随着交通设施和交通工具的不断进步，人们外出旅行越来越频 繁，旅途越来越远，在旅途中花费的时间也越来越多，人们希望在旅 途中能像在办公室或家中那样保持与外部沟通，因此产生了移动通讯 的需求。卫星移动通讯就是其中一种很好的方法。
要在移动载体上与卫星保持通讯，自动跟踪/稳定卫星天线是技 术关键。目前人们已经发明了一些不同形式的自动跟踪卫星天线，但 是这些天线的一个共同的特征是采用传统的反射面(例如：抛物面、 双曲面)作为卫星信号的收集和辐射设备，即传统的碟状天线，例如 申请日为2003.12.19、专利号为6864846的美国专利，申请日为 2003.3.24、专利号为6710749的美国专利等等。由于此类天线的缺点 是必须在其反射面的焦点上安装卫星信号的收集/辐射馈源，且焦点 必然离开反射面有一定距离，因此造成天线占用空间位置的扩大，最 终导致反射面天线难以在结构紧凑的载体上安装使用。另外，反射面 天线的效率不高，要想使接收到的信号达到足够的强度，必须扩大反 射面的面积，这又造成了天线占用体积的进一步扩大，使之更加难以 在移动载体上安装。

本发明的目的在于克服现有技术不足指出，而提供一种平板式卫 星自动跟踪天线系统。本发明采用平板形天线取代传统的反射面型 (碟型)天线，大大地减小了天线的占用空间，从而方便天线在移动 载体上的安装和使用。本天线除了可以克服天线安装载体运动时对通 讯/卫星电视接收造成的不利影响，在载体移动、转动(包括：方向、 俯仰、横滚三个轴向上的转动)的同时，保持天线对准卫星，从而保 持卫星与天线之间通讯链路的畅通。
本发明的技术方案是这样实现的：
平板式卫星自动跟踪天线系统由天线罩覆盖，操作时和卫星接收 机和发射机连接，该天线系统具有：
天线罩：为一半球形或圆柱形或两种形状的组合等的几何形状， 天线罩将该天线系统其它部件封闭在罩内；
平板天线：为波导裂缝阵列天线或微带阵列天线或相控阵列平板 天线或其它形式的平板阵列天线：
自动跟踪系统：由以下部分组成：
天线机械转动装置：该装置由天线安装、固定连接卡紧机构、 天线方位转动机械装置、天线俯仰转动机械装置构成，平板天 线通过天线安装固定连接卡紧机构，和天线方位转动机械装置、 天线俯仰转动机械装置连接，以上二个装置分别和方位控制电 机、俯仰控制电机相连接；
机电伺服控制装置：该装置由天线转动位置传感器和天线限 位开关、方位控制电机、方位电机控制与驱动电路、俯仰控制 电机、俯仰电机控制与驱动电路、微处理器/数字信号处理机/ 单片处理器系统、天线及天线载体动态角位移/转动角速度测定 装置/传感器构成，方位控制电机、方位电机控制与驱动电路及 俯仰控制电机、俯仰电机控制与驱动电路由微处理器控制，同 时天线及天线载体动态角位移/转动角速度测量装置/传感器的 输出端馈送至微处理器；
电子控制部分：该部分由天线馈电电路或馈电波导、天线 LNB、卫星信号强度测量装置、卫星信号解码与卫星特征识别 装置、信号处理与控制软件系统、天线有线/无线遥控器、微处 理器/数字信号处理机/单片处理器系统及输入输出连接接口构 成；
平板天线接收来自卫星的信号，其通过天线馈电电路或馈电波导 和天线LNB相连接，天线LNB的输出再经过卫星信号强度测量装置 及卫星信号解码与卫星特征识别装置/电路，馈送到微处理器进行信 号处理。天线系统/天线载体的机械转动通过天线/天线载体动态角位 移/转动角速度测量装置和微处理器连接。卫星信号强度测量装置的 输出同时还馈送到卫星信号解码与卫星特征识别装置，其输出信号分 别馈送至微处理器和信号处理与控制软件系统。天线有线/无线遥控 器接收到的信号与信号处理与控制软件系统的输出信号同时馈送到 微处理器进行处理。
