一种新型Ka自动卫星地面便携站的制作方法

一种新型ka自动卫星地面便携站
技术领域
1.本实用新型涉及一种卫星地面便捷站，尤其涉及一种新型ka自动卫星地面便携站。


背景技术：

2.现有的ka便携站，为了提高传输能力，其天线面直径通常比较大，以至于这种便携式卫星站的重量较大，虽名为便携站，却没有达到便于携带的高标准。另外，重量的增加导致其俯仰转动机构在驱动天线俯仰转动时比较费力，长此以往驱动机构耗损严重，容易损坏，影响便携站的使用寿命。除此之外，即使有部分为小型便携站，也多为手动便携站，需要专业人员进行操作，而且集成度不高，使用时需要连接其他配套设备，操作极其不方便。
3.为此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术的便携式卫星站天线面直径大、重量大，俯仰转动驱动机构在驱动天线俯仰转动时费力，容易损坏，且无法全自动的问题。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术所存在的不足之处，本实用新型提供了一种新型ka自动卫星地面便携站。
5.为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种新型ka自动卫星地面便携站，包括便携站主体，便携站主体上设置有电器仓，电器仓的内部集成安装有主控板，主控板集成嵌入式主板和路由芯片，嵌入式主板通过串口和dvb卫星信号接收机、驱动板、电子罗盘以及状态面板电性连接；路由芯片上电性连接有wifi天线；
6.dvb卫星信号接收机、卫星调制解调器以及收发器均通过耦合器电性连接，且卫星调制解调器的发送端与收发器相连；
7.驱动板上集成单片机与定位模块；单片机通过通用输入输出接口监控俯仰电机加减速器以及方位电机加减速器，并与主控板进行通信；俯仰电机加减速器以及方位电机加减速器安装于电器仓内；卫星调制解调器通过主控板与网口电性连接。
8.进一步地，主控板与状态面板电性连接，状态面板安装于电器仓表面，电器仓表面设置有与状态面板电性连接的对星启动开关。
9.进一步地，电器仓上设置有为便携站供电的电源开关。
10.进一步地，俯仰电机加减速器的输出轴与俯仰传动支板固定连接。
11.进一步地，便携站主体上还设置有极化驱动器，极化驱动器通过齿轮连接极化片上的旋转关节。
12.进一步地，电器仓的下端设置有方位传动支杆，方位传动支杆的上端与电器仓内部的方位电机加减速器输出轴固定连接，方位传动支杆的下端与便携站底座可拆卸连接。
13.进一步地，便携站主体的上端可拆卸连接有天馈部，天馈部包括馈源和天线面，馈源螺纹安装在天线面上。
14.进一步地，便携站底座包括相互固定的中部连接件及可伸缩三脚架，中部连接件与方位传动支杆可拆卸连接。
15.本实用新型的优点包括：
16.结构上采用分体式设计，方便收藏和运输。硬件上高度集成，使得便携站体积小，重量轻，因此减轻磨损问题，可延长使用寿命，并且方便客户的携带和快速拆装，做到只需组装便携站，不用额外安装任何器件即可使用。另外，俯仰和方位调节对星方式，不仅满足不同卫星的实际对星需求，提高了兼容性，还极大的加快了对星速度。
附图说明
17.图1为本实用新型的电气原理框图。
18.图2为本实用新型的整体结构示意图。
19.图3为天馈部的结构示意图。
20.图4为便携站主体的结构示意图。
21.图5为便携站底座的结构示意图。
22.图6为电器仓分体示意图。
23.图中：1、俯仰传动支板；2、wifi天线；3、定位模块；4、极化驱动器；5、电子罗盘；6、电源开关；7、对星启动开关；8、状态面板；9、电器仓；10、接口面板；11、方位传动支杆；12、便携站底座；13、天馈部；14、便携站主体；15、馈源；16、天线面；17、可伸缩三脚架；18、中部连接件。
具体实施方式
24.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
25.如图2所示的新型ka自动卫星地面便携站，结构采用分体式设计，包括天馈部13、便携站底座12以及便携站主体14。分体式设计方案目的是便于携带及运输装箱。
26.其中，如图3所示，天馈部13包括馈源16和天线面16，半径为a＝300mm，馈源采用螺纹安装方式，天线面分六瓣安装，方便收藏，便于携带及运输装箱。
27.如图5所示，便携站底座12包括中部连接件18及可伸缩三脚架17，中部连接件用于连接便携站主体即方位传动支杆11，三脚架采用一段可伸缩设计，并设计为三种角度，使得整个底座可以方便的调整出三个高度，以满足不同天线面尺寸和不同天气下的稳定性。
