專利名稱：單拋物面前饋天線多衛(wèi)星接收的饋源支撐架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種單拋物面天線部件，更確切地說是涉及一種可實(shí)現(xiàn)多衛(wèi)星同時(shí)接收天饋系統(tǒng)中的通用饋源支撐架。
近年來，衛(wèi)星電視接收日益普及，我國正在使用的通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器較少，隨著轉(zhuǎn)發(fā)的節(jié)目漸多，不得不把一些電視節(jié)目分別安排在不同定點(diǎn)位置的幾顆衛(wèi)星上分別轉(zhuǎn)發(fā)。現(xiàn)有的地面接收系統(tǒng)，一般是一付天線對(duì)準(zhǔn)一顆衛(wèi)星，接收幾顆衛(wèi)星則用幾付天線。由于現(xiàn)使用的天線口徑均較大，一般在3米左右，費(fèi)用較高，所以天線在單收站的總投資中，占有較大比重。另外，較大口徑天線固定安裝和調(diào)整又均存在一些具體困難，所以迫切需要解決的問題是，能否在已有單收站天線的條件下，同時(shí)接收多顆衛(wèi)星上的電視節(jié)目。
利用偏焦技術(shù)進(jìn)行通信，在雷達(dá)和衛(wèi)星技術(shù)中均有較廣泛的應(yīng)用。衛(wèi)星單收站利用偏焦接收的原理也能夠?qū)崿F(xiàn)多衛(wèi)星接收，然而偏焦接收的質(zhì)量與天線口徑、天線焦徑比F／D、接收地的地理位置、衛(wèi)星之間的角度、微波的頻段等因素有關(guān)，由于存在微波反射非線性關(guān)系，準(zhǔn)確設(shè)計(jì)偏焦時(shí)的饋源位置較復(fù)雜，一些成果多采用理論計(jì)算加上現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)整的實(shí)驗(yàn)方法，既難于確定最佳位置，也難于實(shí)現(xiàn)工廠小批量生產(chǎn)。
現(xiàn)有的單棍和三棍結(jié)構(gòu)支撐架，在用于多星接收時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)支撐架阻擋偏焦饋源接收的問題，本申請(qǐng)人根據(jù)拋物面天線偏焦接收的原理，依照微波傳輸?shù)睦碚摵蛯?shí)驗(yàn)繪制了適合我國目前廣泛使用的F／D為0.3－0.5之間的單拋物面天線的偏轉(zhuǎn)因子實(shí)用曲線，推導(dǎo)出了在不同地理位置同時(shí)接收多顆衛(wèi)星電視節(jié)目時(shí)的饋源最佳位置的設(shè)計(jì)方法，并得出準(zhǔn)確的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)值。
本實(shí)用新型的目的是以這些數(shù)據(jù)、公式為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)一種單拋物面前饋天線多衛(wèi)星接收的天饋系統(tǒng)的饋源支撐架，可留出安裝偏焦接收各饋源的空間位置，不會(huì)阻擋饋源接收；該支撐架結(jié)構(gòu)還適于各地在接收不同衛(wèi)星時(shí)，根據(jù)不同的天線參數(shù)及衛(wèi)星位置、接收地地理位置等參數(shù)，調(diào)整各饋源組件的位置，并具有結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整方便準(zhǔn)確、通用性強(qiáng)的特點(diǎn)，基本不需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行大的調(diào)整，適于小批量設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。
本實(shí)用新型的單拋物面前饋天線多衛(wèi)星接收的饋源支撐架，包括一端與單拋物面天線面固定、另一端與饋源結(jié)構(gòu)固定的支棍和固定饋源結(jié)構(gòu)的固定板，固定板與饋源法蘭盤固接，其特征在于所述的支棍為安裝成X型的四支棍；還包括用于連接兩固定板、調(diào)整兩固定板間距和轉(zhuǎn)動(dòng)固定板方向以調(diào)整饋源空間位置和極化方向的連接板。