平板式卫星自动跟踪天线系统由天线罩覆盖，操作时和卫星接收 机和发射机连接，该天线系统具有：
天线罩：为一半球形或圆柱形或两种形状的组合等的几何形状， 天线罩将该天线系统其它部件封闭在罩内：
平板天线：为波导裂缝阵列天线或微带阵列天线或相控阵列平板 天线或其它形式的平板阵列天线；
自动跟踪系统：由以下部分组成：
天线机械转动装置：该装置由天线安装、固定连接卡紧机构、 天线方位转动机械装置、天线俯仰转动机械装置、天线横滚转 动机械装置构成，平板天线通过天线安装固定连接卡紧机构， 和天线方位转动机械装置、天线俯仰转动机械装置、天线横滚 转动机械装置连接，以上三个装置的输出端分别和方位控制电 机、俯仰控制电机和横滚控制电机相连接：
机电伺服控制装置：该装置由天线转动位置传感器和天线限 位开关、方位控制电机、方位电机控制与驱动电路、俯仰控制 电机、俯仰电机控制与驱动电路、横滚控制电机、横滚电机控 制与驱动电路、微处理器/数字信号处理机/单片处理器系统、天 线及天线载体动态角位移、转动角速度测定装置传感器构成， 方位控制电机、方位电机控制与驱动电路及俯仰控制电机、偏 仰电机控制与驱动电路及横滚控制电机、横滚电机控制与驱动 电路由微处理器控制，同时天线及天线载体动态角位移、转动 角速度测量装置/传感器的输出端馈送至微处理器；
电子控制部分：该部分由天线馈电电路或馈电波导、天线 LNB、卫星信号强度测量装置、卫星信号解码与卫星特征识别 装置、信号处理与控制软件系统、天线有线/无线遥控器、微处 理器/数字信号处理机/单片处理器系统及输入输出连接接口构 成：
平板天线接收来自卫星的信号，其通过天线馈电电路或馈电波导 和天线LNB相连接，天线LNB的输出再经过卫星信号强度测量装置 及卫星信号解码与卫星特征识别装置/电路，馈送到微处理器进行信 号处理。天线系统/天线载体的机械转动通过天线/天线载体动态角位 移/转动角速度测量装置和微处理器连接。卫星信号强度测量装置的 输出同时还馈送到卫星信号解码与卫星特征识别装置，其输出信号分 别馈送至微处理器和信号处理与控制软件系统。天线有线/无线遥控 器接收到的信号与信号处理与控制软件系统的输出信号同时馈送到 微处理器进行处理。
平板式卫星自动跟踪天线系统由天线罩覆盖，操作时和卫星接收 机和发射机连接，该天线系统具有：
天线罩：为一半球形或圆柱形或两种形状的组合等的几何形状， 天线罩将该天线系统其它部件封闭在罩内；
波导裂缝阵列平板天线；
自动跟踪系统，由以下部分组成：
天线机械转动装置：该装置由天线安装、固定连接卡紧机构、 天线方位转动机械装置、天线俯仰转动机械装置构成，平板天 线通过天线安装固定连接卡紧机构，和天线方位转动机械装置、 天线俯仰转动机械装置连接，以上二个装置的输出端分别和方 位控制电机、俯仰控制电机相连接；
机电伺服控制装置：该装置由天线转动位置传感器和天线限 位开关、方位控制电机、方位电机控制与驱动电路、俯仰控制 电机、俯仰电机控制与驱动电路、微处理器/数字信号处理机/ 单片处理器系统、天线及天线载体动态角位移、转动角速度测 定装置传感器构成，方位控制电机、方位电机控制与驱动电路 及俯仰控制电机、俯仰电机控制与驱动电路由微处理器控制， 同时天线及天线载体动态角位移、转动角速度测量装置/传感器 的输出端馈送至微处理器；
电子控制部分：该部分由天线馈电电路或馈电波导、天线 LNB、卫星信号强度测量装置、卫星信号解码与卫星特征识别 装置、信号处理与控制软件系统、天线有线/无线遥控器、微处 理器/数字信号处理机/单片处理器系统及输入输出连接接口构 成；
