CN201629406U - 船载卫星天线控制***的天线姿态调整装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种船载卫星天线控制***的天线姿态调整装置，属于通讯技术领域。它解决了现有的卫星通信天线稳定跟踪控制***调整精度不高、数据处理速度慢的问题。它设置在主控制器和天线之间，本装置包括联接在主控制器和天线之间的能对天线仰角进行调整的仰角调整模块和能对天线方位角进行调整的方位角调整模块，在天线上还设有能实时检测天线的仰角变化和方位角变化并将仰角变化信号和方位角变化信号分别传递给仰角调整模块和方位角调整模块的校正检测器，仰角调整模块能根据仰角变化信号对天线的仰角进行实时校正，方位角调整模块能根据方位角变化信号对天线的方位角进行实时校正。本实用新型具有控制精度高、定位准确等优点。

Description

船载卫星天线控制***的天线姿态调整装置

技术领域

本实用新型属于通讯技术领域，涉及可安装在船舶上使用的卫星天线控制***，尤其是涉及一种船载卫星天线控制***的天线姿态调整装置。

背景技术

卫星天线接收微弱的卫星信号并将卫星信号反射至碟型天线中的低噪声降频放大器。低噪声降频放大器将此集中的信号放大至数十万倍后，再利用振荡电路将高频卫星信号转换至中频。此中频信号为一个调变信号，再经机顶盒解调复原成影音信号后，即可输入电视使用。由于卫星天线需接收卫星发射的微波信号，而碟型天线是一种高指向性的卫星接收天线，由于其接收特性需要在碟型天线正中央对准于远距离的卫星(约三万六千公里)，所以碟型天线的指向方位需要很高的精准度。因此，为了提高碟型天线能够有效地接收卫星微波信号，具有可调整仰角及方位角的机构设计为不可或缺的条件。特别是将卫星天线运用于船舶、车辆等可移动环境时，仰角及方位角的调整显得尤为重要。

为此，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种用于卫星天线的角度调整机构[申请号：200820175431.1]，该角度调整机构包括基座、承载单元以及第一调整单元。承载单元与基座枢接；第一调整单元具有第一导杆组件及第一调整组件；第一导杆组件穿过第一调整组件而连接基座及承载单元。其特征在于，调整第一调整组件与第一导杆组件的相对位置，承载单元相对于基座沿第一方向转动。然而该方案调整机构复杂，自动化程度较低。

还有人发明了一种用于运动载体的卫星通信天线稳定跟踪控制***[申请号：200810025575.3]，由嵌入式天线控制器、姿态传感器、高频信号处理器、GPS接收机、方位一体化驱动与控制电机、俯仰一体化驱动与控制电机、横滚一体化驱动与控制电机、机械传动装置及卫星通信天线组成。该方案采用设计的一体化驱动与控制电机，输出轴可直接驱动天线。***各主要部件及用户操作终端之间通过现场总线方式进行连接。该方案虽然实现自动调整，但是调整精度不高，且数据处理速度慢，从而导致天线调整的反应滞后。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，结构简单，控制精度高，定位准确的船载卫星天线控制***的天线姿态调整装置。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本船载卫星天线控制***的天线姿态调整装置，设置在主控制器和天线之间，其特征在于，本装置包括联接在主控制器和天线之间的能对天线仰角进行调整的仰角调整模块和能对天线方位角进行调整的方位角调整模块，在天线上还设有能实时检测天线的仰角变化和方位角变化并将仰角变化信号和方位角变化信号分别传递给仰角调整模块和方位角调整模块的校正检测器，所述的仰角调整模块能根据仰角变化信号对天线的仰角进行实时校正，所述的方位角调整模块能根据方位角变化信号对天线的方位角进行实时校正。

由于本实用新型设置了校正检测器，能够及时掌握天线因颠簸、风力、晃动等外界环境原因造成的角度变化，从而及时对其作出调整，使天线旋转一定角度，补偿由外界环境引起的天线角度变化，从而使天线姿态摆脱外界环境的干扰，只接受主控制器的角度调整命令。

在上述的船载卫星天线控制***的天线姿态调整装置中，所述的仰角调整模块包括依次串联的仰角控制器、仰角驱动电路和仰角调整电机，所述的仰角控制器联接在主控制器上且能接收主控制器的仰角调整信号，所述的仰角调整电机联接在天线上。通过仰角调整模块能够方便地将天线的仰角进行调整。

在上述的船载卫星天线控制***的天线姿态调整装置中，所述的方位角调整模块包括依次串联的方位角控制器、方位角驱动电路和方位角调整电机，所述的方位角控制器联接在主控制器上且能接收主控制器的方位角调整信号，所述的方位角调整电机联接在天线上。通过方位角调整模块能够方便地将天线的方位角进行调整。

在上述的船载卫星天线控制***的天线姿态调整装置中，所述的校正检测器固定在天线上，所述的仰角控制器和方位角控制器分别联接在校正检测器上。校正检测器根据天线的移动及时检测到变化，并将仰角变化信号和方位角变化信号分别传递至仰角控制器和方位角控制器，从而实现闭环反馈调整。

在上述的船载卫星天线控制***的天线姿态调整装置中，所述的校正检测器为陀螺仪。陀螺仪采用高精度光纤微型陀螺仪，固定在天线上实时感应天线的仰角和方位角变化。

在上述的船载卫星天线控制***的天线姿态调整装置中，本装置还包括联接在仰角调整模块和天线之间用于限制天线仰角旋转幅度的行程控制开关。行程控制开关起到限制天线仰角旋转幅度的作用，使天线的仰角在0°-90°变化。

