一种卫星天线极化旋向自动切换设备的制作方法

1.本实用新型涉及卫星通信技术领域，特别是涉及一种卫星天线极化旋向自动切换设备。


背景技术：

2.目前，高通量卫星的点波束宽带卫星资源，其卫星信号覆盖方式为多个点波束，每个点波束的极化方向都是独立的，分为左旋圆极化和右旋圆极化两种。通常卫星天线在不同的点波束区域下工作时，需要人工手动将卫星天线的极化方向与卫星波束极化方向调整一致，人工调节的方式会增加卫星天线对星时间。


技术实现要素：

3.基于此，本实用新型提供了一种卫星天线极化旋向自动切换设备，在跨波束切换区域过程中，无需进行配置和参数修改，自动调整卫星天线的极化方向，使其与卫星波束极化方向一致，减少卫星天线对星时间，保证卫星天线工作的稳定性。
4.本实用新型提供一种卫星天线极化旋向自动切换设备，该设备包括：底座和设置于底座上的卫星天线、旋向调节机构、gps天线及控制器；卫星天线包括馈源和信号收发机，馈源的一端与信号收发机转动连接，馈源的周侧连接有旋向调节机构，其中，
5.gps天线与控制器通信连接，并用于测量出卫星天线极化旋向自动切换设备的位置信息，
6.控制器用于根据从gps天线接收到的位置信息，控制旋向调节机构驱动馈源沿自身周向进行左右旋转，以调节卫星天线的极化方向。
7.根据本实用新型实施例中一种可实现的方式，该设备还包括：
8.支撑架，设置于底座并用于支撑卫星天线和旋向调节机构，支撑架包括支撑平台和相对设置且纵向延伸的一对支撑臂，支撑平台连接一对支撑臂并隔空设置于底座上方。
9.根据本实用新型实施例中一种可实现的方式，支撑平台与一对支撑臂转动连接，支撑平台相对底座可翻转地设置于底座上，以使卫星天线在仰角状态和俯角状态之间切换。
10.根据本实用新型实施例中一种可实现的方式，信号收发机设置于支撑平台的下方，支撑平台开设有贯通口，馈源贯穿贯通口与信号收发机连接，在馈源延伸方向上，旋向调节机构设置在馈源与信号收发机之间。
11.根据本实用新型实施例中一种可实现的方式，旋向调节机构包括：
12.传动组件，包括固定连接的旋向调节大齿和馈源旋转轴套，旋向调节大齿对应贯通口设置，馈源旋转轴套设置于旋向调节大齿的内周侧并与旋向调节大齿同轴设置，馈源靠近信号收发机端部的外周侧套设有馈源旋转轴套；
13.驱动电机，驱动电机的动力输出端与旋向调节大齿连接，用于驱动旋向调节大齿沿自身周向旋转，以转动馈源旋转轴套使馈源旋转。
14.根据本实用新型实施例中一种可实现的方式，底座为圆形底座，支撑架跨设于底座，且支撑平台对应底座的中心轴线设置。
15.根据本实用新型实施例中一种可实现的方式，底座包括第一布置区和第二布置区，分设在支撑架两侧；
16.第一布置区包括gps天线；
17.第二布置区包括控制器和调制解调器。
18.根据本实用新型实施例中一种可实现的方式，第二布置区中的控制器和调节器沿底座的弧边排布。
19.根据本实用新型实施例中一种可实现的方式，一对支撑臂中的一者设置有网络交换机，网络交换机用于卫星天线与用户终端进行通信；
20.调制解调器与网络交换机通信连接，用于根据预设信息控制卫星天线的传输带宽和传输速率。
21.根据本实用新型实施例中一种可实现的方式，卫星天线为ka频段卫星天线。
22.根据本实用新型实施例所提供的技术内容，卫星天线极化旋向自动切换设备包括：底座和设置于底座上的卫星天线、旋向调节机构、gps天线及控制器；卫星天线包括馈源和信号收发机，馈源的一端与信号收发机转动连接，馈源的周侧连接有旋向调节机构，其中，gps天线与控制器通信连接，并用于测量出卫星天线极化旋向自动切换设备的位置信息，控制器用于根据从gps天线接收到的位置信息，控制旋向调节机构驱动馈源沿自身周向进行左右旋转，以调节卫星天线的极化方向，使其与卫星波束极化方向一致，减少卫星天线对星时间，保证卫星天线工作的稳定性。
