用于卫星地面移动通信系统的相控阵天线

作者:菠菜评级 发布时间:2020-08-18 19:44

  在硬件电路的基础上,还需配以相应的软件程序。其主要功能一方面是提取GPS的定位数据;另一方面就是对数据进行处理计算,求出移动用户坐标系中移动用户所处位置相对于通信的方位角A、仰角E。结合搭载在车载用户上的GPS速度方位角,算出移动用户

  完整的由辐射单元阵列、移相器、功分网络、波束控制器以及电源等辅助设备组成。

  天线个单元组成,单元基本尺寸为:D=63 mm,△S/S=2.5%。阵元间距100 mm,按照圆形阵分三圈分布,由内到外单元数依次为1-6-12,半径240 mm,介质层厚度h=6 mm,相对介电常数为2.65,单元馈电点通过过孔与背板上的SMA相连。天线所示。

  移相器与功分网络 选用微带二极管型式的3 b可控数字移相器。其特性参数插损约为1 dB,驻波比小于1.25,质量40 g,功耗0.6 W,满足在相控阵天线中对数字移相器体积小、功率低、转换时间短、稳定性好的要求。功分网络采用威金森功分器,以1:19进行设计,实测带内插损约1 dB,端口隔离度20 dB。结构如图6所示。

  波束控制器 GPS模块选用GARMIN的15LOEM板,它并行12通道,可同时跟踪12颗卫星,定位精度高,功耗低。DGPS可实时WAAS差分或伪距差分,差分精度3~5 m。电子罗盘采用Honeywell的3300磁感应芯片的OEM电子罗盘模块。它可提供数字航向,直接输出数字信号,通过RS 232可与单片机通信。它的倾斜角可达±10°,在此范围内,可以提供较精确的三维角度,航向精度为1°。它的数据更新率可以达到10 Hz,用户可以自由配置和存储参数。

  单片机选用SILION公司C8051F020,能够满足以上系统的要求。C8051F020单片机采用SILICON公司的专利CIP-51微处理器内核。该芯片在程序运行时可实现内、外部时钟的切换,这在低功耗应用系统中非常实用,同时C8051F020还在内部增加了复位源,从而大大提高了系统的可靠性。

  辅助设备 系统辅助设备包括给系统供电的直流电源,连接电缆以及射频接口等。

  按照设计方案研制了样机,扫描范围:仰角30°~90°,方位角0°~360°。系统功分网络输出口处电压驻波比如图7所示。

  卫星终端的相控阵天线的设计,采用GPS结合电子罗盘的方案采集运动载体的相差信息,通过波控机控制天线波束自动跟踪通信卫星,对天线单元和波束控制系统进行了分析和设计。实测结果与理论设计吻合较好,从而为卫星


菠菜评级
© 2013 北京格林吉能源科技有限公司.版权所有