所述連接板上開有供調(diào)整所述固定板間距與轉(zhuǎn)動(dòng)方向的條形孔槽，所述固定板上有螺孔，所述連接板條形孔槽與所述固定板螺孔疊合螺固。
本實(shí)用新型的四支棍結(jié)構(gòu)，留出了供安裝偏焦接收各偏饋饋源的空間，所設(shè)計(jì)的連接板及固定板，便于在偏焦接收時(shí)，根據(jù)不同的天線參數(shù)、衛(wèi)星位置和接收地的地理位置等參數(shù)，將高頻頭LNB和饋源組合在一起，調(diào)整饋源的三維空間位置和極化方向。
下面結(jié)合實(shí)施例附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的技術(shù)

圖1為偏焦接收原理圖圖2為C波段常用拋物面天線焦徑比F／D與天線偏轉(zhuǎn)因子DV的關(guān)系曲線圖3為偏焦接收饋源位置圖圖4為本實(shí)用新型饋源支撐架結(jié)構(gòu)示意圖圖5為單星接收四支架饋源支撐架結(jié)構(gòu)示意圖圖6為雙星接收四支架饋源支撐架結(jié)構(gòu)示意圖圖7為三星接收四支架饋源支撐架結(jié)構(gòu)示意圖圖1示出偏焦接收原理，拋物面天線R對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星S1，則自衛(wèi)星S2來的電磁波以θ角方向射到反射面R上，經(jīng)反射后會(huì)聚在偏焦位置F處，這時(shí)對(duì)應(yīng)入射角為θ，反射角為θ1，θ≠θ1，稱DV＝θ／θ1為偏轉(zhuǎn)因子。
圖2是根據(jù)文獻(xiàn)資料和大量實(shí)驗(yàn)繪出的適應(yīng)C波段常用拋物面天線、焦徑比F／D為0.3－0.5的天線偏轉(zhuǎn)因子關(guān)系曲線，圖中A適用于φ＝1.5－3.0米左右的高效天線，B適用于φ＝3.2－6.0米高效天線，圖2表示的是偏轉(zhuǎn)因子DV與天線焦徑比F／D的關(guān)系。
圖3示出偏焦接收饋源位置圖，圖中所示是以拋物面天線主焦F為中心、平行于拋物面口面的平面，F(xiàn)X軸為水平軸，F(xiàn)′對(duì)應(yīng)的是線性反射關(guān)系對(duì)應(yīng)的聚焦點(diǎn)，F(xiàn)″是實(shí)際對(duì)應(yīng)的聚焦點(diǎn)。FF′為線性角度偏移，F(xiàn)′F″為立方律角度偏移。
只需找到偏焦點(diǎn)F″在圖三平面的位置及其各相關(guān)量的關(guān)系即可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確設(shè)計(jì)。
若拋物面天線R對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星S1時(shí)，天線仰角、方位角為φ1、Ψ1，天線對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星S2時(shí)天線仰角、方位角分別為φ2、Ψ2；設(shè)m1＝cosφ1cosΨ1n1＝cosφ1sinΨ1p1＝sinφ1m2＝cosφ2cosΨ2n2＝cosφ2sinΨ2p2＝sinφ2則FF′＝ftgθ 將式1、2、3編制成計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)程序，可容易地找到偏焦最佳位置在三維空間中的兩維平面位置，再參照光學(xué)成像的像場(chǎng)彎曲曲線理論，根據(jù)天線的有關(guān)參數(shù)確定饋源伸向天線口面的微小距離，即可確定饋源在三維空間的最佳位置。
例如，主焦對(duì)準(zhǔn)110.5°E，偏焦對(duì)準(zhǔn)115.5°E、105.5°E，使用φ＝3.2－5.0M口徑，F(xiàn)／D＝0.38的天線，各地接收對(duì)應(yīng)的參數(shù)值如下
圖4所示的饋源支撐結(jié)構(gòu)便于利用上述計(jì)算值進(jìn)行設(shè)計(jì)和安裝，圖5至圖7所示分別為單星、雙星、三星接收時(shí)的支撐架。
