[发明专利]卫星传输天线和卫星移动通信站

说明书

本发明涉及可能具有接收能力的卫星传输天线的领域。这样的天线被 用于卫星广播系统并包括均连接到支撑物的主反射器和源臂(source arm)。所述源臂还具有次反射器。

本发明还涉及卫星移动通信站。近期已经可以获得适于远程新闻采访 的卫星移动通信站，其要么在航空箱(例如Swe-Dish飞行终端)中运输或 安装在交通工具上(例如Swe-Dish行驶终端)。这样的站还具有提供双向 链路的接收能力。

从发送站到卫星的上行链路连接需要高辐射功率水平以便正确接收和 使用卫星转播的信号。为了满足所需的传输功率，特别在极端条件(卫星 覆盖范围的边缘、差的传输信道)下，发送站传输系统具有高功率放大器 (HPA)。注意，仅用于接收的卫星天线不存在该功率问题。

在卫星移动通信站中，这些HPA为组合了一个或多个放大器部件(所 谓的有源部件，例如，功率晶体管或行波管(TWT))与适宜的功率源的 单个单元的形式，以向有源部件提供必要和适宜的电力。如果需要几十或 几百瓦的功率，这些部件是大而沉重的，导致HPA重量大于十公斤。该 重量对支撑这些部件的元件施加了很高的结构应力。

本发明还涉及使用基于传输功率至少100瓦(W)的行波管(TWT) 的高功率放大器(HPA)。基于TWT的HPA包括TWT子系统和产生几 千伏特的电压的高电压电源子系统。通常，被设计为一体型单元的基于 TWT的HPA并入了开关模式电源单元，该单元接收直流(DC)电压(通 常在12伏(V)到48V的范围)或交流(AC)电压(通常50赫兹(Hz) 到60Hz下的90V到265V的范围)并提供TWT正确操作所需的高电压。

本领域中公知使用固定的卫星天线，其中HPA被安装在天线的源臂 上。然后适宜地确定源臂的尺寸，以确保装配的强度并保持次反射器或喇 叭天线(horn)的中心定位，这样的尺寸确定有时与使用保持棒或电缆有 关，该保持棒或电缆减轻了施加到源臂上的力。对于移动应用而言，这些 卫星天线的体积迅速增大并变得太重，特别地，以至于不符合运输标准， 例如，国际航空运输协会(IATA)的运输标准。本发明的目的为提供一种 简化机械设计的天线，特别是源臂。

在该背景下，已采用卫星移动通信站的另一方法。文件EP-1465288、 US-4771293以及US-6573871公开了均包括用于传输电磁信号的卫星天 线的卫星移动通信站，并至少包括：

●抛物面主反射器；

●源臂；以及

●高功率放大器装置。

主反射器为主反射表面，在用于接收时，其将卫星传播的波朝向源臂 上安装的源天线会聚，在用于发送时，其通过反射将该源天线发射的波朝 向卫星传播。主反射器可由一个或多个反射器部分(也称为瓣)形成，在 使用时，该一个或多个反射器部分保持彼此接触以形成主反射表面。表达 “抛物面反射器”意义为形成具有基本上抛物曲率的反射表面的卫星天线 的任何反射器或由彼此接触的一个或多个部分构成的反射器的任何部分， 而无论反射器的外形(外部形状)如何，例如，圆形、基本上菱形、椭圆 形等等。

源臂限定这样的机械部分，其用于支持照亮主反射器的部件(特别地， 次反射器，如果存在的话)、辐射源(喇叭，贴片，此类元件的阵列)， 以及与辐射源相关的系统和部件(滤波器、正模馈进器(feed)、HPA、 LNA(低噪声放大器)、LNB(低噪声块下变频器)等)。在一些配置中， 源臂从紧固点(通常在主反射器的周边)朝向主反射器的焦点(在源臂的 自由端)延伸。该焦点(例如，在距离主反射器的中心约500毫米(mm) 处)构成了天线的主焦点，在该主焦点处设置源天线，该源天线为辐射源 的形式或次反射器的形式，所述次反射器反射来自远方的源的辐射或向远 方的源反射辐射。源臂从其紧固点悬置，这就是为什么要尝试限制施加到 源臂的载荷的原因。

在具有安装在源臂上的HPA的车载式卫星移动通信站(称为行驶站) 中，源臂被加固以支撑这些部件。如果存在驱动源臂的机械装置，其也要 被加固并且体积庞大。