基于散射通信的天线及通信系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于散射通信的天线及通信系统。其中，天线包括：天馈分系统、结构分系统、伺服控制分系统；天馈分系统包括天线反射面和馈源；结构分系统包括顺次连接的方位波导关节、俯仰波导关节和极化波导关节，极化波导关节通过圆转矩波导与天馈分系统连接；伺服控制分系统包括伺服主控模块、方位电机、俯仰电机和极化电机；伺服主控模块，用于接收到目标角度后，控制方位电机、俯仰电机和极化电机分别驱动方位波导关节、俯仰波导关节和极化波导关节在转动到目标角度的过程中进行圆锥扫描，以确定信号最强的角度，并驱动方位波导关节、俯仰波导关节和极化波导关节带动天馈分系统转动到信号最强的角度。本发明专利技术可以实现动中通随动跟踪。随动跟踪。随动跟踪。

【技术实现步骤摘要】
基于散射通信的天线及通信系统


[0001]本专利技术涉及散射通信
，尤其涉及一种基于散射通信的天线及通信系统。

技术介绍

[0002]对流层散射通信是利用对流层散射信道进行的通信，具有信道资源稳定可靠且长期存在、无需付费及抗干扰、抗截获、抗侦收能力强等优势，被广泛使用。
[0003]目前，常规的散射天线都是基于固定站对准，即散射两站的位置是固定的，通过载体上的天线对固定对端站进行对准跟踪。通过调节天线的方位角和俯仰角，即可实现两天线间的对准。
[0004]随着对流层散射通信的广泛应用，由于散射通信的方向不是固定的，对端载体和本端载体也都在移动，例如车辆、船舶、飞行器等移动的载体。然而，常规的天线则只能在限定区域内转动进行对准，无法实现散射天线的随动跟踪。因此，亟需一种基于散射通信的天线，便于实现随动跟踪。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了一种基于散射通信的天线及通信系统，以解决目前天线无法随动精准跟踪的问题。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于散射通信的天线，包括：天馈分系统、结构分系统、伺服控制分系统；
[0007]天馈分系统包括天线反射面和馈源；
[0008]结构分系统包括顺次连接的方位波导关节、俯仰波导关节和极化波导关节，极化波导关节通过圆转矩波导与天馈分系统连接；
[0009]伺服控制分系统包括伺服主控模块、方位电机、俯仰电机和极化电机；
[0010]伺服主控模块，用于接收到目标角度后，控制方位电机、俯仰电机和极化电机分别驱动方位波导关节、俯仰波导关节和极化波导关节在转动到目标角度的过程中进行圆锥扫描，以确定信号最强的角度，并驱动方位波导关节、俯仰波导关节和极化波导关节带动天馈分系统转动到信号最强的角度，以实现与对端天线对准；其中，目标角度包括：俯仰角、方位角和馈源的极化角。
[0011]在一种可能的实现方式中，伺服控制分系统还包括：
[0012]第一传感模块、第二传感模块和第三传感模块；
[0013]第一传感模块，用于将采集到的方位电机的运动状态发送至伺服主控模块，伺服主控模块用于根据方位电机的运动状态控制方位电机带动方位波导关节转动；
[0014]第二传感模块，用于将采集到的俯仰电机的运动状态发送至伺服主控模块后，伺服主控模块用于根据俯仰电机的运动状态控制俯仰电机带动俯仰波导关节转动；
[0015]第三传感模块，用于将采集到的极化电机的运动状态发送至伺服主控模块后，伺服主控模块用于根据极化电机的运动状态控制极化电机带动极化波导关节转动。
[0016]在一种可能的实现方式中，第一传感模块包括方位霍尔传感器，方位霍尔传感器位于方位电机上，以采集方位电机的运动状态并发送至伺服主控模块；
[0017]第二传感模块包括俯仰霍尔传感器，俯仰霍尔传感器位于俯仰电机上，以采集俯仰电机的运动状态并发送至伺服主控模块；
[0018]第三传感模块包括极化霍尔传感器，极化霍尔传感器位于极化电机上，以采集极化电机的运动状态并发送至伺服主控模块。
[0019]在一种可能的实现方式中，伺服控制分系统还用于：
[0020]当方位波导关节、俯仰波导关节和极化波导关节转动的角度与信号最强的角度不同时，控制方位波导关节、俯仰波导关节和极化波导关节转动到信号最强的角度；
[0021]当方位波导关节的综合运动速度与方位波导关节的预设运动速度不一致时，调节方位波导关节的当前运动速度，以实现与对端天线对准；
[0022]其中，方位波导关节的当前运动速度为方位电机在预设反馈频率下驱动方位波导关节运动的速度；
[0023]方位波导关节的综合运动速度为方位波导关节的当前运动速度和载体的当前运动速度的结合；其中，天线位于载体上。
[0024]在一种可能的实现方式中，预设反馈频率为900Hz
‑
1.2KHz。
[0025]在一种可能的实现方式中，方位角和俯仰角为通过对端天线的位置和天线的位置计算得到的；
