衛(wèi)星通信在各行業(yè)廣泛應用，衛(wèi)星通信天線采用方向性極強的定向天線，對星精度要求高。隨著VSAT技術發(fā)展，衛(wèi)星通信天線逐漸小型化，天線口徑大多在1.2～4.5 m之間，此類天線基本不配置伺服跟蹤裝置，天線對星采用人工手動方式較多，給對星等操作帶來不便。本文討論利用高頻或中頻設備提供的反應控制信號強弱的直流電壓，實現(xiàn)天線自控找星、對星。
1 基本原理及硬件結(jié)構 該裝置基本原理是：第一步，開環(huán)找星，即利用GPS模塊采集當?shù)氐乩硇畔�，結(jié)合使用衛(wèi)星的經(jīng)度值，計算標準方忙、俯仰值，驅(qū)動天線到大致對星位置；第二步，閉環(huán)對星，根據(jù)設備提供的直流電壓，進入閉環(huán)自控對星程序，一般電壓最低表示對星準確。其總體設計方框圖如圖1所示。 (1)衛(wèi)星通信天線指向方位角A和俯仰角E的計算公式如下： 其中：α星為衛(wèi)星經(jīng)度；α站為衛(wèi)星站經(jīng)度；β為衛(wèi)星站緯度。 (2)半功率點波瓣寬度估算公式如下： 其中：λ為波長；D為天線直徑。 3 m C波段偏饋天線半功率點波瓣寬度為4°，即±2°。實際測量電壓與信噪比之間的關系如圖2，圖3所示。 從圖2，圖3可以看出，電壓與角度變化并不是直線關系，在程序設計中，考慮到電壓變化可能受到其他因素影響，采用平均值濾波法加以消除。 2 軟件設計 軟件部分采用匯編語言編程，程序結(jié)構如圖4所示。 下面給出收到信號后，閉環(huán)方位(±0.3°范圍)調(diào)整部分程序代碼。 3 結(jié) 語 利用設備自身提供的反應廣播控制信號強弱的直流電壓信號，經(jīng)過改造處理，在不具有自控對星功能的衛(wèi)星通信天線上實現(xiàn)自控對星。此裝置不需要信標接收機、天線控制驅(qū)動器等傳統(tǒng)對星設備，具有較高的經(jīng)濟效益，該方案已成功應用于某型VSAT站，性能可靠，對星時間<5 min，對星精度<0.5°。
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