[发明专利]一种Ka频段相控阵阵列天线和终端

说明书

本发明提供的Ka频段相控阵阵列天线是一款可折叠的多场景使用的便携卫星通信天线，包括：相互电连接且能够折叠或展开的天线阵面层，Ka频段相控阵天线波控系统层，散热系统层和电源层，由于该天线可以折叠或者展开，使得可以车载使用也可以单兵携带使用，并通过在Ka频段相控阵天线波控系统层集成卫星信息采集模块、波控主板、发射阵面控制板以及接收阵面控制板，可以实时解算位置信息、姿态信息、惯性导航信息以及星历信息得到波束指向角，生成波束的控制指令，进行发射阵面控制板和接收阵面控制板的控制，从而可以在“静中通”或“动中通”等不同场景情况下实现快速搜星，实时获取卫星信息，进行卫星通信，提高通信效率。

技术领域

本发明涉及卫星导航技术领域，尤其是涉及一种Ka频段相控阵阵列天线和终端。

背景技术

现有技术中，在发生灾害的情况下，通信车辆无法直接到达现场，救援人员不仅需要携带救援物资以及医疗设备，还需要携带车载通信终端以及便携式通信终端。但是，现有的车载通信终端多采用天线的机械转动来实现对一定空域的扫描，一般机械扫描天线由两轴或三轴转动来实现，占用体积大。同时，由于车载通信终端和便携式通信终端无法转换使用，导致救援人员还需要携带便携式通信终端，亟须一种可以多场景使用且轻便小巧的卫星天线和卫星通信终端。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Ka频段相控阵阵列天线和终端，以能够实现多场景使用且轻便小巧的卫星天线和卫星通信终端。

第一方面，实施例提供一种Ka频段相控阵阵列天线，包括：相互电连接且能够折叠或展开的天线阵面层，Ka频段相控阵天线波控系统层，散热系统层和电源层；天线阵面层，包括Ka天线发射阵面以及与Ka天线发射阵面间隔预设距离的Ka天线接收阵面，间隔距离能够使得所述天线阵面层折叠或展开；Ka频段相控阵天线波控系统层，包括相互电连接的波控主板、发射阵面控制板、接收阵面控制板以及卫星信息采集模块，其中，发射阵面控制板和接收阵面控制板分别与Ka天线发射阵面和Ka天线接收阵面藕接，卫星信息采集模块用于采集位置信息、姿态信息、信标信息以及星历信息，波控主板用于对位置信息、姿态信息、信标信息以及星历信息进行处理以实现波束指向角的解算，生成波束的控制指令，分别发送给发射阵面控制板和接收阵面控制板，以使发射阵面控制板用于根据控制指令调整 Ka天线发射阵面的幅度和相位，以及接收阵面控制板用于根据控制指令调整Ka天线接收阵面的幅度和相位；散热系统层，包括可分别容置天线阵面层以及Ka频段相控阵天线波控系统层的两个散热腔体以及散热组件；电源层，包括多个电源子电路，用于分别给天线阵面层、Ka频段相控阵天线波控系统层以及散热系统层提供电源。

进一步地，卫星信息采集模块包括导航系统定位模块、惯性导航模块以及信标接收机模块，其中，导航系统定位模块用于采集位置信息，惯性导航模块用于采集姿态信息，信标接收机模块用于采集信标信息以及包含卫星轨道的星历信息。

进一步地，波控主板包括相互电连接的第一微处理器和第二微处理器，第一微处理器分别与导航系统定位模块、惯性导航模块以及信标接收机模块电连接，用于接收基带处理机指令，以及根据位置信息、姿态信息、信标信息以及星历信息，得到发射天线阵面或接收天线阵面的波束指向角和修正值指令发送给所述第二微处理器；第二微处理器分别与发射阵面控制板，以及接收阵面控制板电连接，用于根据波束指向角和修正值指令结算出波束指向角对应发射天线阵面或接收天线阵面对应各子阵列单元的幅度和相位值，并转换成相应的控制指令分发给发射阵面控制板或者接收阵面控制板。

进一步地，发射阵面控制板包括相互电连接的第三微处理器、第一变频模块、功率分配模块以及多通道发射微处理器；第三微处理器与第二微处理器电连接，用于接收波束指向角和修正值指令，发送波束指向角和修正值指令对应的第一射频信号给第一变频模块；第一变频模块，用于将第一射频信号进行频率转换得到第二射频信号，将第二射频信号发送给所述功率分配模块；功率分配模块，用于将第二射频信号等功率分配给多通道发射微处理器；多通道发射微处理器与发射天线阵面电连接，用于将等功率分配的第二射频信号经过信号处理后，发送给发射天线阵面辐射到空间中。