[0026]馈源的极化角为通过载体上的惯导的指示倾斜角度与水平面的夹角计算得到的。
[0027]在一种可能的实现方式中，圆锥扫描的波束偏角为1/10～1/20的波束宽度。
[0028]在一种可能的实现方式中，天馈分系统的频率为6.5GHz时，圆锥扫描的波束偏角为0.3
°
。
[0029]在一种可能的实现方式中，结构分系统还包括：
[0030]俯仰波导管和极化波导管；
[0031]方位波导关节通过俯仰波导管与俯仰波导关节连接，俯仰波导关节通过极化波导管与极化波导关节连接。
[0032]第二方面，本专利技术实施例提供了一种通信系统，包括第一方面的任一种基于散射通信的天线，和与基于散射通信的天线连接的终端设备。
[0033]本专利技术实施例提供一种基于散射通信的天线及通信系统，在伺服主控模块接收到目标角度后，通过控制方位电机、俯仰电机和极化电机分别驱动方位波导关节、俯仰波导关节和极化波导关节进行圆锥扫描，从而确定信号最强的角度。通过采用方位波导关节、俯仰波导关节和极化波导关节的三轴可转动的关节，且在得到目标角度的基础上，通过采用圆锥扫描的方式，实现天线可以360度无死角转动，找到信号最强的角度，从而实现当两个载体都在移动的过程中两端天线可以随动精准跟踪并对准。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些
附图获得其他的附图。
[0035]图1是本专利技术实施例提供的基于散射通信的天线的结构示意图；
[0036]图2是本专利技术实施例提供的基于散射通信的天线的圆锥扫描的原理图；
[0037]图3是图2的垂直平面图；
[0038]图4是本专利技术实施例提供的通信系统的结构框图；
[0039]图5是本专利技术实施例提供的通信系统的产品结构图
[0040]图6是本专利技术实施例提供的通信系统的组成框图；
[0041]图7是本专利技术实施例提供的基于散射通信的天线的工作过程示意图。
具体实施方式
[0042]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。
[0043]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
[0044]正如
技术介绍
中所描述的，现有的天线只能在限定区域内转动，主要用于与位置固定的固定站进行对准，如地面移动的天线与固定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于散射通信的天线，其特征在于，包括：天馈分系统、结构分系统和伺服控制分系统；所述天馈分系统包括天线反射面和馈源；所述结构分系统包括顺次连接的方位波导关节、俯仰波导关节和极化波导关节，所述极化波导关节通过圆转矩波导与所述天馈分系统连接；所述伺服控制分系统包括伺服主控模块、方位电机、俯仰电机和极化电机；所述伺服主控模块，用于接收到目标角度后，控制所述方位电机、所述俯仰电机和所述极化电机分别驱动所述方位波导关节、所述俯仰波导关节和所述极化波导关节在转动到所述目标角度的过程中进行圆锥扫描，以确定信号最强的角度，并驱动所述方位波导关节、所述俯仰波导关节和所述极化波导关节带动所述天馈分系统转动到所述信号最强的角度，以实现与对端天线对准；其中，所述目标角度包括：俯仰角、方位角和所述馈源的极化角。2.如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述伺服控制分系统还包括：第一传感模块、第二传感模块和第三传感模块；所述第一传感模块，用于将采集到的所述方位电机的运动状态发送至所述伺服主控模块，所述伺服主控模块用于根据所述方位电机的运动状态控制所述方位电机带动所述方位波导关节转动；所述第二传感模块，用于将采集到的所述俯仰电机的运动状态发送至所述伺服主控模块后，所述伺服主控模块用于根据所述俯仰电机的运动状态控制所述俯仰电机带动所述俯仰波导关节转动；所述第三传感模块，用于将采集到的所述极化电机的运动状态发送至所述伺服主控模块后，所述伺服主控模块用于根据所述极化电机的运动状态控制所述极化电机带动所述极化波导关节转动。3.如权利要求2所述的天线，其特征在于，所述第一传感模块包括方位霍尔传感器，所述方位霍尔传感器位于所述方位电机上，以采集所述方位电机的运动状态并发送至所述伺服主控模块；所述第二传感模块包括俯仰霍尔传感器，所述俯仰霍尔传感器位于所述俯仰电机上，以采集所述俯仰电机的运动状态并发送至所述伺服主控模块；所述第三传感模块包括极化霍...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春光，周妍，李经安，刘硕，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：