卫星天线极化闭环跟踪方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及卫星通信领域，具体涉及一种卫星天线极化闭环跟踪方法和装置。
【背景技术】
[0002]目前市场上的自动卫星通信天线产品中，大都采用根据本站经玮度和目标卫星轨道位置，通过软件自动计算的方法获得极化角度的理论数据，控制系统根据理论值驱动极化机构旋转到指定位置，有些产品可能根据横滚角度对极化理论角度进行修正，但都属于开环跟踪的方法。
[0003]极化闭环技术是为了提高卫星地球站的发射的极化隔离度，为的是不对工作在另一个极化转发器上的用户信号形成干扰，这是卫星公司最为关心的事情，如果发射极化隔离度未调好，将会直接影响工作在相同频率上的另一个极化转发器上的用户，严重是它将不能工作。对于固定站，只需调整一次，不会产生这种干扰，而对于机动站型(便携站、车载站、船载站、机载站等)来说，会经常变换工作地点，需要每次都把极化角度要调整好，但人工调整费时、麻烦，也需要卫星公司配合。由于现在的工业加工水平已经足够好，OMT (Orth-Mode Transducer，正交模親合器或叫双工器)的收发两个端口的正交性已经很容易保证，所以把接收的极化隔离度调好了发射也就调好了。
[0004]而目前缺乏一种与俯仰跟踪方式原理相同的极化跟踪原理，来实现极化的先角度闭环，后信号闭环的跟踪，并降低反极化信号的双向干扰问题，提高通信质量。
【发明内容】
[0005]由于目前市场上的自动卫星通信天线产品通信质量差，且存在反极化信号的双向干扰的问题，本发明提出一种卫星天线极化闭环跟踪方法和装置。
[0006]第一方面，本发明提出一种卫星天线极化闭环跟踪方法，包括:
[0007]S101、对卫星天线的俯仰角、方位角和极化角进行角度闭环，分别将所述俯仰角、所述方位角和所述极化角调整至第一预设角、第二预设角和第三预设角；
[0008]S102、根据信标频率对卫星的信标信号进行极化步进跟踪，并根据调整后的俯仰角、方位角和极化角将所述信标信号转化为直流电平信号；
[0009]S103、根据直流电平信号的变化，调整卫星天线的旋转方向和旋转角度。
[0010]优选地，步骤S101包括:
[0011]当前极化角与所述第三预设角的相差角度小于10度。
[0012]优选地，步骤S102包括:
[0013]圆极化信标卫星采用转发器的制定信号将所述信标信号转化为直流电平信号，非圆极化信标卫星采用信标将所述信标信号转化为直流电平信号。
[0014]优选地，步骤S103包括:
[0015]根据步进跟踪原理和步进前后直流电平信号的变化，确定卫星天线的旋转方向和旋转角度。
[0016]优选地，步骤S103包括:
[0017]根据加电时间确定直流电平信号的大小变化，并根据所述直流电平信号的大小变化调整卫星天线的旋转角度；同时根据直流电机的正负极调整卫星天线的旋转方向。
[0018]第二方面，本发明还提出一种卫星天线极化闭环跟踪装置，其特征在于，包括:
[0019]角度调整模块，用于对卫星天线的俯仰角、方位角和极化角进行角度闭环，分别将所述俯仰角、所述方位角和所述极化角调整至第一预设角、第二预设角和第三预设角；
[0020]极化步进跟踪模块，用于根据信标频率对卫星的信标信号进行极化步进跟踪，并根据调整后的俯仰角、方位角和极化角将所述信标信号转化为直流电平信号；
[0021]天线调整模块，用于根据直流电平信号的变化，调整卫星天线的旋转方向和旋转角度。
[0022]优选地，所述角度调整模块的当前极化角与所述第三预设角的相差角度小于10度。
[0023]优选地，所述极化步进跟踪模块采用转发器的制定信号将所述信标信号转化为直流电平信号，或采用信标将所述信标信号转化为直流电平信号。
[0024]优选地，所述天线调整模块用于根据步进跟踪原理和步进前后直流电平信号的变化，确定卫星天线的旋转方向和旋转角度。
[0025]优选地，所述天线调整模块用于根据加电时间确定直流电平信号的大小变化，并根据所述直流电平信号的大小变化调整卫星天线的旋转角度；同时根据直流电机的正负极调整卫星天线的旋转方向。
[0026]由上述技术方案可知，本发明采用与俯仰跟踪方式原理相同的极化跟踪原理，来实现极化的先角度闭环，后信号闭环的跟踪，同时降低了反极化信号的双向干扰问题，并提高了通信质量。
【附图说明】
[0027]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。
[0028]图1为本发明一实施例提供的一种卫星天线极化闭环跟踪方法的流程示意图；
[0029]图2为本发明一实施例提供的一种卫星天线极化闭环跟踪装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图，对发明的【具体实施方式】作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0031]图1示出了本发明一实施例提供的一种卫星天线极化闭环跟踪方法的流程示意图，包括:
[0032]S101、对卫星天线的俯仰角、方位角和极化角进行角度闭环，分别将所述俯仰角、所述方位角和所述极化角调整至第一预设角、第二预设角和第三预设角；
[0033]S102、根据信标频率对卫星的信标信号进行极化步进跟踪，并根据调整后的俯仰角、方位角和极化角将所述信标信号转化为直流电平信号；
[0034]S103、根据直流电平信号的变化，调整卫星天线的旋转方向和旋转角度。
[0035]卫星天线俯仰轴的跟踪原理是首先根据理论计算俯仰角、方位角和极化角，将俯仰角调整到理论俯仰角，并检测是否到位，这是角度闭环，然后在步进微调的过程中利用来自信标机的信标信号电平进行信号闭环调整，将信标电平调整到最大值，这是信号闭环。在极化角调整中也可以采用这种工作原理，首先根据理论计算，将极化调整到理论极化角，并检测是否到位，这是角度闭环，然后再进行信号闭环。
[0036]因为地球是圆的，所以同步卫星的轨道也是圆的，而卫星和地面站天线所处位置(经度)一般不重叠，这就造成了卫星收发的电磁波信号的电场与地球站收发的电磁波信号的电场方向不在一个水平面上，这将会造成信号强度的损失和通信的干扰，所以要把这两个电场统一在一个平面内，而卫星已经上天，且服务与大众(很多地球站都用同一个卫星)，所以只能调整地球站的卫星天线的极化角度，最终的目的是把卫星和地球站统一在一个三维的坐标系内。
[0037]其中，步进是一步一步逼近最佳位置的方法，通常叫作步进微调或叫步进跟踪，表示天线朝某一方向一步一步的走，走一步判断一下信号是否变大了，如果大了就继续朝这个方向走，反之则应该向相反的方向走。信标机可以看作是一个传感器，它的功能是将信标(高频信号)转化为直流电平信号，当俯仰角、方位角和极化角越准确时，信标机接收到的高频信号就越强，给出的直流电平信号就越大。
[0038]本实施例采用与俯仰跟踪方式原理相同的极化跟踪原理，来实现极化的先角度闭环，后信号闭环的跟踪，同时降低了反极化信号的双向干扰问题，并提高了通信质量。
[0039]作为本实施例的优选方案，步骤S101包括:
[0040]当前极化角与所述第三预设角的相差角度小于10度。
[0041]极化调整有个特点，即当前极化角度与最佳极化角度相差较小时(如10°以内)，极化角度的较小变换对信标接收机当前接收到的主用极化信标频率的电平变化贡献非常微小，但对于极化隔