本發(fā)明屬于衛(wèi)星通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高正饋式雙反射拋物面天線接收和發(fā)射效率的衛(wèi)星天線。

背景技術(shù)：

vsat衛(wèi)星通信天線被稱為微型站、小型數(shù)據(jù)站或甚小孔徑終端，vsat遠(yuǎn)端小站可以具有“全業(yè)務(wù)”，即雙向的語音、數(shù)據(jù)和射頻單收業(yè)務(wù)。vsat具有：可支持多種業(yè)務(wù)類型，包括數(shù)據(jù)、語音、圖像等；可以工作在c波段或ku波段；其終端天線小、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊密、功耗小、成本低、安裝方便、對(duì)環(huán)境要求低等特點(diǎn)。

在衛(wèi)星與地面地球站之間，信息是利用電磁波來承載的。通常使用較高的頻率，天線才能有效地進(jìn)行電磁波的輻射，同時(shí)有利于承載更高的信息速率。衛(wèi)星通信系統(tǒng)常用的頻率范圍為150mhz～300ghz。多數(shù)商用衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)使用c頻段6/4ghz(上/下鏈路頻率)，ku頻段14/12ghz正在被大量利用，同時(shí)ka頻段30/20ghz的應(yīng)用已逐漸增多。

天線按照饋電方式分為正饋和偏饋兩種，是根據(jù)饋源頭安裝的位置進(jìn)行區(qū)分的，如下圖1(a)和圖1(b)所示。正饋式天線按照天線反射面的數(shù)量又可以分成單反射面天線和雙反射面天線，如下圖2(a)和圖2(b)所示。同時(shí)，根據(jù)第二反射面的不同，雙反射面天線可以分為卡塞格倫天線、格里高利天線和環(huán)焦天線等。

其中，正饋式雙反射面衛(wèi)星天線較為常見結(jié)構(gòu)如圖3所示，其有源射頻組件基本位于拋物面天線的后端(其中，拋物面朝向其焦點(diǎn)的方向稱之為拋物面的前端，后端即相反方向)，接收到的衛(wèi)星信號(hào)從饋源頭傳輸?shù)教炀€發(fā)射面后端的射頻組件上，這段距離傳輸?shù)男盘?hào)屬于射頻信號(hào)。發(fā)射的中頻信號(hào)經(jīng)過射頻組件轉(zhuǎn)化成射頻信號(hào)后，然后傳輸?shù)金佋搭^(射頻組件到饋源頭的距離比較遠(yuǎn))，再發(fā)射出去。發(fā)射過程中的信號(hào)損耗較大，并且射頻信號(hào)的損耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于中頻信號(hào)的損耗。其中，有源器件：指的是電子元器件工作時(shí)，其內(nèi)部有電源的存在，即需要能量來實(shí)現(xiàn)它特定的功能。無源器件是不需要外加電源的情況下就可以顯示其特性的電子元件。

另外，天線發(fā)射或接收的無線電波信號(hào)極化方向是根據(jù)電波的電場(chǎng)矢量的取向來確定的。工程上，通常采用圓極化和線極化，市面上的ku段通信衛(wèi)星信號(hào)基本是線極化的方式。線極化分為水平極化和垂直極化兩種，所以在使用衛(wèi)星天線的時(shí)候，存在需要修改極化方向的問題。正饋式衛(wèi)星天線結(jié)構(gòu)中極化方式的調(diào)整，需要調(diào)整天線反射面后面整個(gè)射頻組件的方向，操作起來相當(dāng)麻煩，工作量大。這種結(jié)構(gòu)的饋源部分和射頻組件需要分開拆裝，步驟相對(duì)較復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供一種提高正饋式雙反射拋物面天線接收和發(fā)射效率的衛(wèi)星天線，減少了發(fā)射損耗，提高接收信號(hào)的g/t值。

為了解決上述問題，本發(fā)明按以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明所述提高正饋式雙反射拋物面天線接收和發(fā)射效率的衛(wèi)星天線，包括天線通信組件和支撐組件；所述天線通信組件包括第一反射面、第二反射面、合為一體的饋源射頻機(jī)構(gòu)、設(shè)備盒；所述饋源射頻機(jī)構(gòu)位于第一反射面和第二反射面之間；所述設(shè)備盒位于所述第一反射面的底部或支撐組件上，并且與饋源射頻機(jī)構(gòu)電連接；所述饋源射頻機(jī)構(gòu)內(nèi)含有對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大處理的功率放大器和低噪聲放大器。

