卫星通信在各行业广泛应用,卫星通信天线采用方向性极强的定向天线,对星精度要求高。随着VSAT技术发展,卫星通信天线逐渐小型化,天线口径大多在1.2~4.5 m之间,此类天线基本不配置伺服跟踪装置,天线对星采用人工手动方式较多,给对星等操作带来不便。本文讨论利用高频或中频设备提供的反应控制信号强弱的直流电压,实现天线自控找星、对星。
1 基本原理及硬件结构
该装置基本原理是:第一步,开环找星,即利用GPS模块采集当地地理信息,结合使用卫星的经度值,计算标准方忙、俯仰值,驱动天线到大致对星位置;第二步,闭环对星,根据设备提供的直流电压,进入闭环自控对星程序,一般电压最低表示对星准确。其总体设计方框图如图1所示。

(1)卫星通信天线指向方位角A和俯仰角E的计算公式如下:

其中:α星为卫星经度;α站为卫星站经度;β为卫星站纬度。
(2)半功率点波瓣宽度估算公式如下:

其中:λ为波长;D为天线直径。
3 m C波段偏馈天线半功率点波瓣宽度为4