一种基于Ka波段平面阵列的卫星天线旋极化切换方法技术

本发明专利技术提供了一种基于Ka波段平面阵列的卫星天线旋极化切换方法，包括：步骤S1，判断是否接收到第一切换指令：若是则转向步骤S2；若否则转向步骤S3；步骤S2，控制第一极化切换装置和第二极化切换装置切换至预设状态，使第一端口相对于第三端口在接收频段18.2~20.2GHz内相位超前90

【技术实现步骤摘要】
一种基于Ka波段平面阵列的卫星天线旋极化切换方法


[0001]本专利技术涉及卫星天线的
，具体而言，涉及一种基于Ka波段平面阵列的卫星天线旋极化切换方法。

技术介绍

[0002]伴随目前高通量卫星通信技术的不断发展，大大拓展了人们的通信方式及活动领域，不管是救灾应急、个人娱乐等，也对通信设备提出不同的要求，例如车载、个人便携领域等，对天线的外形、尺寸重量等不同于以往船载领域对外形、尺寸要求没那么苛刻的要求。
[0003]同时在卫星端为了综合提高利用频谱效率，在地面覆盖方面对不同的区域覆盖采用了极化复用方式，即不同区域通信的极化方式不同，如在A波束区域覆盖范围上行右旋圆极化、下行左旋圆极化；在B波束覆盖上行左旋圆极化、下行右旋圆极化，为了在不同区域与卫星覆盖极化匹配，地面天线端就需要在不同区域具备极化可切换功能。
[0004]现有技术中主要分为两个领域：船端以及大型载体上面对尺寸不敏感领域多采用传统反射面天线，极化切换技术在馈电端通过旋转极化片，通过机械调整的相对位置，即可完成天线的左右旋极化切换；在车载、个人便携领域多采用平面阵列天线的形式，目前多采用传统极化片方式，后加双工器+双收发组件方式实现，目前不论以上哪种天线形态或者极化切换方式都存在一定的缺陷，传统反射面天线面尺寸轮廓较大，不适用于车载或个人便携领域；双收发方式的平面天线虽然可以解决问题，但是总体方案价格成本较高。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的问题是：提供一种基于Ka波段平面阵列的卫星天线旋极化切换方法，能够实现在平面天线上进行左右旋极化的快速切换，以适应不同的工作环境需求，并且能够降低成本实现便捷携带。
[0006]为解决上述问题，本专利技术提供一种基于Ka波段平面阵列的卫星天线旋极化切换方法，预先将双线极化天线分别与第一双工器和第二双工器电连接，所述第一双工器上的第一端口与第一极化切换装置电连接，所述第二双工器上的第三端口与第二极化切换装置电连接，所述第一双工器上的第二端口和所述第二极化切换装置电连接，所述第二双工器上的第四端口和所述第一极化切换装置电连接，所述卫星天线左右旋极化切换方法包括以下步骤：步骤S1，判断是否接收到第一切换指令：若是，则转向步骤S2；若否，则转向步骤S3；步骤S2，控制所述第一极化切换装置和所述第二极化切换装置切换至预设状态，使所述第一双工器上的所述第一端口相对于所述第二双工器上的所述第三端口在接收频段18.2~20.2GHz内相位超前90
°
，同时使所述第二双工器上的所述第四端口相对于所述第一双工器上的所述第二端口在发射频段29~30GHz内相位超前90
°
，以使所述双线极化天线
达到右旋接收、左旋发射状态，随后转向步骤S3；步骤S3，判断是否接收到第二切换指令：若是，则控制所述第一极化切换装置和所述第二极化切换装置复位，以使所述双线极化天线达到左旋接收、右旋发射状态；若否，则返回所述步骤S3。
[0007]优选的，所述第一极化切换装置和所述第二极化切换装置均包括两个介质限位件、一参考金属地层、一介质层、一传输带线和一移相介质块，两个所述介质限位件上分别开设有一限位槽且两个所述限位槽正相对，所述移相介质块的两端分别卡合于对应的所述限位槽内，所述介质层固定连接于两个所述介质限位件之间且所述介质层的顶端与所述移相介质块的底端相抵接，所述传输带线位于所述移相介质块和所述介质层之间，所述参考金属地层固定连接于两个所述介质限位件之间且所述参考金属地层的顶端与所述介质层的底端相抵接，则所述步骤S2中，控制所述第一极化切换装置和所述第二极化切换装置内的所述移相介质块背向所述介质层移动进入悬空状态，以切换至所述预设状态。
[0008]优选的，所述步骤S2中，控制所述第一极化切换装置和所述第二极化切换装置内的所述移相介质块背向所述介质层移动至与所述传输带线之间的距离不小于301.5mm，以进入悬空状态。
[0009]优选的，所述步骤S2中，使所述第一极化切换装置内的所述移相介质块在接收频段18.2~20.2GHz内的移相量处于
‑
180
°±
360
°
*n之间，并使所述第二极化切换装置内的所述移相介质块在发射频段29~30GHz内的移相量处于
‑
180
°±
360
°
*n之间，其中n表示预设常量，以使所述双线极化天线达到右旋接收、左旋发射状态。
[0010]优选的，所述步骤S3中，判断接收到所述第二切换指令后，控制所述第一极化切换装置和所述第二极化切换装置内的所述移相介质块朝向所述介质层持续移动至与所述传输带线贴合以完成复位。
