CN205248449U - 毫米波双天线自动对准装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种毫米波双天线自动对准装置，包括毫米波基带单元、毫米波射频单元、智能云台、接口切换模块和波导开关组件、双工器、控制模块，毫米波射频单元中的天线配置为双天线，双天线包括主天线、辅助对准天线及其天线模块。本实用新型的毫米波双天线自动对准装置，整个天线对准过程都是由设备自动执行完成，无需人为干预，有效解决了天线对准困难的问题，可让设备快速建立通信，适应战场环境快速反应的要求。

Description

毫米波双天线自动对准装置

技术领域

本实用新型涉及毫米波通信技术领域，具体涉及一种毫米波双天线自动对准装置。

背景技术

智能天线***带有可以判定信号的空间信息和跟踪、定位信号源的智能算法，并且可以根据此信息进行空域滤波的天线阵列，可以减少干扰的影响和多径延时。将智能天线***应用于移动通信***，可以满足应急通信***的快速开通架设需求，从而提升服务质量，并使***的性能得到提高。智能天线的对准***或装置，大多只涉及到低频设备对准，低频设备由于波瓣较大，对准精度要求不高，故比较容易实现。在高频设备上，特别是毫米波通信设备，由于毫米波通信波瓣小，方向性强，对准精度要求高，导致天线对准困难，对准不易实现，不能满足快速反应的要求。此类产品一般都是根据设备的接收信号电平来完成对准，但对准时间长，对准过程复杂，所需仪器也多，不适合在快速机动灵活下使用。

专利号为200910164397.7的中国实用新型专利公开了一种智能云台对准***，它包括基带单元、射频单元、智能云台，智能云台包括云台显示控制单元、云台控制电路单元、步进电机及步进电机驱动电路单元、传感器定位单元，智能云台的传感器定位单元包括GPS***和磁罗盘,智能云台的传感器定位单元实时传送云台物理坐标信息以及当前的物理坐标信息与对端物理坐标信息的夹角及当地的物理磁偏角给云台控制电路单元。该智能云台对准***具有传感器定位单元，智能云台可以利用地球的物理坐标信息选择最短路径运行至指定对准方向，继而可以大大降低对准难度和缩短对准时间，但对于对准速度、抗磁场干扰能力、快速通讯要求，以及装置的机动灵活性仍然有待提高。

针对目前的对准装置，需要设计一种更加高效的毫米波天线自动对准装置，提高天线架设、对准速度、对准装置的机动灵活性，缩短对准时间，降低磁场干扰，以适应现在快速准确军用通信的战时需求。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种毫米波双天线自动对准装置，该装置在毫米波射频单元配置了两个天线“主天线、辅助天线”（辅助天线波束较宽，可以降低对准时对磁罗盘的依靠度，从而避免磁场对磁罗盘的影响），两个天线通过装置的波导开关；来进行信号通道切换，继而实现A机和B机天线之间的自动对准功能。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种毫米波双天线自动对准装置，包括用于毫米波通信设备接口控制的毫米波基带单元、用作毫米波通信设备室外单元的毫米波射频单元、智能云台，以及组件，毫米波基带单元与毫米波射频单元相连接，毫米波射频单元包括通信机A、通信机B、天线、双工器、毫米波上下变频器，毫米波射频单元与智能云台相连接，智能云台包括机械框架、云台控制器、云台显示控制单元、云台控制电路单元、水平电机及其驱动电路单元、俯仰电机及其驱动电路单元、传感器定位单元，传感器定位单元包括GPS***和磁罗盘，装置的组件包括接口切换模块和波导开关组件，毫米波射频单元中的天线配置为双天线，双天线包括主天线、辅助对准天线及其天线模块，主天线和辅助对准天线与波导开关组件相连接，主天线和辅助对准天线通过波导开关组件进行信号通道的切换，实现通信机A和通信机B天线之间的自动对准功能，且时间上只使用双天线中的一个天线。

优选的是，所述主天线采用窄波达高增益平板天线，其天线波束＜2°。

在上述任一技术方案中优选的是，所述辅助对准天线采用宽波束天线。

在上述任一技术方案中优选的是，所述波导开关组件与接口切换模块相连接，接口切换模块与波导开关组件相配合用以共同完成频率搬移模块之间的信号切换，以及自动对准过程和正常工作过程中的主天线和辅助对准天线之间的信号切换。

