[发明专利]一种极化器与天线实时联动控制系统

权利要求书

1.一种极化器与天线实时联动控制系统，包括控制部分和联动部分，其特征在于：

所述的联动部分由线极化器、椭圆极化器、聚焦镜、旋转平面镜和伺服电机组成，其中聚焦镜和旋转平面镜组成天线平面镜；

所述的线极化器安装在微波发射方向上，经线极化器将微波方向改变，椭圆极化器安装在改变后的微波方向上，将微波方向再次改变发射到聚焦镜上，经过镜面反射到旋转平面镜上，经过旋转平面镜发射至等离子体，通过伺服电机控制旋转平面的旋转方向；

所述的控制部分由中央控制器、两个反射内存卡、两个主控制器、两个以太网交换机、两个PLC板、两个控制器组成；

在控制部分中，反射内存卡、主控制器、以太网交换机、PLC板、控制器组成两路结构相同的控制回路，其分别与中央控制器连接；

两路控制回路上的控制器，即第一控制器和第二控制器，其中第一控制器通过控制伺服电机控制旋转平面镜的转动，第二控制器控制控制椭圆极化器和线极化器的转动角度；

两路控制回路上的PLC板，及第一PLC和第二PLC，根据设置的伺服电机转动的参数和分别接收到的旋转平面镜和极化器转动角度信号，分别对第一控制器和第二控制器发送转动命令；

两路控制回路上的主控制器，即第一主控制器和第二主控制器，用于接收中控指令；

两路控制回路上的以太网交换机，即第一以太网交换机和第二以太网交换机，用于实现所分别对应的第一主控制器和第二主控器分别发送旋转平面镜和双极化器的实时转动角度的远距离传输；

两路控制回路上的反射内存卡，即为第一反射内存卡和第二反射内存卡，用于中央控制器分别与第一主控制器和第二主控制器之间的实时光纤信号传输。

2.如权利要求1所述的一种极化器与天线实时联动控制系统，其特征在于：所述的第一主控制器用于完成旋转平面镜的实时转动角度的计算，以及发送实时转动角度信号和电机启动信号到第一PLC模块；所述的第二主控制器用于完成双极化器的实时转动角度的计算，以及发送实时转动角度信号到第二PLC模块。

3.如权利要求1所述的一种极化器与天线实时联动控制系统，其特征在于，所述的双极化器的实时转动角度计算方法如下：

3.1)对于线极化器可旋转到的角度取值范围为(0° 180°]内的任意一个角度m,均有椭圆极化器内可旋转到的角度取值范围为(0° 180°]内的任意一个角度n与之对应；

3.2)通过对3240000种组合进行理论计算，可以得到一个1800×1800的二维矩阵。矩阵中的第i行第j列元素按照η_ij形式表示，η_ij表示椭圆极化器旋转到i-1角度，线极化器的旋转到j-1角度时波在等离子体中的耦合效率η；

3.3)在这所有的耦合效率中寻找到最大值η_ij，并返回该最大效率η_ij对应的椭圆极化器的角度i-1，线极化器的角度j-1，该角度i-1和j-1即为椭圆极化器和线极化器分别需要旋转到的角度；

3.4)如果在所有的耦合效率中出现有多个相同的最大值η_ij，则需要判断选择哪个最大值；

3.5)设椭圆极化器的当前角度为i_c，线极化器的当前角度为j_c，则所有最大值η_ij对应的椭圆极化器的角度i-1和线极化器的角度j-1与椭圆极化器和线极化器的当前角度之间的距离为S

在所有的S值中，取最小值所对应的椭圆极化器的角度i-1，线极化器的角度j-1为椭圆极化器和线极化器所需要分别旋转到的角度。

4.如权利要求1所述的一种极化器与天线实时联动控制系统，其特征在于：从中央控制器发送信号到发射内存卡接收信号的通信时间控制为0～50微秒。

5.如权利要求1所述的一种极化器与天线实时联动控制系统，其特征在于：第一主控制器的实时控制方式时间小于10微秒，第二主控制器的实时控制方式时间小于10毫秒。