進(jìn)一步地，所述饋源射頻機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)有用于線極化與圓極化轉(zhuǎn)換的極化轉(zhuǎn)換器。

進(jìn)一步地，所述饋源射頻機(jī)構(gòu)的底部設(shè)有用于調(diào)整極化的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。

進(jìn)一步地，所述饋源射頻機(jī)構(gòu)的底部設(shè)有安裝軸；所述安裝軸靠近第一反射面的端部設(shè)有用于發(fā)射和接收的接口。

進(jìn)一步地，通過所述接口發(fā)射和接收的信號(hào)為中頻信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述第一反射面位于所述安裝軸的底部，第二反射面位于所述饋源射頻機(jī)構(gòu)的頂部。

進(jìn)一步地，所述第一反射面位于所述安裝軸的底部，第二反射面通過安裝于第一反射面上的固定桿支撐于饋源射頻機(jī)構(gòu)頂部的正上方。

進(jìn)一步地，所述安裝軸的接口處還設(shè)有用于與第一反射面連接的固定座。

進(jìn)一步地，所述固定座包括安裝于第一反射面上的安裝槽、設(shè)于所述安裝軸底部并且插入所述安裝槽內(nèi)的卡柱和位于卡住頂部四周的卡圈；所述安裝槽上設(shè)有可上下活動(dòng)并且與所述卡圈相配合連接的凸起。

進(jìn)一步地，所述饋源射頻機(jī)構(gòu)安裝軸的外壁還設(shè)有與所述安裝槽活動(dòng)連接的卡環(huán)；所述卡環(huán)內(nèi)壁設(shè)有與所述安裝槽外壁相適配的螺紋。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明所述的提高正饋式雙反射拋物面天線接收和發(fā)射效率的衛(wèi)星天線，通過一體化設(shè)計(jì)的饋源射頻機(jī)構(gòu)，即將現(xiàn)有的饋源頭和射頻組件綜合為一體，同時(shí)省略了饋源桿，從而大大縮短了饋源頭到射頻組件之間的距離。在發(fā)射端，信號(hào)經(jīng)過功率放大器后，經(jīng)過很短距離的傳輸?shù)竭_(dá)饋源頭，然后發(fā)射出去，比傳統(tǒng)衛(wèi)星天線中的信號(hào)經(jīng)過功率放大器后再經(jīng)過很長(zhǎng)的距離傳輸?shù)金佋搭^，這部分的損耗要小很多(該部分傳輸?shù)膶儆谏漕l信號(hào)，射頻信號(hào)在波導(dǎo)中傳輸損耗相當(dāng)大)。但是，在本發(fā)明中的接收端，信號(hào)經(jīng)過低噪聲放大器后，對(duì)應(yīng)的提高了接收端的g/t值。

同時(shí)，該種一體化的設(shè)計(jì)使得其拆裝簡(jiǎn)單，從而其極化調(diào)節(jié)也相應(yīng)就簡(jiǎn)單，方便。

另外，饋源射頻機(jī)構(gòu)底部的安裝軸有用于發(fā)射和接收的接口，其信號(hào)輸入輸出均為中頻信號(hào)，大大方便了接線。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中：

圖1(a)和圖1(b)是本發(fā)明背景技術(shù)中現(xiàn)有的正饋式和偏饋式衛(wèi)星天線的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2(a)和圖2(b)本發(fā)明背景技術(shù)中現(xiàn)有的正饋式天線中單反射面天線和雙反射面的衛(wèi)星天線的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明背景技術(shù)中常見的正饋式雙反射面衛(wèi)星天線的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例1所述的提高正饋式雙反射拋物面天線接收和發(fā)射效率的衛(wèi)星天線的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖4標(biāo)識(shí)了接收信號(hào)反射線路的側(cè)視圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例1所述的提高正饋式雙反射拋物面天線接收和發(fā)射效率的衛(wèi)星天線的正視圖；

圖7是圖6中a的放大圖；

圖8(a)是本發(fā)明實(shí)施例1所述的提高正饋式雙反射拋物面天線接收和發(fā)射效率的衛(wèi)星天線中導(dǎo)軌底座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8(b)是本發(fā)明實(shí)施例1所述的提高正饋式雙反射拋物面天線接收和發(fā)射效率的衛(wèi)星天線中導(dǎo)軌底座的分段式組合的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8(c)是本發(fā)明實(shí)施例1所述的提高正饋式雙反射拋物面天線接收和發(fā)射效率的衛(wèi)星天線中導(dǎo)軌底座拆裝并且收藏后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本發(fā)明實(shí)施例2所述的提高正饋式雙反射拋物面天線接收和發(fā)射效率的衛(wèi)星天線的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是本發(fā)明實(shí)施例3所述的提高正饋式雙反射拋物面天線接收和發(fā)射效率的衛(wèi)星天線的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

