新型车载低高度“动中通”卫星天线研制

摘要

“动中通”卫星通信是指在车辆等载体运动过程中，车载天线始终准确跟踪同步轨道卫星，实现实时卫星传输的通信系统。该系统自问世以来，在军队、应急、反恐等通信领域得到了广泛的应用。但是，传统的动中通天线产品，其体积较大，特别是其天线高度较高，装在车上一般要高出车顶1米左右，不利于车辆行驶。即使装在车内（切割车顶并定制透波材料天线罩），车内占的体积也很大，对安装的车型要求高，在许多场合无法采用。许多用户迫切希望能把现有动中通天线的高度降下来，以适应更多的载体类型及应用场合。
　　本文研究开发一款具有优良性能的车载低高度动中通卫星通信天线。通过对几种研究方案的比较分析，我们采取了“柱状面天线+机械传动方式”来设计低高度动中通卫星通信天线，该方案是一种较好的切实可行的途径，不仅技术上可以实现，经济上也是合理可行的。
　　研制过程中，在传统动中通天线设计的基础上，我们优化设计了天馈系统、机械结构及转台系统、跟踪及伺服控制系统，并攻克了以下的关键技术：天线波束的形成及方向控制、宽频带馈电网络设计、天线极化的控制方法、伺服跟踪算法的开发、低成本陀螺惯导系统的应用等。
　　最终设计的样机经过测试，天线增益达到0.6米等效口径，天线高度小于30cm，俯仰扫描范围为25°~70°。天线安装使用方便，特别适合小型车辆载体使用，具有很高的市场应用前景。
　　本论文内容包括了动中通天线的原理及组成、优化设计指标的分析、各分系统的设计及实现、系统指标的测试等内容。

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第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2国外研究现状分析

1.3常见技术体制分析

1.4动中通系统组成

第二章 优化设计分析

2.1优化设计分析

2.2主要研究内容

第三章 天馈分系统设计

3.1总体设计思路

3.2抛物柱面天线设计

3.3馈源设计

3.4天馈系统仿真计算结果

第四章 转台及结构分系统设计

4.1系统设计要求

4.2系统设计分析

4.3驱动电机计算选择

4.4总体空间布置

第五章 伺服控制分系统设计

5.1系统主要技术要求

5.2系统组成框图

5.3系统工作原理

5.4关键技术

5.5天线控制单元设计

5.6控制软件设计

第六章 系统性能测试

6.1天线电性能测试

6.2跟踪性能测试

6.3最终技术指标

6.4测试中发现的问题解决

第七章 总结

参考文献

致谢

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