平板天线接收来自卫星的信号，其通过天线馈电电路或馈电波导 和天线LNB相连接，天线LNB的输出再经过卫星信号强度测量装置 及卫星信号解码与卫星特征识别装置/电路，馈送到微处理器进行信 号处理。天线系统/天线载体的机械转动通过天线/天线载体动态角位 移/转动角速度测量装置和微处理器连接。卫星信号强度测量装置的 输出同时还馈送到卫星信号解码与卫星特征识别装置，其输出信号分 别馈送至微处理器和信号处理与控制软件系统。天线有线/无线遥控 器接收到的信号与信号处理与控制软件系统的输出信号同时馈送到 微处理器进行处理。
平板式卫星自动跟踪天线系统由天线罩覆盖，操作时和卫星接收 机和发射机连接，该天线系统具有：
天线罩：为一半球形或圆柱形或两种形状的组合等的几何形状， 天线罩将该天线系统其它部件封闭在罩内；
波导裂缝阵列平板天线；
自动跟踪系统：由以下部分组成：
天线机械转动装置：该装置由天线安装、固定连接卡紧机构、 天线方位转动机械装置、天线俯仰转动机械装置、天线横滚转 动机械装置构成，平板天线通过天线安装固定连接卡紧机构， 和天线方位转动机械装置、天线俯仰转动机械装置、天线横滚 转动机械装置连接，以上三个装置的输出端分别和方位控制电 机、俯仰控制电机和横滚控制电机相连接；
机电伺服控制装置：该装置由天线转动位置传感器和天线限 位开关、方位控制电机、方位电机控制与驱动电路、俯仰控制 电机、俯仰电机控制与驱动电路、横滚控制电机、横滚电机控 制与驱动电路、微处理器/数字信号处理机/单片处理器系统、天 线及天线载体动态角位移、转动角速度测定装置传感器构成， 方位控制电机、方位电机控制与驱动电路及俯仰控制电机、俯 仰电机控制与驱动电路及横滚控制电机、横滚电机控制与驱动 电路由微处理器控制，同时天线及天线载体动态角位移、转动 角速度测量装置/传感器的输出端馈送至微处理器；
电子控制部分：该部分由天线馈电电路或馈电波导、天线 LNB、卫星信号强度测量装置、卫星信号解码与卫星特征识别 装置、信号处理与控制软件系统、天线有线/无线遥控器、微处 理器/数字信号处理机/单片处理器系统及输入输出连接接口构 成；
平板天线接收来自卫星的信号，其通过天线馈电电路或馈电波导 和天线LNB相连接，天线LNB的输出再经过卫星信号强度测量装置 及卫星信号解码与卫星特征识别装置/电路，馈送到微处理器进行信 号处理。天线系统/天线载体的机械转动通过天线/天线载体动态角位 移/转动角速度测量装置和微处理器连接。卫星信号强度测量装置的 输出同时还馈送到卫星信号解码与卫星特征识别装置，其输出信号分 别馈送至微处理器和信号处理与控制软件系统。天线有线/无线遥控 器接收到的信号与信号处理与控制软件系统的输出信号同时馈送到 微处理器进行处理。
平板式卫星自动跟踪天线系统由天线罩覆盖，操作时和卫星接收 机和发射机连接，该天线系统具有：
天线罩：为一半球形或圆柱形或两种形状的组合等的几伺形状， 天线罩将该天线系统其它部件封闭在罩内；
微带阵列平板天线；
自动跟踪系统：由以下部分组成：
天线机械转动装置：该装置由天线安装、固定连接卡紧机构、 天线方位转动机械装置、天线俯仰转动机械装置构成，平板天 线通过天线安装固定连接卡紧机构，和天线方位转动机械装置、 天线俯仰转动机械装置连接，以上二个装置的输出端分别和方 位控制电机、俯仰控制电机相连接；
机电伺服控制装置：该装置由天线转动位置传感器和天线限 位开关、方位控制电机、方位电机控制与驱动电路、俯仰控制 电机、俯仰电机控制与驱动电路、微处理器/数字信号处理机/ 单片处理器系统、天线及天线载体动态角位移、转动角速度测 定装置传感器构成，方位控制电机、电机控制与驱动电路及俯 仰控制电机、电机控制与驱动电路由微处理器控制，同时天线 几天线载体动态角位移、转动角速度测量装置/传感器的输出端 馈送至微处理器；
