[发明专利]车载Ku波段卫星通信小口径天线系统

权利要求书

1.一种车载Ku波段卫星通信小口径天线系统，包括天线反射面(1)、馈源(3)、 LNB(11)、收发双工器(16)和天线控制器(10)，以及分别与天线控制器(10)相连 接的角速率传感器、卫星象限识别器、电子罗盘(5)、重力倾角仪(6)、极化电位器(17)、 电机(7)、一体化GPS(8)、卫星信标接收机(9)、波导/同轴旋转关节(12)与滑环(31)、 俯仰转动上限位开关(19)、下限位开关(20)、极化转动左限位开关(13)、右限位开关 (14)和车内天线控制单元(32)，该车内天线控制单元(32)安装在车内机架上，其特 征在于：天线坐标系采用方位/俯仰/倾斜三轴相互垂直动态坐标系，其中倾斜轴与卫星的 投影重合，方位轴垂直于天线转动平台底板(22)，天线反射面(1)安装在天线反射面 支撑板(15)上；卫星象限识别器由副面(2)、副面电机(2-2)、卫星象限识别电路板 (2-3)及副面遮光板(2-1)组成，该卫星象限识别电路板(2-3)安装在副面(2)背面， 副面(2)安装在副面电机(2-2)轴上，卫星象限识别电路板(2-3)固定时要垂直副面 电机(2-2)的轴，该副面电机(2-2)安装在副面支撑板(21)上，副面遮光板(2-1) 固定在副面(2)背面与副面(2)成一体且随副面高速旋转；馈源(3)、LNB(11)、收 发双工器(16)分别安装在馈源转筒(28)上；角速率传感器包括方位角速率传感器(4-1)、 倾斜角速率传感器(4-3)和俯仰角速率传感器(4-2)，方位、倾斜角速率传感器(4-1、 4-3)安装在天线转动平台底板(22)上，俯仰角速率传感器(4-2)安装在天线反射面支 撑板(15)上；电子罗盘(5)安装在天线转动平台底板(22)的背面，重力倾角仪(6) 安装在天线反射面支撑板(15)的左侧面，一体化GPS(8)安装在天线反射面(1)上 方，卫星信标接收机(9)安装在天线转动平台底板(22)上；波导/同轴旋转关节(12) 与滑环(31)安装在天线底座(23)中心；俯仰转动上限位开关(19)、下限位开关(20) 分别安装在天线反射面支撑板(15)的右支架(28-2)上；极化转动左限位开关(13)、 右限位开关(14)安装在极化传动大齿轮(29)上；电机(7)由方位电机(7-1)、俯仰 电机(7-2)和极化电机(7-3)组成，极化电机(7-3)安装在馈源转筒(28)上，俯仰 电机(7-2)、方位电机(7-1)安装在天线转动平台底板(22)上；一分二分路器(18) 安装在天线转动平台底板(22)上，LNB(11)的输出信号经一分二分路器(18)分为 二路，其中一路信号给卫星信标接收机(9)用于天线跟踪，另一路信号经波导/同轴旋 转关节(12)给调制解调器，天线启动后，自动搜索卫星，即开环跟踪，一旦天线找到 卫星，即进闭环跟踪。

2.根据权利要求1所述的车载Ku波段卫星通信小口径天线系统，其特征在于：俯 仰电机(7-2)采用丝杆式步进电机，直接驱动天线反射面(1)绕其支撑轴转动；方位 电机(7-1)采用步进电机，通过同步带传动驱动天线转动平台底板(22)绕波导/同轴旋 转关节(12)与滑环(31)中心转动；极化电机(7-3)采用直流电机，通过齿轮传动驱 动馈源转筒(28)绕其中心转动；天线转动平台(27)传动采用同步轮皮带传动结构， 即天线转动平台定子(27-2)与天线底座(23)固定，天线转动平台转子(27-1)与天线 转动平台底板(22)固定，小同步轮(27-3)与方位电机(7-1)轴固定，同步带(27-4) 固定在天线转动平台定子(27-2)与小同步轮(27-3)之间从而实现方位传动；天线俯仰 传动(26)采用丝杆式步进电机结构，即天线反射面支撑板(15)上安装有轴承(26-1) 与天线反射面支撑板左、右支架(28-1、28-2)固定，天线反射面支撑板左右支架(28-1、 28-2)与天线转动平台底板(22)固定，俯仰电机(7-2)上安装有铜套(26-2)与俯仰 电机左、右支架(28-3、28-4)固定，俯仰电机(7-2)的丝杆与俯仰电机铰链(28-5) 固定，俯仰电机铰链(28-5)与天线反射面支撑板(15)固定实现俯仰传动；天线极化 转动采用齿轮传动结构，极化电机(7-3)固定在馈源转筒(28)上，极化电机齿轮(17-2) 固定在极化电机(7-3)的轴上且与极化传动大齿轮(29)耦合。