圖4中10為饋源法蘭盤固定板，開有多個(gè)固定孔101，用于固定饋源法蘭盤20。30為連接板，連接板30上開有條形孔槽301，使固定板10的螺孔102與連接板條形孔槽301疊合螺固以連接和固定固定板10，并調(diào)整兩固定板10的間距和以螺孔102為軸轉(zhuǎn)動(dòng)固定板10的角度。實(shí)施時(shí)連接板30的長度可預(yù)制出幾種，如圖中30′，其上的條形槽孔也可如圖中301′所示。圖中所示固定板10和連接板30，也可根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展組合，如再增加二塊固定板和一塊連接板可支撐三個(gè)饋源(一個(gè)主焦饋源和兩個(gè)偏焦饋源)。實(shí)施中固定板和連接板可采用厚度為4mm的鐵板。
圖5至圖7中，40為四支棍，一端固定在拋物面天線50上，另一端與組合的饋源系統(tǒng)連接，LNB為饋源結(jié)構(gòu)。圖6中，虛線所示為從地球上任一點(diǎn)看赤道上空衛(wèi)星所形成的軌跡的大致方向，該四支棍結(jié)構(gòu)留出了軌跡的空間位置，供安裝主、偏焦饋源，圖中30為連接板。
各地的使用者只需根據(jù)相關(guān)的參數(shù)，計(jì)算確定FF″值和η值。生產(chǎn)時(shí)使四支架轉(zhuǎn)動(dòng)η角，利用支架連接板將兩個(gè)饋源距離調(diào)整為FF″，即可滿足要求。
圖7所示結(jié)構(gòu)主要用于φ＝3.2米以上的天線，因?yàn)檫@時(shí)饋源距離遠(yuǎn)，支架結(jié)構(gòu)較大。為使支架穩(wěn)定，可以再利用其他方法，將饋源反射面間的位置固定。
本實(shí)用新型的多星接收天饋系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通用性強(qiáng)，易于生產(chǎn)及在現(xiàn)有天線上改裝，大量的實(shí)驗(yàn)和測(cè)試結(jié)果表明該設(shè)計(jì)合理、準(zhǔn)確度高、不需大量的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工作，可以一次到位。
例如，采用F／D＝0.38左右的多種口徑天線，用上述多衛(wèi)星接收技術(shù)，測(cè)試主焦、偏焦接收時(shí)的載噪比C／N平均值，比較列于下表，應(yīng)當(dāng)指出，偏焦接收時(shí)，若選用F／D較大的天線，在衛(wèi)星偏角大時(shí)，接收增益下降得會(huì)少些，這樣，實(shí)際應(yīng)用的張角范圍可更大。
權(quán)利要求1.一種單拋物面前饋天線多衛(wèi)星接收的饋源支撐架，包括一端與單拋物面天線面固定、另一端與饋源結(jié)構(gòu)固定的支棍和固定饋源結(jié)構(gòu)的固定板，固定板與饋源法蘭盤固接，其特征在于所述的支棍為安裝成X型的四支棍；還包括用于連接兩固定板、調(diào)整兩固定板間距和轉(zhuǎn)動(dòng)固定板方向以調(diào)整饋源空間位置和極化方向的連接板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單拋物面前饋天線多衛(wèi)星接收的饋源支撐架，其特征在于所述連接板上開有供調(diào)整所述固定板間距與轉(zhuǎn)動(dòng)方向的條形孔槽，所述固定板上有螺孔，所述連接板條形孔槽與所述固定板螺孔疊合螺固。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種單拋物面天線多星接收天饋系統(tǒng)中的饋源支撐架。適于1.5至6米口徑的常用天線。用于把饋源系統(tǒng)組合在一起并便于調(diào)整偏饋饋源在三維空間的位置和極化方向。包括兩端分別與天線和饋源系統(tǒng)固定的四支棍、固定饋源法蘭盤的固定板、及用于連接固定板且可調(diào)整固定板間距及方向的連接板。根據(jù)不同的天線參數(shù)，衛(wèi)星位置和接收地位置等參數(shù)計(jì)算出FF″及η值，將四支棍整體轉(zhuǎn)η角及用連接板調(diào)整FF″值設(shè)計(jì)和安裝。
文檔編號(hào)H01Q19/10GK2200872SQ9421439
公開日1995年6月14日 申請(qǐng)日期1994年6月24日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月24日
發(fā)明者張?zhí)炝? 張?zhí)毂?申請(qǐng)人:張?zhí)炝?br>