电子控制部分：该部分由天线馈电电路或馈电波导、天线 LNB、卫星信号强度测量转置、卫星信号解码与卫星特征识别 装置、信号处理与控制软件系统、天线有线/无线遥控器、微处 理器/数字信号处理机/单片处理器系统及输入输出连接接口构 成；
平板天线接收来自卫星的信号，其通过天线馈电电路或馈电波导 和天线LNB相连接，天线LNB的输出再经过卫星信号强度测量装置 及卫星信号解码与卫星特征识别装置/电路，馈送到微处理器进行信 号处理。天线系统/天线载体的机械转动通过天线/天线载体动态角位 移/转动角速度测量装置和微处理器连接。卫星信号强度测量装置的 输出同时还馈送到卫星信号解码与卫星特征识别装置，其输出信号分 别馈送至微处理器和信号处理与控制软件系统。天线有线/无线遥控 器接收到的信号与信号处理与控制软件系统的输出信号同时馈送到 微处理器进行处理。
平板式卫星自动跟踪天线系统由天线罩覆盖，操作时和卫星接收 机和发射机连接，该天线系统具有；
天线罩：为一半球形或圆柱形或两种形状的组合等的几何形状， 天线罩将该天线系统其它部件封闭在罩内；
微带阵列平板天线；
自动跟踪系统：由以下部分组成：
天线机械转动装置：该装置由天线安装、固定连接卡紧机构、 天线方位转动机械装置、天线俯仰转动机械装置、天线横滚转 动机械装置构成，平板天线通过天线安装固定连接卡紧机构， 和天线方位转动机械装置、天线俯仰转动机械装置、天线横滚 转动机械装置连接，以上三个装置的输出端分别和方位控制电 机、俯仰控制电机和横滚控制电机相连接；
机电伺服控制装置：该装置由天线转动位置传感器和天线限 位开关、方位控制电机、方位电机控制与驱动电路、俯仰控制 电机、俯仰电机控制与驱动电路、横滚控制电机、横滚电机控 制与驱动电路、微处理器/数字信号处理机/单片处理器系统、天 线及天线载体动态角位移、转动角速度测定装置传感器构成， 方位控制电机、方位电机控制与驱动电路及俯仰控制电机、俯 仰电机控制与驱动电路及横滚控制电机、横滚电机控制与驱动 电路由微处理器控制，同时天线及天线载体动态角位移、转动 角速度测量装置/传感器的输出端馈送至微处理器；
电子控制部分：该部分由天线馈电电路或馈电波导、天线 LNB、卫星信号强度测量装置、卫星信号解码与卫星特征识别 装置、信号处理与控制软件系统、天线有线/无线遥控器、微处 理器/数字信号处理机/单片处理器系统及输入输出连接接口构 成：
平板天线接收来自卫星的信号，其通过天线馈电电路或馈电波导 和天线LNB相连接，天线LNB的输出再经过卫星信号强度测量装置 及卫星信号解码与卫星特征识别装置/电路，馈送到微处理器进行信 号处理。天线系统/天线载体的机械转动通过天线/天线载体动态角位 移/转动角速度测量装置和微处理器连接。卫星信号强度测量装置的 输出同时还馈送到卫星信号解码与卫星特征识别装置，其输出信号分 别馈送至微处理器和信号处理与控制软件系统。天线有线/无线遥控 器接收到的信号与信号处理与控制软件系统的输出信号同时馈送到 微处理器进行处理。
平板式卫星自动跟踪天线系统由天线罩覆盖，操作时和卫星接收 机和发射机连接，该天线系统具有：
天线罩：为一半球形或圆柱形或两种形状的组合等的几何形状， 天线罩将该天线系统其它部件封闭在罩内；
相控阵列平板式天线；
自动跟踪系统：由以下部分组成：
天线机械转动装置：该装置由天线安装、固定连接卡紧机构、 天线方位转动机械装置、天线俯仰转动机械装置构成，平板天 线通过天线安装固定连接卡紧机构，和天线方位转动机械装置、 天线俯仰转动机械装置连接，以上二个装置的输出端分别和方 位控制电机、俯仰控制电机相连接；
