便携站及动中通信天线技术研究+文献综述(3)
动中通系统组成如图2-1所示：
图2-1动中通系统组成
整个系统的工作原理简述如下：
1.由天线和馈源实现对卫星收发信息，天线转台完成天线转动。
2.天线和馈源接收的信号一部分，送至跟踪接收机，它将接收的卫星信号(或其它导频信号)放大、处理、得到的方位误差信号△A、俯仰误差信号△E，信号经过放大后，送至驱动电机，同时与由旋转变压器产生的反馈信号组成闭环控制电路；驱动天线直到误差信号△A=0、△E=0，即天线对准目标为止。
3.指向分系统用以实现载体在任何状态下天线和极化对准目标的参数计算，并由主控系统输出指令，引导天线迅速进入单脉冲跟踪天线的跟踪区内，极化角处于正确位置。
4.天线进入单脉冲跟踪区域之后，单脉冲跟踪分系统开始自动工作，天线将精确锁定目标。卫星通信系统正常工作。
5.指向分系统与单脉冲跟踪系统的工作转换自动完成，转换条件是卫星进入天线半功率点波束之内，天线接收到信号足够强(需通过 AGC 信号判断)。
6.卫星通信分系统实现多媒体信息收发与处理。
2.1通信子系统
如图2-2所示，通信子系统由终端分系统、复接器、调制解调器、变频器、高功率放大器(HPA)、低噪声放大器(LNA)等组成。其工作过程是:语音、低速数据、IP业务、图像等终端分系统的信息经复接器、调制解调器、变频器处理后变为射频信号，再经功率放大(HAP)由发射天线射向卫星；同时，接收天线接收的卫星信号经低噪声放大器(LNA)、变频器、调制解调器、复接器的处理后恢复成终端分系统的信息，即语音、低速数据、IP业务和图像等信息。
图2-2通信子系统
2.2天线子系统
天线子系统由收、发天线两部分组成，天线安装在车顶，配置如图2-3所示。系统采用波导缝隙平板阵列天线，两个天线前后放置，放置应保证在波束扫描到最低仰角时不会互相遮挡。
图2-3天线配置图
2.3天线控制子系统
天线控制子系统由综合控制器、波束控制系统和伺服控制系统三部分组成。综合控制器根据陀螺仪、倾角仪、GPS、磁罗盘等传感器的输出信息和卫星跟踪接收机输出的自动增益控制信号(AGC)的值，分析并计算天线波束的方位指向角和俯仰指向角，发送相应指令驱动波束控制系统和伺服控制系统的动作，使天线波束时刻指向卫星。
2.3.1伺服控制系统
一般来说，具备“动中通”功能的天线伺服系统必须具备以下功能[ ]：
（1）天线伺服系统跟踪范围宽。方位在0~N×360°，俯仰在0~90°；
（2）环境适应性强。伺服系统对载体姿态扰动和冲击的隔离度要足够大，能耐受冲击振动环境；
（3）捕获速度快。伺服系统使天线主波束对准卫星的最大捕获时间短；
（4）指向保持能力高。具有信号瞬时中断后天线指向的记忆功能，经过短时间的电波中断后，天线伺服系统不需要重新捕获，即可恢复通信；具备信号较长时间中断后（如长隧道）保持卫星指向的能力，载体（特别是汽车或列车）进入信号中断地带后，伺服系统无信号跟踪卫星，且通信中断，载体驶出中断区后，伺服系统重新使天线主波束对准卫星的最大捕获时间要短。
如图2-4所示，伺服控制系统由放大器，减速器，传动装置，限位机构，电机组成，它的任务是控制天线方位的搜索和跟踪。设俯仰角为A，系统传动比为N，伺服系统单位为65536脉冲/每周，则伺服系统调整量为
将伺服系统设定位置模式，计算机向伺服系统发送“Ml PCMD”命令即可完成天线波束方位角的调整。