28.如图4所示，便携站主体14包括电子罗盘5、极化驱动器4、电器仓9、方位传动支杆11以及俯仰传动支板1。
29.电子罗盘5用于判断当前便携站方位和俯仰所在当前角度，以便计算对星角度的理论值，实现精准对星。
30.极化驱动器7通过齿轮连接极化片上的旋转关节，用于自动调整极化方式。
31.电器仓9内部主要用于安装方位和俯仰电机加减速器，如图6所示，方位和俯仰电机加减速器相互垂直。其中减速器采用新一代谐波减速机，和蜗轮蜗杆减速机相比精度更高，噪音更小，设计减速比为1比90，以提高方位俯仰输出扭力。此外内部还集成安装有卫星调制解调器、主控板、驱动板和dvb卫星信号接收机等，并提供四个标准网口安装孔、一个sma安装孔、一个4芯雷默座安装孔、两个按钮安装孔、天馈部分线缆通孔以及天线状态指示
窗口，满足用户业务使用需求，方便用户操作。
32.方位传动支杆11，方位传动支杆的上端与电器仓内部的方位电机加减速器输出轴固定连接，方位传动支杆的下端与便携站底座12的中部连接件18的可拆卸连接；方位传动支杆包括支杆主体与传动连接件，支杆主体并采用管型设计，碳纤维材质，使得重量更轻，结构更强，其高度设计使得俯仰转动向下能达到
‑
5度；方位转动范围达到正负190度；另外转动连接件使用膨胀技术，嵌于支杆主体内部。
33.俯仰传动支板1，用于固定极化驱动器并连接俯仰电机加减速器的输出轴，其连接点到天线面的距离可调，使得俯仰向上能达到95度，而且这样的距离刚好让天线重心与俯仰步进电机减速器重合，能够更好的驱动天线转动。
34.wifi天线2和定位模块3，wifi天线用于连接便携站路由器，可用浏览器监控便携站，定位模块用于便携站定位当前所在位置以对星。
35.电源开关6和对星启动开关7，电源开关用于给便携站供电，对星启动开关用于一键对星和便携站状态切换，也即一键通按钮。
36.状态面板8，指示当前便携站状态。
37.接口面板10，包括便携站供电接口，频谱仪监看接口和天馈电缆接口。
38.电器仓的内部包括主控板、驱动板、电子罗盘、dvb卫星信号接收机以及卫星调制解调器等模块。如图1所示。
39.主控板，集成嵌入式主板和路由芯片，嵌入式主板通过串口和dvb卫星信号接收机、驱动板、电子罗盘及状态面板等进行连接，用于监控各输入与输出设备，其使用的处理器芯片为mcimx6g2cvm05aa，主频528mhz，内存256mb，闪存4g，性能稳定；路由芯片通过两个网口和modem连接，用于两者间的网络通信，另外还连接外置网口，供用户使用。
40.驱动板，集成单片机和定位模块，对于单片机，通过通用输入输出接口，进行监控方位电机加减速器与俯仰电机加减速器，并实时与主控板进行通信，单片机采用stm32f103ret6芯片，主频72mhz；定位模块支持gps和北斗两种定位方式，通过rs232与嵌入式主板进行数据通信，其波特率为9600hz。
41.电子罗盘，通过rs232与嵌入式主板进行数据通信，其波特率为9600hz。
42.dvb卫星信号接收机，通过rs232与嵌入式主板进行数据通信，用于接收l频段的dvb载波信号，并以数字电压标称。能够保障天线快速识别卫星信号。
43.耦合器，用于将卫星信号一分为二的中间器件，其通过射频接口使收发器、卫星调制解调器及dvb卫星信号接收机相互连接，便于信号的传输。
44.卫星调制解调器(modem)，用于对卫星信号进行调制和解调，并通过网口和主控板路由器进行连接，实现对其本身的控制。
45.收发器，用于对卫星信号进行上/下变频，即在上行链路进行上变频，使l波段频率信号变为ka波段信号，在下行链路进行下变频，使ka波段信号变为l波段信号，保证卫星信号上下行链路的畅通。
46.wifi天线，和主控板路由芯片连接，方便用户使用无线连接便携站。
47.状态面板，用于指示当前便携站状态。
48.对星启动开关，具有一键对星功能的一键通按键。
49.电源开关，用于给便携站供电。
50.本实用新型的使用原理为：便携站各模块依据上次使用的对星参数进行自动寻星。首先极化驱动器驱动极化转至理论角度位置，然后俯仰方位电机开始转至理论角度位置，接着开始驱动方位电机在方位上对卫星信号进行搜索，搜索到卫星信号后，在方位和俯仰两个方向上进行精扫，直到最终停在卫星信号最强角度位置。状态面板上的锁定指示灯亮，便携站寻星完毕。
51.使用有线或无线方式将便携站连接值终端，打开浏览器进入便携站监控界面即可查看当前便携站各模块参数及状态。界面同时提供参数设置功能和手动功能。参数设置功能可实现寻星参数的设置；手动功能可实现对便携站的手动操作。
52.上述实施方式并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本实用新型的保护范围。