过多模馈源模块提取来波信号的和信号和差信号，并通过射频前端实现信号从Ka频到中频信号的转换，再通过单脉冲跟踪接收机得到伺服转台的方位误差信号和俯仰误差信号，伺服转台根据该信号调节环焦反射面天线的转向，可以实现设备与移动卫星之间的实时不间断通信，实现通信信号的稳定性。附图说明图1为本技术实施例一种应用于卫星通信系统的Ka频段自动跟踪系统的结构示意图；图2为图1中A部的局部放大图；图3为本技术实施例中射频前端的原理框图。其中：1.环焦反射面天线；2.多模馈源模块；3.正交模耦合器；4.射频前端；5.单脉冲跟踪接收机；6.伺服转台；7.转台支腿；8.折叠机构；9.GPS天线；10.支架；11.竖直杆；12.天线支架；13.耳板；14.平板；15.凸沿；16.底板；17.紧固螺钉。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。本技术实施例公开了一种应用于卫星通信系统的Ka波段自动跟踪系统，如图1所示，包括支架10，支架10上安装有伺服转台6，伺服转台6上安装有单脉冲跟踪接收机5，伺服转台6和单脉冲跟踪接收机5通过射频电缆连接；伺服转台6上设置有竖直杆11，竖直杆11的顶端铰接有连接组件，连接组件上可拆卸安装有顶部及两侧均开口的盒体；盒体的两个侧板之间安装有多模馈源模块2和正交模耦合器3，盒体的一个侧板外侧安装有环焦反射面天线1和GPS天线机构，另一个侧板外侧安装有射频前端4；环焦反射面天线1和多模馈源模块2之间、多模馈源模块2和正交模耦合器3之间均通过波导连接，多模馈源模块2和射频前端4之间、射频前端4和单脉冲跟踪接收机5之间均通过射频电缆连接；伺服转台6用于根据单脉冲跟踪接收机5输出的方位误差信号和俯仰误差信号调整环焦反射面天线1的朝向，以使环焦反射面天线1持续跟踪卫星信号。通过多模馈源模块2提取来波信号的和信号和差信号，并通过射频前端4实现信号从K频到中频信号的转换，再通过单脉冲跟踪接收机5得到伺服转台的方为误差信号和俯仰误差信号，伺服转台根据该信号调节环焦反射面天线的转向，可以实现设备与移动卫星之间的实时不间断通信，实现通信信号的稳定性。具体的，环焦反射面天线1用于接收17～20.2GHz和发射27～32GHz高频无线电磁波信号。多模馈源模块2用于激励起和信号和差信号。正交模耦合器3用于在波导传输线中分离出相互正交的接收用17～20.2GHz和发射用27～32GHz信号。射频前端4用于将接收17～20.2GHz信号进行放大、变频控制、滤波并输出两路70MHz的中频信号。单脉冲跟踪接收机5用于对70MHz信号进行单脉冲跟踪。伺服转台6用于根据单脉冲跟踪接收机5输出的方位误差信号和俯仰误差信号调整环焦反射面天线1的朝向，以使环焦反射面天线1持续跟踪卫星信号。环焦反射面天线1的主要材料采用碳纤维，天线由8块天线面组成，各天线面之间安装特定的排序，利用搭扣、锁扣和锁紧装置进行拼接，天线面具有重量轻和强度高的特点。如图2所示，连接组件包括两个相对设置的耳板13，两个耳板13分别连接在同一转轴的两端，两个耳板13的顶部通过平板14连接；平板14的两侧均向上(耳板相对侧)延伸设置有凸沿15，两个凸沿15的内侧均开设有滑槽；盒体的底板16两侧向外延伸设置有滑块，滑块与滑槽的形状一致；每个滑槽上均安装有紧固螺钉17，滑槽的截面形状为上小下大的梯形。更为具体的，结合平板14、凸沿15和滑槽后，形成燕尾形状的槽体，该形状的槽体具有拆卸方便，安装结合可靠的特点，可以保证天线和转台之间牢固连接，保证系统的强度和精度。多模馈源模块2采用的是TE21模差模耦合器，当目标偏离天线电轴时,目标来波在波导传输线中不仅会激励起主模还会激起高次模。主模信号就作为和信号，一部分用于正常的通信，一部分送给单脉冲跟踪系统；高次本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于卫星通信系统的Ka波段自动跟踪系统，其特征在于，包括支架(10)，所述支架(10)上安装有伺服转台(6)，所述伺服转台(6)上安装有单脉冲跟踪接收机(5)，所述伺服转台(6)和单脉冲跟踪接收机(5)通过射频电缆连接；/n所述伺服转台(6)上设置有竖直杆(11)，所述竖直杆(11)的顶端铰接有连接组件，所述连接组件上可拆卸安装有顶部及两侧均开口的盒体；/n所述盒体的两个侧板之间安装有多模馈源模块(2)和正交模耦合器(3)，所述盒体的一个侧板外侧安装有环焦反射面天线(1)和GPS天线机构，另一个侧板外侧安装有射频前端(4)；/n所述环焦反射面天线(1)和多模馈源模块(2)之间、多模馈源模块(2)和正交模耦合器(3)之间均通过波导连接，所述多模馈源模块(2)和射频前端(4)之间、所述射频前端(4)和单脉冲跟踪接收机(5)之间均通过射频电缆连接；/n所述伺服转台(6)用于根据所述单脉冲跟踪接收机(5)输出的方位误差信号和俯仰误差信号调整所述环焦反射面天线(1)的朝向，以使所述环焦反射面天线(1)持续跟踪卫星信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种应用于卫星通信系统的Ka波段自动跟踪系统，其特征在于，包括支架(10)，所述支架(10)上安装有伺服转台(6)，所述伺服转台(6)上安装有单脉冲跟踪接收机(5)，所述伺服转台(6)和单脉冲跟踪接收机(5)通过射频电缆连接；
所述伺服转台(6)上设置有竖直杆(11)，所述竖直杆(11)的顶端铰接有连接组件，所述连接组件上可拆卸安装有顶部及两侧均开口的盒体；
所述盒体的两个侧板之间安装有多模馈源模块(2)和正交模耦合器(3)，所述盒体的一个侧板外侧安装有环焦反射面天线(1)和GPS天线机构，另一个侧板外侧安装有射频前端(4)；
所述环焦反射面天线(1)和多模馈源模块(2)之间、多模馈源模块(2)和正交模耦合器(3)之间均通过波导连接，所述多模馈源模块(2)和射频前端(4)之间、所述射频前端(4)和单脉冲跟踪接收机(5)之间均通过射频电缆连接；
所述伺服转台(6)用于根据所述单脉冲跟踪接收机(5)输出的方位误差信号和俯仰误差信号调整所述环焦反射面天线(1)的朝向，以使所述环焦反射面天线(1)持续跟踪卫星信号。


2.如权利要求1所述的一种应用于卫星通信系统的Ka波段自动跟踪系统，其特征在于，所述GPS天线机构包括天线支架(12)，所述天线支架(12)的顶端开设有两个U形开口，所述U形开口上安装有折叠管(8)，所述折叠管(8)的两端部均安装有GPS天线(9)。


3.如权利要求2所述的一种应用于卫星通信系统的Ka波段自动跟踪系统，其特征在于，所述折叠管(8)包括至少两节空心管，相邻的所述空心管之间通过卡套连接；
所述卡套包括分别套装在相邻两根...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍捍东，尹国选，崔锋，吴书猛，刘迎喜，安增权，
申请(专利权)人：西安恒达微波技术开发有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61