[发明专利]微波、激光束能升降天线系统

说明书

本发明涉及一种无线通信的天线系统，尤其是能快速便捷的自动升降，升降高度可以延伸到几十米到几百米，是一般液压升降天线无法达到的高度，特别适合战地灵活机动的需要。

目前，无线通信受到收发天线高度的限制，容易受到收发两点之间高大建筑物、山体的遮挡，即使海平面上也不能传得太远，原因在于地球是圆球体，表面是圆弧形的，一般超过50km就不是可视的直线距离了，所以要想增加主要特征靠直线传播的无线电设备的通信距离，最好的办法是增加收发天线的高度，尽量让收发两点之间变得可视。传统的办法是将收发天线架设在建筑物、高山顶部，并且在其上面还要修建铁塔尽量增加天线高度，成本很高，一般的铁塔成本是每一米约1万元人民币，并且只适合固定点之间的通信。随着社会进步，电视广播已经趋于现场直播，即将现场发生的图像、声音直接发到电视台，电视台不经过编辑或者经过简单的编辑直接向用户传送，要求尽量短的时延。尽管好多电视台都搞了“新闻现场”、“新闻直播”类节目，其实他们一般都不是真正的现场直播，是将新闻现场的图像、声音用摄像机摄录后，将磁带送到电视台编辑处理后再播放的，中间经过录制、磁带传递、编辑、播放几个过程，所以实质意义上讲根本就不是“现场直播”，现在有了微波、激光束能升降天线系统就可以实现真正意义的现场直播了。摄像机的音视频信号通过无线方式传送到旁边车载设备上的微波、激光束能自动升降天线系统顶端“高空装置”的通信转发设备，再将信号直接转发回电视台，电视台再播放。整个过程是连续的，时延小于1秒钟。同样，该天线适合灵活机动的战地通信、公安/安全部门的现场追踪通信。

目前，公知的液压升降天线的高度最高也就10多米，通信距离仍然有限，特别是在高楼林立的城市，常见的建筑物高度少则几十米，高则一百多米到两百米，所以用普通的液压升降天线通信无法翻越高楼的遮挡；部队在山区、丘林遇到天然的山体遮挡，用普通液压升降天线的通信距离也有限，即使在平原、沙漠、海平面上也不能传得太远，原因在于地球是圆球体，表面是圆弧形的，一般超过50km就不是可视的直线距离了，通信距离也就50km左右。

为了克服现有的液压升降天线高度的不足，本发明提供一种采用螺旋桨的微波、激光束能升降天线系统，能快速便捷的自动升降，升降高度可以延伸到几十米到几百米，是一般液压升降天线无法达到的高度，特别适合战地灵活机动的需要。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：由“高空装置”和“地面装置”两大部分组成。“高空装置”通过上面的陀螺仪/GPS定位仪发回“地面装置”，“地面装置”再与自己的GPS定位信息通过计算，发出指令控制“高空装置”的坐标位置，并且使“高空装置”的微波、激光波束接收器的接收方向和“地面装置”的微波、激光束发射器的发射方向相互对准，形成一条直线，保证微波、激光束能够正常接收和发射。“地面装置”通过微波、激光束给“高空装置”提供能量，使“高空装置”的螺旋桨升降而带动“高空装置”升空；“高空装置”的横向位置(经度、纬度)通过“高空装置”横向的几个空气推动装置控制设定的经度、纬度坐标位置，不会被风力等因素偏离运行轨迹。“高空装置”上面还可以安装无线电接收和转发设备(或其他通信设备及照明设备等)，将“地面装置”发射信号接收再转发给“远端用户”(如指挥中心等)，同时又可以接收远端用户的信号，再转发给“地面装置”，使“远端用户”和“地面装置”之间保持单向或双向通信。

本发明的有意效果是，通过升高天线的高度达到几十米至几百米，使通信距离超过100～200km，能翻越天然山体、城市建筑物的阻挡，安装、升降能在一分钟内完成，方便、灵活机动。而且与直升飞机、无人驾驶机相比，本系统维护费用低，使用时无噪声，只要“地面装置”提供不间断电源能连续运行；与热气球、飞艇通信相比，升降更快捷灵活，“高空装置”的体积小，不易被敌方发现和摧毁。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的电路原理框图。

图中0.陀螺仪/GPS定位仪，1.高空装置，2.地面装置，3.垂直升降螺旋桨，4.发动机，5.水平推动螺旋桨，6.高空收发天线，7.高空无线电台，8.高空核心控制模块，9.微波、激光波束接收器，10.微波、激光束发射器，11.微波、激光发生器，12.地面核心控制模块，13.地面收发天线，14.地面无线电台，15.电台有线/无线数据接口，16.车载电源，17.接地端，18.微波、激光束。

图2是应用示意图。

图中1.高空装置，2.地面装置，18.微波、激光束，19.无线摄像机，20.远端用户。

具体实施方式