[发明专利]一种低轨移动通信卫星跟踪装置及跟踪方法

说明书

本申请公开了一种低轨移动通信卫星跟踪装置及跟踪方法，所述跟踪装置包括跟踪主路、跟踪支路、跟踪信号处理单元、天线控制单元和天线驱动单元；所述跟踪主路形成主馈源信号；所述跟踪支路形成多个支路射频信号；所述跟踪信号处理单元解算接收所述主馈源信号和多个所述支路射频信号，得到主馈源幅度信号和多个支路射频幅度信号；所述天线控制单元计算接收的主馈源幅度信号和多个支路射频幅度信号之间的偏差，并根据偏差确定驱动参数；所述天线驱动单元根据所述驱动参数驱动天线运动。本申请通过获取相对于天线主轴多个方位的支路射频幅度信号，获得主馈源与多个支路射频幅度信号的偏差，驱动天线运动，实现对低轨移动通信卫星的有效跟踪，解决了小口径天线对低轨道移动通信卫星的跟踪问题。

技术领域

本申请涉及一种低轨移动通信卫星跟踪装置及跟踪方法，属于卫星通信领域。

背景技术

目前通信卫星大多都是同步卫星，国内外对同步卫星的跟踪基本采用步进跟踪、程序跟踪体制，只有大口径天线、高频段通信天线采用TE₂₁模单脉冲跟踪技术，如遥感、资源等极轨、倾斜轨道卫星跟踪均采用TE₂₁模单脉冲跟踪技术，实现对卫星目标跟踪。

低轨移动通信卫星(倾斜轨道卫星)将作为下一代移动通信网络的重要组成部分。由于低轨道移动通信卫星轨道低、运行速度快，频率(Ka)高波束窄，应用程序跟踪、步进跟踪卫星目标精度差，特别是步进跟踪难以跟踪。单脉冲跟踪技术采用的TE₂₁模跟踪设备比较复杂，体积大、加工生产成本高，对于小口径天线安装空间不够。另外单脉冲跟踪和差支路相移随频率、极化、温度等变化，从而产生交叉耦合，会使系统跟踪不稳定，严重时可能无法跟踪，所以需要经常进行相位校准及和差相位调整。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种低轨移动通信卫星跟踪装置及跟踪方法，通过获取相对于天线主轴多个方位的射频幅度信号，获得主馈源与多个支路射频幅度信号的偏差，驱动天线运动，实现对低轨移动通信卫星的有效跟踪，解决了小口径天线对低轨道移动通信卫星的跟踪问题。

所述低轨移动通信卫星跟踪装置，其特征在于，所述跟踪装置包括跟踪主路、跟踪支路、跟踪信号处理单元、天线控制单元和天线驱动单元；

所述跟踪主路包括主喇叭和主馈源，所述主喇叭用于将卫星信号反射至主馈源，所述主馈源接收所述卫星信号，形成主馈源信号；

所述跟踪支路包括多个安装在所述主喇叭周围的射频单元，多个所述射频单元用于接收不同方位的卫星信号，形成多个支路射频信号；

所述跟踪信号处理单元解算接收所述主馈源信号和多个所述支路射频信号，得到主馈源幅度信号和多个支路射频幅度信号；

所述天线控制单元计算接收的所述主馈源幅度信号和多个所述支路射频幅度信号之间的偏差，并根据偏差确定驱动参数；

所述天线驱动单元根据所述驱动参数驱动天线运动。

可选地，所述跟踪主路还包括功分器；

所述功分器位于所述主馈源与所述跟踪信号处理单元之间，用于将主馈源信号功分输出为两路信号，其中一路信号用于通信；另一路信号传输至跟踪信号处理单元，进行信号解算；

所述跟踪主路还包括第一滤波器和第一低噪声下变频放大器；

所述第一滤波器对功分前所述主馈源信号进行滤波处理；

所述第一低噪声下变频放大器对滤波处理后的所述主馈源信号进行放大变频。

可选地，所述射频单元包括辅助喇叭、辅助馈源和极化器；

所述辅助喇叭用于反射某一方位的卫星信号至所述辅馈源；

所述辅助馈源收集某一方位的卫星信号，形成该方位的辅助馈源信号；