[发明专利]一种海事卫星有源天线模块

说明书

技术领域

 本发明涉及通信领域，尤其涉及卫星通信领域。。

背景技术

从早期从事海上遇险安全通信体系保障到后来向航空和陆地通信的发展，海事卫星通信更多的应用主要是在应急通信领域。而随着INMARSAT第四代海事卫星的应用，卫星容量大幅增涨，是第三代卫星的16倍，更高的卫星功率意味着更小的终端，其星座设计为三颗卫星覆盖全球，2005年底，海事卫星通信实现了全球的无缝隙覆盖，当今，海事卫星通信发展迅速，它通过电话、传真和数据通信等形式使我们可以和任何地点的人通信，且价格合理，在过去的30年里，人们已经发射了许多应用于全球和区域海事卫星通信系统的海事卫星。

海事卫星通信系统可以根据它们所处地球上方的纬度定义为地球同步轨道（GEO）卫星系统，中纬地球轨道（MEO）卫星系统和低纬地球轨道（LEO）卫星系统。针对用户特殊用途，每个系统都有其优缺点。GEO由于处于高纬度，全球覆盖可以仅用3颗GEO卫星实现，而对于LEO系统，为达到相同的覆盖率则需要几十到几百颗卫星，由于GEO系统的卫星对于地球相对静止，地面工作站天线和卫星之间不需要具备入口连接的跟踪能力，虽然GEO卫星位于赤道上方35700公里，发射费用昂贵，同时又0.37秒的传输延迟，但是预计未来GEO系统将继续在海事卫星通信市场中占主宰地位。

由于人们不但规划新的全球和区域GEO系统，GEO系统的商业用途已经应用于移动通信的几个系统中，比如INMARSAT、MSAT（北美卫星移动通信系统）和OPTUS（澳都斯）。前两个系统使用中心频率为1.593GHz,相对带宽为8.5%的卫星链路（卫星到用户终端的下行链路为1.5250 GHz-1.5590 GHz，用户终端到卫星的上行链路为1.6565 GHz—1.6605 GHz）。OPTUS系统使用中心频率为1.603 GHz相对带宽为7.2%的卫星链路（下行链路为1.5450 GHz-1.5590 GHz，上行链路为1.6465 GHz-1.6605 GHz）。由于对带宽和仰角覆盖范围的要求不同，应用于前两个系统的海事卫星天线阵比应用于第三个系统的海事卫星天线阵更具技术挑战性。

发明内容

对于海事卫星天线，我们要求，在水平面上，任何移动终端必须有卫星跟踪能力并且0⁰ —360⁰     的水平角，对仰角覆盖范围的要求取决于终端使用的特定区域。比如，对于澳大利亚使用的OPTUS系统仰角覆盖30⁰—70⁰ 就足够了，北美使用的是INMARSAT和MSAT系统，仰角需要覆盖20⁰—70⁰，对仰角覆盖范围要求最高的是大陆之间的航海系统，它经常需要覆盖整个赤道，这需要覆盖范围达到20⁰—90⁰的全球终端，虽然这里没有对天线轴比的特定要求，但复合增益仍定义在终端天线的增益减去终端天线和卫星入射波之间的极化失配因子，它的大小在工作带宽内不得低于7dB。天线的回波损耗通常要求低于-10 dB。为了适应汽车由于恶劣的路况而震动和轮船因海上强风摇摆的情况，天线的结构必须牢固，为了能安装在交通工具上，天线需要重量轻，天线需要低剖面来降低由于交通工具快速行驶而引起风的阻力，最后一个也是其中一个很重要的要求就是，作为商业产品天线必须成本低廉，这样才能够开拓足够大的市场。

本发明的目的在于提供一种针对现有技术缺陷的一种海事卫星有源天线模块，本发明经过分析及测试，可以达到工作频段：海事卫星接收1518-1559MHz，海事卫星发射1626.5-1675 MHz，GPS频率：1565.19-1585.65 MHz；增益：GPS≥26dB,海事卫星接收≥26Db,海事卫星发射≥11dB；驻波比≤1.5；端口阻抗：50Ω；适用温度：-40 —70⁰C，并且根据本发明的特殊要求各接头都是定制的，是在基础接头的前提下进行改良过的。

为了实现本发明的目的采用的技术方案：