在上述任一技术方案中优选的是，该装置还包括双工器，所述双工器与接口切换和波导开关组件相连接，用于解决收发共用一副天线的问题以及确保收发信号的隔离。

在上述任一技术方案中优选的是，该装置还包括控制模块，所述控制模块与（装置的各个模块）天线模块、接口切换模块及云台控制器相连接，用于对装置各模块进行控制，以确保装置各个模块工作正常，以及完成和IDU（界面数据单元）之间的通信，执行IDU（界面数据单元）发给的配置和查询指令。

在上述任一技术方案中优选的是，所述云台显示控制单元和云台控制电路单元与显示控制终端相连接，显示控制终端包括键盘和显示屏，所述云台显示控制单元和云台控制电路单元通过显示控制终端的键盘和显示屏进行控制操作及信息显示。

本实用新型的毫米波双天线自动对准装置包括毫米波基带单元、毫米波射频单元、智能云台、接口切换模块和波导开关组件、双工器、控制模块，毫米波射频单元中的天线配置为双天线，双天线包括主天线、辅助对准天线及其天线模块。本实用新型的毫米波双天线自动对准装置，采用双天线技术方案（天线放置在射频单元内）来完成毫米波射频单元两机天线之间的自动对准功能；主天线和辅助对准天线通过波导开关组件进行信号通道的切换，实现通信机A和通信机B天线之间的自动对准功能，且时间上只使用双天线中的一个天线。

本实用新型的毫米波双天线自动对准装置，在自动对准时，通过通信机A的辅助对准天线对通信机B的主天线进行波束覆盖，由通信机B的主天线进行天线对准，当其对上宽波束天线后，将通信机A的辅助对准天线切换回主天线进行对准，从而完成A机和B机的天线自动对准。整个天线对准过程都是由设备自动执行完成，无需人为干预，有效解决了天线对准困难的问题，可让设备快速建立通信，适应战场环境快速反应的要求。

附图说明

图1为按照本实用新型的毫米波双天线自动对准装置的一优选实施例的装置结构示意图；

图2为按照本实用新型的毫米波双天线自动对准装置的一优选实施例的智能云台结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明，以下描述仅作为示范和解释，并不对本实用新型作任何形式上的限制。

如图1和图2所示，毫米波双天线自动对准装置包括毫米波基带单元、毫米波射频单元、智能云台、组件、双工器、控制模块；毫米波基带单元与毫米波射频单元相连接；毫米波射频单元包括通信机A、通信机B、天线、双工器、毫米波上下变频器，毫米波射频单元与智能云台相连接；智能云台包括机械框架、云台控制器、云台显示控制单元、云台控制电路单元、水平电机及其驱动电路单元、俯仰电机及其驱动电路单元、传感器定位单元；传感器定位单元包括GPS***、磁罗盘、运动控制器；组件包括接口切换模块和波导开关组件。该装置的毫米波射频单元中的天线配置为双天线，双天线包括主天线、辅助对准天线及其天线模块；主天线采用了窄波达高增益平板天线，其天线波束＜2°；辅助对准天线采用宽波束天线；毫米波射频单元中的主天线和辅助对准天线通过波导开关组件进行信号通道的切换，实现通信机A和通信机B天线之间的自动对准功能，且时间上只使用双天线中的一个天线。

该装置的天线主要是作为毫米波能量的辐射和接收装置，在技术方案中采用了两天线工作模块；“主天线”采用缝隙平板天线，作为信号传输天线；“辅助天线”采用喇叭天线，作为设备自动对准时使用的辅助对准天线。

该装置的波导开关组件与接口切换模块连接，接口切换模块与波导开关组件相配合用以共同完成频率搬移模块之间的信号切换，以及自动对准过程和正常工作过程中的主天线和辅助对准天线之间的信号切换。