机电伺服控制装置：该装置由天线转动位置传感器和天线限 位开关、方位控制电机、方位电机控制与驱动电路、俯仰控制 电机、俯仰电机控制与驱动电路、微处理器/数字信号处理机/ 单片处理器系统、天线及天线载体动态角位移、转动角速度测 定装置传感器构成，方位控制电机、电机控制与驱动电路及俯 仰控制电机、电机控制与驱动电路由微处理器控制，同时天线 几天线载体动态角位移、转动角速度测量装置/传感器的输出端 馈送至微处理器；
电子控制部分：该部分由天线馈电电路或馈电波导、天线 LNB、卫星信号强度测量装置、卫星信号解码与卫星特征识别 装置、信号处理与控制软件系统、天线有线/无线遥控器、微处 理器/数字信号处理机/单片处理器系统及输入输出连接接口构 成；
平板天线接收来自卫星的信号，其通过天线馈电电路或馈电波导 和天线LNB相连接，天线LNB的输出再经过卫星信号强度测量装置 及卫星信号解码与卫星特征识别装置/电路，馈送到微处理器进行信 号处理。天线系统/天线载体的机械转动通过天线/天线载体动态角位 移/转动角速度测量装置和微处理器连接。卫星信号强度测量装置的 输出同时还馈送到卫星信号解码与卫星特征识别装置，其输出信号分 别馈送至微处理器和信号处理与控制软件系统。天线有线/无线遥控 器接收到的信号与信号处理与控制软件系统的输出信号同时馈送到 微处理器进行处理。
平板式卫星自动跟踪天线系统由天线罩覆盖，操作时和卫星接收 机和发射机连接，该天线系统具有：
天线罩：为一半球形或圆柱形或两种形状的组合等的几何形状， 天线罩将该天线系统其它部件封闭在罩内；
相控阵列平板式天线；
自动跟踪系统：由以下部分组成：
天线机械转动装置：该装置由天线安装、固定连接卡紧机构、 天线方位转动机械装置、天线俯仰转动机械装置、天线横滚转 动机械装置构成，平板天线通过天线安装固定连接卡紧机构， 和天线方位转动机械装置、天线俯仰转动机械装置、天线横滚 转动机械装置连接，以上三个装置的输出端分别和方位控制电 机、俯仰控制电机和横滚控制电机相连接：
机电伺服控制装置：该装置由天线转动位置传感器和天线限 位开关、方位控制电机、方位电机控制与驱动电路、俯仰控制 电机、俯仰电机控制与驱动电路、横滚控制电机、横滚电机控 制与驱动电路、微处理器/数字信号处理机/单片处理器系统、天 线及天线载体动态角位移、转动角速度测定装置传感器构成， 方位控制电机、方位电机控制与驱动电路及俯仰控制电机、俯 仰电机控制与驱动电路及横滚控制电机、横滚电机控制与驱动 电路由处理器控制，同时天线及天线载体动态角位移、转动角 速度测量装置/传感器的输出端馈送至微处理器；
电子控制部分：该部分由天线馈电电路或馈电波导、天线 LNB、卫星信号强度测量装置、卫星信号解码与卫星特征识别 装置、信号处理与控制软件系统、天线有线/无线遥控器、微处 理器/数字信号处理机/单片处理器系统及输入输出连接接口构 成；
平板天线接收来自卫星的信号，其通过天线馈电电路或馈 电波导和天线LNB相连接，天线LNB的输出再经过卫星信号 强度测量装置及卫星信号解码与卫星特征识别装置/电路，馈送 到微处理器进行信号处理。天线系统/天线载体的机械转动通过 天线载体动态角位移/转动角速度测量装置和微处理器连接。卫 星信号强度测量装置的输出同时还馈送到卫星信号解码与卫星 特征识别装置，其输出信号分别馈送至微处理器和信号处理与 控制软件系统。天线有线/无线遥控器接收到的信号与信号处理 与控制软件系统的输出信号同时馈送到微处理器进行处理。
该系统所述的天线罩由透波性能良好的非导电材料制造。
该系统所述的平板天线为单收天线。
该系统所述的平板天线为收发两用通讯天线。
该系统所述的平板式自动跟踪天线中，可采用相控阵技术，使天 线在载体行进过程之中，同时跟踪两颗以上的卫星，并同时与两颗以 上的卫星保持不间断的通讯。
