[发明专利]便携式地面接收站天线系统

说明书

本发明公开的一种便携式地面接收站天线系统，便于携带、具备快速展开和撤收等机动性优势，并通过下述技术方案实现：低轨卫星进入天线覆盖区域，天伺馈设备采用程序跟踪或数字引导方式指向目标并接收下行射频信号，跟踪信道设备将接收到的和差射频信号进行处理，将提取的角误差信号送天伺馈设备完成对目标的捕获跟踪；同时天伺馈设备将接收到的射频信号送入所述接收信道设备，接收信道设备对射频信号进行放大和下变频，将处理过的70MHz中频信号送后端设备处理，完成对卫星的遥测数据接收；发射信道设备将送来的上行中频信号进行上变频至Ka频段，并进行功率放大，通过天伺馈设备将放大后的信号发送给卫星，完成地面对卫星的遥控指令发送。

技术领域

本发明涉及测控通信领域，尤其涉及一种可应用于低轨通信卫星数据接收的便携式天线系统。

背景技术

随着商业航天的快速发展，低轨卫星的数量不断递增，空间内传输的数据类型和数据量也在不断增加，对通信地面站提出的任务越来越重，要求也越来越高；同时低轨卫星通信应用领域不断扩展，新的需求也在不断提出，原来采用低增益弱方向性天线或者简单赋形波束天线已无法满足应用的要求，人们对便携式卫星通信设备的需求也不断提高，如低轨气象卫星APT数据接收系统，家用卫星电视，紧急救援、互联网，野外背负通信设备以及个人移动通信等方面。因此，能够快速、准确地实现与卫星通信的便携式接收设备理所应当的成为了当前卫星通信研究领域里的重要部分。便携天线系统作为低轨通信卫星地面接收站的重要组成部分，主要任务是对低轨卫星进行捕获及跟踪，实时收发和处理数据，利用卫星通信的多址传播方式提供大跨度、远距离和大覆盖面的漫游移动通信业务。移动卫星通信可以提供多种服务。卫星通信系统由卫星端、地面站和用户端三部分组成。卫星终端可以包括一颗或多颗卫星，每颗卫星由一颗卫星母星和星载设备组成。便携天线系统的性能很大程度上决定了通信地面站系统的整体性能，是低轨卫星与地面站之间联系的纽带。传统地面站系统一般为固定式部署，并且传统地面接收站的设备复杂，通用性、灵活性、稳定性差，其所配置的天线为抛物面天线，不仅口径较大，安装复杂，而且重量大，机动性和灵活性较差；该跟踪方式对系统的误差要求较高，过度依赖传感器信息，对卫星漂移等因素无法修正，实际使用中往往不能达到最佳跟踪效果，有时甚至无法锁定卫星：同时，传统通信地面接收站为了满足多种体制、多目标的需求，接收信道配置多条链路，设备量较大同时集成度较高，软件操作复杂，需要花费大量时间进行任务前的准备工作；因此，急需研制一套体积小、便携性好、成本低，可任意场地进行快速部署同时操控简单、具有便携性和机动性的天线接收系统。

发明内容

为减轻系统重量，便于携带，同时降低操作复杂程度，本发明的目的是针对现有技术存在的不足之处，提供一种体积小、便携性好、成本低，可任意场地进行快速部署、快速展开和撤收等机动性优势，同时系统配置简单，操作便捷，自动化程度高的便携式天线接收系统，使用该系统能够解决传统地面接收站机动性较差、操作复杂的问题。

本发明解决其上述技术问题所采用的技术方案是：一种便携式地面接收站天线系统，包括：采用小口径的抛物面天线，一体化设计的天线座和驱动盒，采用可快速收展的四脚架，集成了天线射频子系统、天线结构子系统和天线控制子系统的天伺馈设备1，与天伺馈设备1连接的Ka高频箱，设置在所述Ka高频箱的发射信道设备2、接收信道设备3、跟踪信道设备4，其特征在于：天线反射面采用可拆卸、可分瓣拼装环焦天线，X轴末级传动采用高精度RV减速机直驱，Y轴末级传动采用高精度RV减速机直驱作为射频信号发射和接收的天伺馈设备1，与目标卫星建立链接，多模多载拉远单元直接耦合基站信号，将基站调制好的射频信号发射出去；当低轨卫星进入天线覆盖区域时，采用天线自动寻星软件程序跟踪或数字引导方式指向目标并接收下行射频信号，跟踪信道设备4将接收到的和差射频信号进行处理，将提取的角误差信号送天伺馈设备1完成对目标的捕获跟踪；同时天伺馈设备1将接收到的射频信号送入所述接收信道设备3，对射频信号进行放大和下变频，下变频至中频频段，并将处理过的70MHz中频信号送后端设备处理，完成对卫星的遥测数据接收；发射信道设备2将送来的上行70MHz中频信号进行上变频至Ka频段，并进行功率放大，通过天伺馈设备1将放大后的信号发送给卫星，完成地面对卫星的遥控指令发送。