101：天線反射面102：饋源頭103：饋源桿

104：有源射頻組件105：設(shè)備盒106：支撐架

201：第一反射面202：第二反射面203：饋源射頻機(jī)構(gòu)204：第一反射面支撐

205：固定座206：接口207：支撐腳208：支撐柱209：支撐頭

210：驅(qū)動(dòng)支架211：驅(qū)動(dòng)輪212：馬達(dá)213：設(shè)備盒

214：翻轉(zhuǎn)支撐桿215：俯仰推桿216：導(dǎo)軌底座217：固定桿218：安裝軸

219：安裝槽220：卡柱221：卡圈222：卡環(huán)223：旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)224：饋源頭

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明所述的提高正饋式雙反射拋物面天線接收和發(fā)射效率的衛(wèi)星天線，通過一體化設(shè)計(jì)的饋源射頻機(jī)構(gòu)203，即將現(xiàn)有的饋源頭和射頻組件綜合為一體，即具有饋源頭的作用，同時(shí)還具有用于接收和發(fā)射信號(hào)的功能，因此，在結(jié)構(gòu)上將饋源頭與射頻都位于饋源射頻機(jī)構(gòu)203內(nèi)，從而大大縮減了二者之間的距離。

在發(fā)射端，信號(hào)經(jīng)過功率放大器后，經(jīng)過很短距離的傳輸?shù)竭_(dá)饋源頭，然后發(fā)射出去，比傳統(tǒng)衛(wèi)星天線中的信號(hào)經(jīng)過功率放大器后再經(jīng)過很長(zhǎng)的距離傳輸?shù)金佋搭^，這部分的損耗要小很多(該部分傳輸?shù)膶儆谏漕l信號(hào)，射頻信號(hào)在波導(dǎo)中傳輸損耗相當(dāng)大)。在接收端，信號(hào)經(jīng)過低噪聲放大器后，對(duì)應(yīng)的是提高了接收端的g/t值。

為了更好的了解本發(fā)明所述的提高正饋式雙反射拋物面天線接收和發(fā)射效率的衛(wèi)星天線的結(jié)構(gòu)，以下結(jié)合附圖所示，做具體說明：

實(shí)施例1：

如圖4-圖7所示，所述提高正饋式雙反射拋物面天線接收和發(fā)射效率的衛(wèi)星天線包括天線通信組件和支撐組件。

其中，所述天線通信組件包括第一反射面201、第二反射面202、饋源射頻機(jī)構(gòu)203和設(shè)備盒213；所述饋源射頻機(jī)構(gòu)203位于第一反射面201和第二反射面202之間，具體地，在本實(shí)施例中，所述第一反射面201位于所述饋源射頻機(jī)構(gòu)203的底部，第二反射面202位于所述饋源射頻機(jī)構(gòu)203的頂部。所述設(shè)備盒204位于所述天線反射面201的底部或支撐組件上，并且與饋源射頻機(jī)構(gòu)203電連接。

所述饋源射頻機(jī)構(gòu)203直接與設(shè)備盒213連接，從而方便了接線。具體地，所述饋源射頻機(jī)構(gòu)203的底部設(shè)有安裝軸218；所述安裝軸218靠近第一反射面201的端部設(shè)有用于發(fā)射和接收的接口206，通過該接口206的信號(hào)都為中頻信號(hào)，如圖7所示。

具體地，所述第一反射面201位于所述安裝軸218的底部，第二反射面202位于所述饋源射頻機(jī)構(gòu)203的頂部。

同時(shí)，在本實(shí)施例中，所述饋源射頻機(jī)構(gòu)203為有源器件，即需要供電電源，其還包含上變頻模塊、功率放大器(圖中未示出，都位于所述饋源射頻機(jī)構(gòu)203內(nèi))和饋源頭224，其工作原理是：發(fā)射的信號(hào)通過所述上變頻模塊轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)，經(jīng)由所述功率放大器進(jìn)行功率放大，并通過饋源頭發(fā)射至所述第二反射面202，經(jīng)第一反射面201反射發(fā)送至衛(wèi)星；接收信號(hào)時(shí)，通過饋源頭接收信號(hào)，通過所述低噪聲放大器放大，經(jīng)由所述下變頻模塊處理變成中頻信號(hào)。