在该装置中采用卫星特征信息甄别方法对不同卫星进行识别，即： 首先采用带宽滤波器对指定频率之外的频率信号进行滤波，去掉无用 的频率，然后对指定频率范围内的信号进行强度测量，同时在预先设 定的空间范围内搜寻信号强度极大值位置，并通过天线控制系统将天 线对准此极大值位置，当信号达到可以解码的强度后，按照指定卫星 所使用的信号调制和信道编码方法对信号进行解调，并对解调后信号 进行信道解码和分析，分析包括以下信息特征的逐个比对：信号频率、 信号极化方式、信号调制方式、信号编码方法，包括信道编码方式和 纠错编码方法、符号率，如果以上信息特征对比无误，同时系统能够 解出信号数据流即TS流，并且能够锁定以下信息：指定的载波信号 例如QPSK信号、载波时钟信号、前向纠错编码信号，则可据此判断 为指定的卫星无误，否则，将重新进行卫星搜索，以上卫星特征信息 甄别方法所使用的参数/信息数量可以根据使用情况进行部分裁减。
在该装置中对符合卫星特征信息的接收信号进行信号强度测量， 信号强度的变化用来指导天线对卫星的对准和卫星的动态追踪，通过 不断的测量和不断的修正，使天线的合成波束方向始终对准卫星的信 号极大值方向，形成对卫星的初始对准和稳定跟踪。
在该装置中当天线载体运动/转向时，天线对卫星的动态跟踪方 法，可以采用以下两种方法之一或者两种方法的组合：方法一、采用 卫星信号最大信号强度/最大信号电平追踪方法(例如：申请号为 ZL200420058643.3发明名称为“信号电平检测动态跟踪卫星天线” 的中国专利)保持天线面或天线合成波束方向始终对准卫星信号最大 强度/电平的射入方向。方法二、采用稳定平台原理。即采用陀螺传 感器/角度传感器测量天线/天线载体相对于卫星的角位移(包括：方 向、俯仰、横滚三个方向上的角位移)，并通过天线转动机械装置和 天线转动控制与伺服系统带动天线面向天线/天线载体角位移的相反 方向转动等量角度以消除天线/天线载体相对于卫星/地球坐标系的 角度偏转，使天线面/天线合成波束相对于卫星/地球坐标系保持角度 不变。
平板式自动跟踪天线采用相控阵技术在平板天线之上，使天线在 载体行进过程之中，减少天线的机械转动，同时增加天线的跟踪速度。
本发明的天线系统通过微带电路/波导电路将分布在平板形天线 阵面上的多个天线单元上接收的卫星信号收集/汇合/合成，并通过馈 电和传输电路/波导将汇合/收集后的信号传输给低噪声放大器频率变 换器(LNB)进行放大和变频。经过LNB放大和变频以后的信号通 过电缆形式输出给后级电路(卫星信号解码与卫星特征识别装置/电 路、卫星信号强度测量电路)。
本发明的有益效果是：
天线的LNB不需要像反射面天线那样安装在焦点之处，因此占 用空间体积大大减少，更加适合各种车辆、船舶、火车(通称为天线 载体/载体)等空间狭小的载体上使用。
天线效率大大提高(指波导裂缝式平板天线)，它比传统天线效 率提高20-30％，使天线面的面积也有明显减小。
本发明的天线系统可以方便的实现收发两用，因此是真正的通讯 天线。它除了使用户在载体行进过程当中不间断地收看卫星电视节目 之外，平板形天线往往方便实现发射功能，因此，可以使用此天线保 持与外界的不间断通讯，从而为用户提供行进中不间断的娱乐、 Internet、视频/音频/数据通讯等服务。
应用相控阵技术于平板天线时，可以在载体移动过程中同时与多 颗卫星保持不间断通讯。因此此种设计具有用单个天线同时支持多卫 星通讯的能力，此种能力是原来的反射面类天线难以具备的。