[0011]优选的，所述第一极化切换装置和所述第二极化切换装置内的所述移相介质块分别与一驱动电机相连接，则所述步骤S2中，控制所述驱动电机带动所述第一极化切换装置和所述第二极化切换装置内的所述移相介质块背向所述介质层移动进入悬空状态，以切换至所述预设状态。
[0012]优选的，所述步骤S3中，判断接收到所述第二切换指令后，使所述双线极化天线的天线面在接收频段18.2~20.2GHz内垂直极化分量相对于水平极化分量呈
‑
90
°±
360
°
*n，并在发射频段29~30GHz内垂直极化分量相对于水平极化分量呈+90
°±
360
°
*n，其中n表示预设常量，以使所述双线极化天线达到左旋接收、右旋发射状态。
[0013]本专利技术具有以下有益效果：本专利技术中通过双线极化天线分别与第一双工器和第二双工器电连接，第一双工器上的第一端口与第一极化切换装置电连接，第二双工器上的第三端口与第二极化切换装置电连接，第一双工器上的第二端口和第二极化切换装置电连接，第二双工器上的第四端口和第一极化切换装置电连接完成硬件配置基础，且上述双线极化天线、第一双工器、第二双工器、第一极化切换装置和第二极化切换装置之间的连接关系可拆具备便捷携带的功能，同时上述所使用到的硬件都是成本较低的，且本专利技术中根据第一切换指令和第二切换指令能够自动控制第一极化切换装置及第二极化切换装置进入预设状态或是复位，以实现左右旋极化的快速切换，适应不同的工作环境需求。
附图说明
[0014]图1为本专利技术的双线极化天线的连接原理图；图2为本专利技术的步骤流程图；图3为本专利技术的整体结构示意图；图4为本专利技术的爆炸结构示意图；图5为本专利技术的第一极化切换装置和第二极化切换装置位于预设状态时的结构示意图；图6为本专利技术的第一极化切换装置和第二极化切换装置复位后的结构示意图；附图标记说明：1、双线极化天线；2、第一双工器；3、第二双工器；4、第一极化切换装置；5、第二极化切换装置；11、介质限位件；12、参考金属地层；13、介质层；14、传输带线；15、移相介质块；16、限位槽。
具体实施方式
[0015]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Ka波段平面阵列的卫星天线旋极化切换方法，其特征在于，预先将双线极化天线（1）分别与第一双工器（2）和第二双工器（3）电连接，所述第一双工器（2）上的第一端口与第一极化切换装置（4）电连接，所述第二双工器（3）上的第三端口与第二极化切换装置（5）电连接，所述第一双工器（2）上的第二端口和所述第二极化切换装置（5）电连接，所述第二双工器（3）上的第四端口和所述第一极化切换装置（4）电连接，所述卫星天线左右旋极化切换方法包括以下步骤：步骤S1，判断是否接收到第一切换指令：若是，则转向步骤S2；若否，则转向步骤S3；步骤S2，控制所述第一极化切换装置（4）和所述第二极化切换装置（5）切换至预设状态，使所述第一双工器（2）上的所述第一端口相对于所述第二双工器（3）上的所述第三端口在接收频段18.2~20.2GHz内相位超前90
°
，同时使所述第二双工器（3）上的所述第四端口相对于所述第一双工器（2）上的所述第二端口在发射频段29~30GHz内相位超前90
°
，以使所述双线极化天线（1）达到右旋接收、左旋发射状态，随后转向步骤S3；步骤S3，判断是否接收到第二切换指令：若是，则控制所述第一极化切换装置（4）和所述第二极化切换装置（5）复位，以使所述双线极化天线（1）达到左旋接收、右旋发射状态；若否，则返回所述步骤S3。2.根据权利要求1所述的卫星天线旋极化切换方法，其特征在于，所述第一极化切换装置（4）和所述第二极化切换装置（5）均包括两个介质限位件（11）、一参考金属地层（12）、一介质层（13）、一传输带线（14）和一移相介质块（15），两个所述介质限位件（11）上分别开设有一限位槽（16）且两个所述限位槽（16）正相对，所述移相介质块（15）的两端分别卡合于对应的所述限位槽（16）内，所述介质层（13）固定连接于两个所述介质限位件（11）之间且所述介质层（13）的顶端与所述移相介质块（15）的底端相抵接，所述传输带线（14）位于所述移相介质块（15）和所述介质层（13）之间，所述参考金属地层（12）固定连接于两个所述介质限位件（11）之间且所述参考金属地层（12）的顶端与所述介质层（13）的底端相抵接，则所述步骤S2中，控制所述第一极化切换装置（4）和所述第二极化切换装置（5）内的所述移相介质块（15）背向所述介质层（13）移动进入...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈江波，李亮，盛友旭，
申请(专利权)人：迪泰浙江通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：