為了極化調(diào)整，即天線在不同地域使用時(shí)，由于經(jīng)緯度的變化，所述天線饋源射頻機(jī)構(gòu)203的極化角度需要持續(xù)與衛(wèi)星載波信號(hào)的極化方向(垂直或水平極化)保持一致，以保證信號(hào)順利的發(fā)射和接收。

具體地，如果信號(hào)處于ku端的線極化信號(hào)，則只需調(diào)整極化的方向；即先手動(dòng)地?cái)Q動(dòng)所述安裝軸218上設(shè)置的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)224實(shí)現(xiàn)圓周轉(zhuǎn)動(dòng)，參考衛(wèi)星在不同區(qū)域的載波信號(hào)極化方向的對(duì)照表，將饋源射頻機(jī)構(gòu)203按標(biāo)識(shí)上的角度刻度擰到當(dāng)?shù)匚恢眠M(jìn)行粗對(duì)準(zhǔn)，再通過左右旋轉(zhuǎn)微調(diào)到最高信號(hào)值來完成精對(duì)準(zhǔn)，極其方便。

如果信號(hào)處理ka段的圓極化信號(hào)，則需要先通過極化轉(zhuǎn)化器進(jìn)行圓極化到線極化的調(diào)整。所述極化轉(zhuǎn)化器設(shè)于饋源射頻機(jī)構(gòu)203內(nèi)。如果還需要進(jìn)行極化方向的調(diào)整，則通過以上手段完成即可。

另外，為了便于拆裝，所述饋源射頻機(jī)構(gòu)203的接口206處還設(shè)有用于與第一反射面旋轉(zhuǎn)連接的固定座205，其具體包括安裝于第一反射面上的安裝槽219、設(shè)于所述安裝軸218底部并且插入所述安裝槽219內(nèi)的卡柱220和位于卡住頂部四周的卡圈221；所述安裝槽219上設(shè)有可上下活動(dòng)并且與所述卡圈221相配合的凸起(圖中未示出)；所述安裝軸218的外壁還設(shè)有與所述安裝槽219活動(dòng)連接的卡環(huán)222；所述卡環(huán)222內(nèi)壁設(shè)有與所述安裝槽外壁相適配的螺紋。

在具體安裝中，只需要將卡柱220插入所述安裝槽219內(nèi)，并且通過卡圈221與凸起進(jìn)一步配合，再通過卡環(huán)222旋轉(zhuǎn)進(jìn)一步加固與安裝槽219的外壁，簡(jiǎn)單便捷，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

同時(shí)，在具體的拆裝過程中，只需先通過反轉(zhuǎn)卡環(huán)222，使得其與安裝槽219脫離，然后將卡柱220從所述安裝槽219中抽出即可。

所述饋源射頻機(jī)構(gòu)203呈圓臺(tái)狀或柱狀，其中柱狀包括圓柱、三棱柱等，該形狀只是作為饋源射頻機(jī)構(gòu)203具有饋源頭和射頻作用的載體，因此對(duì)其形狀不做限制。

所述第一反射面201既可以是拼接的，也可以是一整塊的設(shè)計(jì)。對(duì)于拼接設(shè)計(jì)而言，其更方便拆裝后的攜帶或搬運(yùn)。

所述支撐組件還連接有用于提供所述支撐組件進(jìn)行水平轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)組件；所述驅(qū)動(dòng)組件位于所述支撐組件的端面上；所述支撐組件滑動(dòng)連接于導(dǎo)軌底座216上；其中，所述驅(qū)動(dòng)組件至少設(shè)置有三組。

所述驅(qū)動(dòng)組件設(shè)置有至少三組，即對(duì)支持組件提供水平動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)組件是獨(dú)立設(shè)置動(dòng)力源的，具體的，所述驅(qū)動(dòng)組件包括驅(qū)動(dòng)支架210、驅(qū)動(dòng)輪211和馬達(dá)212；所述馬達(dá)212用于提供精確的動(dòng)力，以保證驅(qū)動(dòng)輪211在導(dǎo)軌底座216上的滑動(dòng)的精度；所述驅(qū)動(dòng)支架210作為一個(gè)支撐件，使得固定于所述驅(qū)動(dòng)支架210的一端部的驅(qū)動(dòng)輪211提供有力的支撐；所述驅(qū)動(dòng)輪211滑動(dòng)卡接于所述導(dǎo)軌底座216上，并且位于所述驅(qū)動(dòng)支架210的一端部，與所述馬達(dá)212傳動(dòng)連接。在實(shí)際操作過程中，所述馬達(dá)212轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)輪211在所述導(dǎo)軌底座216上按照動(dòng)力對(duì)應(yīng)下的精度滑動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)支撐組件水平轉(zhuǎn)動(dòng)的精度要求。