附图说明
23.图1为一个实施例中卫星天线极化旋向自动切换设备的立体结构示意图；
24.图2为一个实施例中卫星天线极化旋向自动切换设备处于仰角状态的结构示意图；
25.图3为一个实施例中卫星天线极化旋向自动切换设备的后视图；
26.图4为图3沿e-e方向的剖面图。
具体实施方式
27.以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.图1示出了本实用新型一个实施例提供的卫星天线极化旋向自动切换设备的结构示意图。如图1所示，卫星天线极化旋向自动切换设备包括：底座110和设置于底座上的卫星天线、旋向调节机构、全球定位系统(global positioning system，gps)天线120及控制器130。卫星天线包括馈源141和信号收发机142，馈源141的一端与信号收发机142转动连接，馈源140的周侧连接有旋向调节机构。
29.gps天线120与控制器130通信连接，并用于测量出卫星天线极化旋向自动切换设
备的位置信息。通信连接方式可以选择有线连接。
30.控制器130用于根据从gps天线120接收到的位置信息，控制旋向调节机构驱动馈源141沿自身周向进行左右旋转，以调节卫星天线的极化方向。控制器130可以为伺服控制器。
31.卫星天线还包括天线面143，用于反射电磁波形成辐射场。
32.在本实用新型实施例中，gps天线通过接收gps信号能够准确地测量卫星天线极化旋向自动切换设备的位置信息，并将位置信息发送至控制器。控制器通过位置信息判断出卫星波束的极化方向，生成控制信号，并向控制旋向调节机构发送控制信号。旋向调节机构根据接收到的控制信号驱动馈源沿自身周向进行左右旋转，正确匹配当前卫星波束的极化方向，无需进行配置和参数修改，减少卫星天线对星时间。此时，信号收发机通过馈源可准确地收发信号，进而保证卫星天线工作的稳定性。
33.作为一种可实现的方式，如图1所示，卫星天线极化旋向自动切换设备还包括：支撑架，设置于底座110并用于支撑卫星天线和旋向调节机构，支撑架包括支撑平台151和相对设置且纵向延伸的一对支撑臂152，支撑平台151连接一对支撑臂152并隔空设置于底座110上方。
34.通过设置旋向调节机构可以驱动卫星天线的馈源沿自身周向进行左右旋转，支撑平台可以辅助卫星天线的仰俯转动，使卫星天线自由旋转。
35.作为其中一种可实现的方式，支撑平台151与一对支撑臂152转动连接，支撑平台151相对底座110可翻转地设置于底座上，以使卫星天线在仰角状态和俯角状态之间切换。
36.仰角和俯角是卫星天线的馈源与观察者所处的地平线之间的夹角。仰角状态为卫星天线的馈源与地平线存在夹角且馈源位于地平线斜上方的状态，俯角状态为卫星天线的馈源与地平线存在且馈源位于地平线斜下方的状态。
37.如图2所示，卫星天线的馈源与地平线存在且馈源位于地平线斜上方，此时，卫星天线处于仰角状态。馈源141的方向由垂直于地平线旋转为与地平线存在夹角，使得卫星天线不仅实现沿自身周向左右旋转，还可以进行俯仰转动，扩大卫星天线的旋转范围。
38.作为一种可实现的方式，如图3所示，信号收发机142设置于支撑平台151的下方，支撑平台151开设有贯通口，馈源141贯穿贯通口与信号收发机142连接，在馈源141延伸方向上，旋向调节机构设置在馈源141与信号收发机142之间。