应用相控阵技术于平板天线时，可以在载体高速机动运动过程中 实现卫星的快速动态跟踪。尤其在高速机动运动载体上使用时，此种 快速跟踪的能力是任何其它类型的天线无可比拟的。有时甚至是唯一 可选择的形式。
附图说明
图1为本发明的平板式卫星自动跟踪天线系统的具体实施方框 图。
具体实施方式：
本发明的天线系统由以下部分组成：
1天线罩，2平板天线，3天线固定/连接/卡紧机构，4天线方位转 动机械装置，5天线俯仰转动机械装置，6天线横滚转动机械装置， 7天线转动位置传感器和天线限位开关，8方位控制电机、电机控 制与驱动电路，9俯仰控制电机、电机控制与驱动电路，10横滚控 制电机、电机控制与驱动电路，11微处理器/数字信号处理机/单片 处理器系统，12天线馈电电路或馈电波导(包括双工器)，13天 线/天线载体动态角位移/转动角速度测量装置/传感器，14天线 LNB，15卫理信号强度测量装置，16卫星信号解码与卫星特征识 别装置，17信号处理与控制软件系统，18天线有线/无线遥控器， 19天线信号输入/输出连接/接口。
卫星自动跟踪天线系统可以根据不同平板天线的用途和使用要 求对以上部件进行部分简化或重新组合，以产生不同的实施例的类 型。
实施例1，采用波导裂缝阵列平板天线，其中，在天线自动跟踪卫星 的系统中，天线1安装定位在具有二个轴向转动机械装置4、5之上， 即方位、俯仰二轴向转动机构，机械转动机构在机电伺服控制系统的 控制之下，通过电机8、9带动平板天线产生转动。天线机械阵面朝 向和天线合成波束方向之间具有确定的角度对应关系，故通过天线阵 面的机械转动，实现天线阵列合成波束在以上二个轴向上的转动/移 动。
实施例2采用波导裂缝阵列平板天线，其中，在天线自动跟踪卫星 的系统中，天线1安装定位在具有三轴转动机械装置4、5、6之上， 即方位、俯仰、横滚三轴向转动机构，机械转动机构在机电伺服控制 系统的控制之下，通过电机8、9、10带动平板天线产生转动。天线 机械阵面朝向和天线合成波束方向之间具有确定的角度对应关系，故 通过天线阵面的机械转动，实现天线阵列合成波束在以上三个轴向上 的转动/移动。
实施例3采用微带阵列平板天线，其中，在天线自动跟踪卫星的系 统中，天线1安装定位在具有二轴转动机械装置4、5之上，即方位、 俯仰二轴向转动机构，机械转动机构在机电伺服控制系统的控制之 下，通过电机8、9带动平板天线产生转动。天线机械阵面朝向和天 线合成波束方向之间具有确定的角度对应关系，故通过天线阵面的机 械转动，实现天线阵列合成波束在以上二个轴向上的转动/移动。
实施例4采用微带阵列平板天线，其中，在天线自动跟踪卫星的系 统中，天线1安装定位在具有三轴转动机械装置4、5、6之上，即方 位、俯仰、横滚三轴向转动机构，机械转动机构在机电伺服控制系统 的控制之下，通过电机8、9、10带动平板天线产生转动。天线机械 阵面朝向和天线合成波束方向之间具有确定的角度对应关系，故通过 天线阵面的机械转动，实现天线阵列合成波束在以上三个轴向上的转 动/移动。
实施例5采用相控阵列平板天线，其中，在天线自动跟踪卫星的系 统中，天线1安装定位在具有二轴转动机械装置4、5之上，即方位、 俯仰二轴向转动机构，机械转动机构在机电伺服控制系统的控制之 下，通过电机8、9带动平板天线产生转动。天线机械阵面朝向和天 线合成波束方向之间具有确定的角度对应关系，故通过天线阵面的机 械转动，实现天线阵列合成波束在以上二个轴向上的转动/移动。
实施例6采用相控阵列平板天线，其中，在天线自动跟踪卫星的系 统中，天线1安装定位在具有三轴转动机械装置4、5、6之上，即方 位、俯仰、横滚三轴向转动机构，机械转动机构在机电伺服控制系统 的控制之下，通过电机8、9、10带动平板天线产生转动。天线机械 阵面朝向和天线合成波束方向之间具有确定的角度对应关系，故通过 天线降面的机械转动，实现天线阵列合成波束在以上三个轴向上的转 动/移动。