在上述的船载卫星天线控制***的天线姿态调整装置中，所述的仰角调整电机和方位角调整电机均为步进电机。采用步进电机有利于提高控制精度。

与现有的技术相比，本船载卫星天线控制***的天线姿态调整装置的优点在于：1、设计合理，结构简单，控制精度高，定位精准，有效保证接收性能。2、能够实时调整天线因外界环境引起的角度变化，从而使天线姿态摆脱外界环境的干扰，有效保证船舶上卫星天线的指向稳定和跟踪性能。3、天线仰角幅度能够得到限制，防止出现移动过度。

附图说明

图1是本实用新型提供的结构框图。

图中，主控制器1、天线2、校正检测器3、仰角调整模块4、仰角控制器41、仰角驱动电路42、仰角调整电机43、方位角调整模块5、方位角控制器51、方位角驱动电路52、方位角调整电机53、行程控制开关6。

具体实施方式

如图1所示，本船载卫星天线控制***的天线姿态调整装置，设置在主控制器1和天线2之间。包括联接在主控制器1和天线2之间的能对天线2仰角进行调整的仰角调整模块4和能对天线2方位角进行调整的方位角调整模块5。

仰角调整模块4包括依次串联的仰角控制器41、仰角驱动电路42和仰角调整电机43。仰角控制器41联接在主控制器1上且能接收主控制器1的仰角调整信号，仰角调整电机43联接在天线2上。方位角调整模块包括依次串联的方位角控制器51、方位角驱动电路52和方位角调整电机53。方位角控制器51联接在主控制器1上且能接收主控制器1的方位角调整信号，方位角调整电机53联接在天线2上。仰角调整电机43和方位角调整电机53均为步进电机。

在天线2上还设有能实时检测天线2的仰角变化和方位角变化并将仰角变化信号和方位角变化信号分别传递给仰角调整模块4和方位角调整模块5的校正检测器3。仰角调整模块4能根据仰角变化信号对天线2的仰角进行实时校正，方位角调整模块5能根据方位角变化信号对天线2的方位角进行实时校正。校正检测器3固定在天线2上，所述的仰角控制器41和方位角控制器51分别联接在校正检测器3上。本实施例中的校正检测器3为陀螺仪，且陀螺仪采用高精度光纤微型陀螺仪。

本装置还包括联接在仰角调整模块4和天线2之间用于限制天线2仰角旋转幅度的行程控制开关6。行程控制开关6限制天线2仰角旋转幅度在0°-90°变化。更具体地说，行程控制开关6连接在仰角控制器41和天线2之间。

工作时，主控制器1分别向仰角控制器41和方位角控制器51发出仰角调整信号和方位角调整信号。仰角驱动电路42驱动仰角调整电机43工作；方位角驱动电路52驱动方位角调整电机53工作。当外界环境造成天线2角度变化时，校正检测器3实时检测到角度变化，并分别通过仰角调整模块4和方位角调整模块5进行校正。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了主控制器1、天线2、校正检测器3、仰角调整模块4、仰角控制器41、仰角驱动电路42、仰角调整电机43、方位角调整模块5、方位角控制器51、方位角驱动电路52、方位角调整电机53、行程控制开关6等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (7)

1.一种船载卫星天线控制***的天线姿态调整装置，设置在主控制器(1)和天线(2)之间，其特征在于，本装置包括联接在主控制器(1)和天线(2)之间的能对天线(2)仰角进行调整的仰角调整模块(4)和能对天线(2)方位角进行调整的方位角调整模块(5)，在天线(2)上还设有能实时检测天线(2)的仰角变化和方位角变化并将仰角变化信号和方位角变化信号分别传递给仰角调整模块(4)和方位角调整模块(5)的校正检测器(3)，所述的仰角调整模块(4)能根据仰角变化信号对天线(2)的仰角进行实时校正，所述的方位角调整模块(5)能根据方位角变化信号对天线(2)的方位角进行实时校正。

2.根据权利要求1所述的船载卫星天线控制***的天线姿态调整装置，其特征在于，所述的仰角调整模块(4)包括依次串联的仰角控制器(41)、仰角驱动电路(42)和仰角调整电机(43)，所述的仰角控制器(41)联接在主控制器(1)上且能接收主控制器(1)的仰角调整信号，所述的仰角调整电机(43)联接在天线(2)上。

3.根据权利要求2所述的船载卫星天线控制***的天线姿态调整装置，其特征在于，所述的方位角调整模块包括依次串联的方位角控制器(51)、方位角驱动电路(52)和方位角调整电机(53)，所述的方位角控制器(51)联接在主控制器(1)上且能接收主控制器(1)的方位角调整信号，所述的方位角调整电机(53)联接在天线(2)上。

4.根据权利要求3所述的船载卫星天线控制***的天线姿态调整装置，其特征在于，所述的校正检测器(3)固定在天线(2)上，所述的仰角控制器(41)和方位角控制器(51)分别联接在校正检测器(3)上。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的船载卫星天线控制***的天线姿态调整装置，其特征在于，所述的校正检测器(3)为陀螺仪。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的船载卫星天线控制***的天线姿态调整装置，其特征在于，本装置还包括联接在仰角调整模块(4)和天线(2)之间用于限制天线(2)仰角旋转幅度的行程控制开关(6)。

7.根据权利要求3或4所述的船载卫星天线控制***的天线姿态调整装置，其特征在于，所述的仰角调整电机(43)和方位角调整电机(53)均为步进电机。

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