基于C51的交通天线自动跟踪电路设计+电路图(3)
三、多功能
无线通信领域的飞速发展使得在雷达!通信和定位系统等领域都迫切需要双频/双极化微带天线，来实现频率复用、收发双工和天线共用。目前来说，双频天线的主要实现目标是如何获得可控双频比的双宽频带特性,双极化天线主要考虑的是隔离度和每种极化的交叉极化电平。
总之，尽管车载和星载微带天线圆极化技术为数众多，但却仍存欠缺，更具实用化的方法尚待进一步探索。天线的极化性能、小型化与加工制作等各方面之间常常相互牵制，这正体现了事物矛盾的辩证本质，必须在权衡之中寻求适应特定需要的最佳平衡点。随着科学技术的飞速发展和应用需求的无限扩展，以及人类追求尽善尽美的执着向往，车载和星载圆极化微带天线将能不断推陈出新，结构日趋精巧，功能日渐完善，应用日益广阔。
1.3 本文的基本内容
本次设计的交通天线自动跟踪电路的主要任务是实现“动中通”，这是使交通载体在行驶移动过程中实现对语音、视频等多媒体数据进行传输的保障。要实现这个功能就需要车载天线与同步卫星进行通信。只有天线的指向对准卫星，才能顺利地进行数据传输。本电路是利用放置在天线上的陀螺仪以及电子罗盘测出的载体的位置和与卫星的角度等信息发送给单片机，并根据GPS所接收到的卫星位置由单片机进行处理使电机驱动控制天线转动对准卫星。设计的电路原理图如图1.2。
图1.2 系统结构图
本次设计主要对天线扫描及转动进行仿真，对天线搜索卫星以及天线所对准卫星的角度进行详细介绍。
2 天线跟踪
交通天线自动跟踪电路的天线跟踪涉及到天线跟踪的角度以及载体移动时相对卫星的角度，如何测得以及计算这些角度在整个系统中起到非常重要的作用。选择合理的跟踪方式也是十分重要的。因此，角度的计算和跟踪方式的选择是交通天线自动跟踪电路中的基础。
2.1 天线的作用及分类
卫星天线的作用是将来自卫星转发器的微弱超高频电磁波加以聚集，并转换成导波中的电磁波或传输电缆中的高频电流，通过波导或高频电缆送给卫星接收高频头,收集由卫星传来的微弱信号,并尽可能去除杂讯｡大多数天线通常是抛物面状的,也有一些多焦点天线是由球面和抛物面组合而成｡卫星信号通过抛物面天线的反射后集中到它的焦点处｡卫星接收天线处于接收系统的最前端,其作用是将来自卫星转发器的微弱超高频电磁波加以聚集,并转换成导波中的电磁波或传输电缆中的高频电流,通过波导或高频电缆送给卫星接收高频头｡卫星接收天线的技术指标的高低对整个系统的接收效果产生决定性的影响｡
无线电通信用的天线种类繁多,分类出各不相同｡通常按照天线的几何形状把天线分为线天线与面天线两大类｡
线天线（如图2.1）是由导线组成,导线的长度比导线的截面积大得多｡为了使天线呈现出更好的特性,往往所截取的导线的长度与无线电信号的波长呈一定的关系(如半波长等)｡其工作原理是利用空中电磁波能在与其电场方向相切的导线上感应出最大高频电流这一机理来构成的｡线天线一般用在长波､中波和短波等工作频率比较低的波段上｡面天线则是由整块金属板（或金属网）组成的,面天线的面积比天线电信号的波长的平方大得多,其工作原理则是利用高频无线电波的似光传播特性来构成的｡通过增大面天线的面积,来提高所截获电磁波的能量,从而可达到获得足够强的接收信号的目的｡面天线一般用在超短波､微波和毫米波等频率较高的波段｡卫星电视的特点是工作频率高（处于微波频段）、地面接收信号十分微弱､要求接收天线有很高的增益,因此,使用普通的线天线将无法接收到足够强度的信号,必须采用面天线｡