39.其中，旋向调节机构包括传动组件和驱动电机，传动组件包括固定连接的旋向调节大齿161和馈源旋转轴套162。
40.图4为图3中卫星天线极化旋向自动切换设备沿ee方向的剖面图。如图4所示，旋向调节大齿161对应贯通口设置，馈源旋转轴套162设置于旋向调节大齿161的内周侧并与旋向调节大齿161同轴设置，馈源141靠近信号收发机142端部的外周侧套设有馈源旋转轴套162。天线面143的凸面侧设置在支撑平台151上，天线面143设置有圆形通孔，馈源141穿过天线面143的圆形通孔套设有馈源旋转轴套162。
41.驱动电机163的动力输出端与旋向调节大齿161连接，用于驱动旋向调节大齿161沿自身周向旋转，以转动馈源旋转轴套使馈源旋转。
42.其中，馈源旋转轴套162内侧有与馈源141的螺纹相匹配的螺纹，馈源旋转轴套162可通过螺纹旋转直接套设在馈源141上，使馈源旋转轴套162与馈源141固定在一起。
43.当驱动电机163接收到控制器130发送的控制信号后，根据控制信号驱动旋向调节大齿161转动，旋向调节大齿161带动馈源旋转轴套162旋转。由于馈源旋转轴套162与馈源141固定在一起，当馈源旋转轴套162转动时，馈源141也会随之转动，进而改变卫星天线的极化方向。
44.作为一种可实现的方式，底座为圆形底座，支撑架跨设于底座，且支撑平台对应底座的中心轴线设置。
45.底座设置为圆形，将支撑架跨设于底座，且支撑平台对应底座的中心轴线设置相比设置为方形，在增加卫星天线极化旋向自动切换设备的结构整体稳固性的同时，能够减少材料成本。
46.作为一种可实现的方式，底座包括第一布置区和第二布置区，分设在支撑架两侧，第一布置区包括gps天线120，第二布置区包括控制器130和调制解调器170。
47.以支撑架为分界线，将底座分为两个布置区，用于放置卫星天线极化旋向自动切换设备的相关部件。当支撑架的其中一侧为第一布置区时，将支撑架的另一侧定义为第二布置区。
48.如图2所示，将支撑架的左侧定义为第一布置区，将支撑架的右侧定义为第二布置区。第一布置区包括gps天线120，第二布置区包括控制器130和调制解调器170。将gps天线部署在部件比较少的区域，更有利于gps天线实时获取gps信号，使卫星天线能够及时地自动切换的极化方向。
49.作为一种可实现的方式，第二布置区中的控制器和调节器沿底座的弧边排布。
50.通过沿弧边排布，不仅可以有效利用底座空间，还可以更好地散热，避免部件之间布局紧密，散热慢，影响部件的使用寿命。
51.作为一种可实现的方式，一对支撑臂152的其中一个支撑臂外侧设置有网络交换机180，网络交换机180用于卫星天线与用户终端进行通信。
52.用户终端可以为手机、电脑、平板等电子设备，通过网络交换机与卫星天线联通。
53.调制解调器170与网络交换机180通信连接，用于根据预设信息控制卫星天线的传输带宽和传输速率。
54.预设信息包括用户预先设置的带宽值和速率值，调制解调器170根据预先设置的带宽值和速率值控制卫星天线的传输带宽和传输速率，使得卫星天线的传输带宽不会超过预先设置的带宽值，且卫星天线的传输速率不会超过预先设置的速率值。
55.作为一种可实现的方式，卫星天线为ka频段卫星天线。
56.上述的卫星天线极化旋向自动切换设备可以单独设置在信号较差的地方，比如说，山区、荒野。也可以设置在车辆、灯杆等需要接收信号的物体上，此处不做限定。
57.上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。