需要說明的是：所述驅(qū)動(dòng)支架210根據(jù)具體的驅(qū)動(dòng)組件的數(shù)目確定，在本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)組件采用的是三組，則所述驅(qū)動(dòng)支架210也就相應(yīng)設(shè)置為三根。其數(shù)目還可以是四組、五組，或者更多，同樣屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍，但是相對(duì)于本實(shí)施例而言，三組就足以完成穩(wěn)固的支持以及驅(qū)動(dòng)，并且結(jié)構(gòu)也最為簡(jiǎn)單，成本也就相應(yīng)最低。

其中，所述導(dǎo)軌底座216為片狀的圓環(huán)，其可以是可卷曲的圓環(huán)，具體如圖8(a)所示的狀態(tài)，該狀態(tài)代表導(dǎo)軌底座216可以是不可分拆的整段圓環(huán)，也可以是首尾可分拆的圓環(huán)；也可以是分段式組合的圓環(huán)，具體如圖8(b)所示的狀態(tài)。在分拆后，完全卷起來后，則縮為一卷，方便攜帶，具體如圖8(c)所示。

為了進(jìn)一步提升精度，所述導(dǎo)軌底座216上還可設(shè)有與驅(qū)動(dòng)組件相嚙合的條形槽或孔，并且該條形槽或孔等距分布，目的在于使得驅(qū)動(dòng)組件在運(yùn)動(dòng)過程中，可以進(jìn)一步控制其運(yùn)動(dòng)的精度。

為了提高驅(qū)動(dòng)輪211與導(dǎo)軌底座216之間的摩擦力，所述驅(qū)動(dòng)輪211與導(dǎo)軌底座216之間設(shè)有橡膠圈，目的在于使得二者之間的摩擦力增大，從而防止驅(qū)動(dòng)輪211在導(dǎo)軌底座216上打滑。

所述支撐組件包括設(shè)備盒213、翻轉(zhuǎn)支撐桿214和俯仰推桿215；所述驅(qū)動(dòng)支架210的另一端部固定于所述設(shè)備盒213上；所述翻轉(zhuǎn)支撐桿214的頂部樞接于所述第一反射面支撐204的底部，底部固定于所述設(shè)備盒213的上表面；所述俯仰推桿215的頂部位于所述第一反射面201的底部，底部固定于所述設(shè)備盒213的上表面。

本實(shí)施例采用的是自動(dòng)化進(jìn)行水平和俯仰角度的調(diào)整，調(diào)整效率更高。

還需要說明的是：本發(fā)明所述適用的雙反射拋物面衛(wèi)星天線包括有卡塞格倫天線、格里高利天線、環(huán)焦天線等，其中，卡塞格倫天線的二次反射面為旋轉(zhuǎn)雙曲面；格里高利天線的二次反射面為一個(gè)橢球面；環(huán)焦天線的二次反射面是由橢圓弧繞天線的拋物面軸線旋轉(zhuǎn)一周構(gòu)成。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同點(diǎn)僅限于：所述第二反射面202的固定方式，具體地，如圖9所示，其通過安裝于所述第一反射面201上的固定桿217支撐于饋源射頻機(jī)構(gòu)203頂部的正上方，即第二反射面202與所述饋源射頻機(jī)構(gòu)203是分離的，但是工作原理與實(shí)施例1完全一致。

實(shí)施例3：

本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同點(diǎn)在于：本實(shí)施例中在進(jìn)行水平角度和俯仰角度調(diào)整時(shí)，是通過手動(dòng)調(diào)節(jié)完成的。具體地，如圖10所示，其包括底部的支撐腳207、位于支撐腳207頂部的支撐柱208和與所述支撐柱208頂部鉸接的支撐頭209。

在具體使用過程中，水平角度的調(diào)整則通過轉(zhuǎn)動(dòng)所述支撐柱208完成，俯仰角度的調(diào)整則通過調(diào)整支撐頭209與支撐柱208之間的鉸接夾角。

本實(shí)施例，雖然不能自動(dòng)調(diào)整角度，但是整體的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，輕便。

本實(shí)施例所述提高正饋式雙反射拋物面天線接收和發(fā)射效率的衛(wèi)星天線自動(dòng)調(diào)節(jié)水平角度和俯仰角的技術(shù)以及其它結(jié)構(gòu)參見現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，故凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何修改、等同變化與修飾,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。