该装置的双工器与接口切换和波导开关组件相连接，用于解决收发共用一副天线的问题以及确保收发信号的隔离，避免收发干扰。

该装置的控制模块与天线模块、接口切换模块、云台控制器等装置的各个模块相连接，用于对装置各模块进行控制，以确保装置各个模块工作正常，以及完成和IDU界面数据单元之间的通信，执行IDU界面数据单元发给的配置和查询指令。

云台显示控制单元和云台控制电路单元与显示控制终端相连接，显示控制终端包括键盘和显示屏，云台显示控制单元和云台控制电路单元通过显示控制终端的键盘和显示屏进行控制操作及信息显示，能够通过手动和自动两种方式调整天线指向。自动调整时，通过键盘输入对方站点坐标，控制器根据自身坐标以及天线当前指向计算天线理想指向，控制调整天线方位指向，实现方位对准。然后通过AGC信号比较调整俯仰指向，实现俯仰对准，达到AGC信号最强，从而实现两天线完全对准。手动调整时，通过键盘上的点动控制按键直接调整天线指向。对准后，***能保持两天线指向不变。

毫米波双天线自动对准装置在进行自动对准工作时时，它通过通信机A的辅助对准天线对通信机B的辅助天线进行波束覆盖，由通信机的辅助天线进行天线对准，并建立低速率通信（2.4Kbps），用于云台双方的互控通道，当其对上宽波束天线后，并调整到信号最大值，将通信机A和通信机B的辅助对准天线切换回主天线进行对准，再通过内部的辅助通道进行精细调整，从而完成A机和B机的天线自动对准。整个天线对准过程都是由设备自动执行完成，无需人为干预，有效解决了天线对准困难的问题，可让设备快速建立通信，适应战场环境快速反应的要求。

以上所述仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非是对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种毫米波双天线自动对准装置，包括用于毫米波通信设备接口控制的毫米波基带单元、用作毫米波通信设备室外单元的毫米波射频单元、智能云台，以及组件，所述毫米波基带单元与毫米波射频单元相连接，所述毫米波射频单元包括通信机A、通信机B、天线、双工器、毫米波上下变频器，所述毫米波射频单元与智能云台相连接，所述智能云台包括机械框架、云台控制器、云台显示控制单元、云台控制电路单元、水平电机及其驱动电路单元、俯仰电机及其驱动电路单元、传感器定位单元，所述传感器定位单元包括GPS***和磁罗盘，其特征在于：所述组件包括接口切换模块和波导开关组件；所述毫米波射频单元中的天线配置为双天线，所述双天线包括主天线、辅助对准天线及天线模块；所述主天线和所述辅助对准天线与所述波导开关组件相连接，所述主天线和所述辅助对准天线通过波导开关组件进行信号通道的切换，实现通信机A和通信机B天线之间的自动对准功能，且时间上只使用双天线中的一个天线。

2.如权利要求1所述的毫米波双天线自动对准装置，其特征在于：所述主天线采用窄波达高增益平板天线，其天线波束＜2°。

3.如权利要求1所述的毫米波双天线自动对准装置，其特征在于：所述辅助对准天线采用宽波束天线。

4.如权利要求1所述的毫米波双天线自动对准装置，其特征在于：所述波导开关组件与接口切换模块相连接，接口切换模块与波导开关组件相配合用以共同完成频率搬移模块之间的信号切换，以及自动对准过程和正常工作过程中的主天线和辅助对准天线之间的信号切换。

5.如权利要求1所述的毫米波双天线自动对准装置，其特征在于：该装置还包括双工器，所述双工器与接口切换和波导开关组件相连接，用于解决收发共用一副天线的问题以及确保收发信号的隔离。

6.如权利要求1所述的毫米波双天线自动对准装置，其特征在于：该装置还包括控制模块，所述控制模块与天线模块、接口切换模块及云台控制器相连接，所述控制模块用于对装置各模块进行控制，以确保装置各个模块工作正常，以及完成和IDU界面数据单元之间的通信，执行IDU界面数据单元发给的配置和查询指令。

7.如权利要求1所述的毫米波双天线自动对准装置，其特征在于：所述云台显示控制单元和云台控制电路单元与显示控制终端相连接，显示控制终端包括键盘和显示屏，所述云台显示控制单元和云台控制电路单元通过显示控制终端的键盘和显示屏进行控制操作及信息显示。