下面对实施例方框图中主要部件的功能说明如下：
天线罩1外形为半球形或圆柱形或两种形状的组合，其透波性能良 好，一般采用能同时满足介电性能、力学性能、耐环境性能、工艺性 能要求，并适于工业化生产的材料制造。介电性能与天线罩的电性能 密切相关，是天线罩材料选择的最重要考虑指标。目前，天线罩材料 较多采用的是环氧树脂和E玻璃纤维、D玻璃纤维、石英玻璃纤维等 增强材料及改性双马来酰亚胺树脂、DAIP树脂、氰酸酯树脂等具有 良好介质性能的材料。天线罩一般制成半球形状，以便于天线的内部 运动。天线罩主要功能是为天线和天线系统的重要工作部件提供环境 防护。
平板天线2平板天线是本系统的重要部件，也是本系统区别于其 它类型天线的主要特征。由于这类天线可以被制造成为类似于平板的 形状，故被称为平板天线。平板天线是一类天线，通常使用的有：微 带印刷电路类阵列天线、波导裂缝类阵列天线、相控阵列天线等等。 以上每一类又可以有多种不同的形式。例如：微带印刷电路类阵列天 线常见有：微带贴片天线、微带振子天线、微带行波天线、微带裂缝 天线等等。
相控阵天线是从阵列天线发展而来的，技术较为复杂的天线。它主要 依靠控制阵列天线辐射单元的馈电相位来改变合成波束的形状和方 向，实现合成波束在一定空间内扫描，取代天线面机械扫描转动的一 种天线。相控阵天线基本组成包括阵列辐射单元、移相器和波束形成 馈电网路等部分。相控阵天线的另一个优点是可以实现一面天线的多 波束控制，可以实现一面天线同时对多颗卫星的通讯。
综合考虑性能和成本等多种因素，波导裂缝阵列天线应列为首 选。
天线LNB14：天线信号滤波和低噪声放大器和天线信号下变频器常 常被组合在一起成为一个部件(称为LNB)。它负责把天线接收的微 弱卫星信号放大并将其频率降低，以便于电缆传输及进行下一步处 理。平板天线使用的LNB一般来说和反射面天线使用的LNB不同， 平板天线使用的LNB往往需要根据天线的馈电网络形式来一体化专 门设计。对波导裂缝阵列天线来说，LNB与天线的接口形式往往采 用法兰盘形式。
卫星信号强度测量装置/电路15：该电路负责对卫星发射的无线信号 进行强度测量。电路必须首先对指定的卫星频率进行筛选和滤波，滤 除无用成分，然后对指定的频率信号进行强度测量。由于不同卫星所 使用的频率经常会重叠，卫星和其它信号源的频率也会重叠，所以， 卫星信号强度测量必须和卫星信号解码与卫星特征识别装置/电路配 合工作才有意义。
卫星信号解码与卫星特征识别装置/电路16卫星信号解码与卫星特 征识别装置/电路主要用来实现不同卫星的识别
本天线系统的工作过程分为搜索过程和跟踪过程两个阶段(或叫两种 工作模式)。
a)搜索过程根据用户的遥控指令，卫星天线开始进行特定卫星 信号的搜索。搜索将按照预先设计的优化搜索模式进行，以 减少搜索时间。搜索将参照卫星的轨道参数，计算卫星天线 应有的初始俯仰角以便天线能够快速地发现指定卫星信号。 在收到卫星信号之后，卫星信号测量电路将采用本专利的卫 星特征信息甄别方法，使用本发明信息甄别方法进行卫星信 号特征分析，对卫星做出鉴别和判断。选出用户指令跟踪的 卫星，放弃无关卫星。当卫星搜索过程完成之后，天线转入 卫星跟踪过程(模式)。
系统的工作过程如下：在微处理器/数字信号处理机/单片 处理器系统11的控制之下，天线转动控制与伺服系统各部件 协同工作带动天线以一定的搜索模式转动，进行卫星搜索。卫 星信号透过透波性能良好的天线罩1被平板天线2所接收，信 号通过天线馈电电路或馈电波导12将信号送入LNB14的低噪 声放大器对指定频率的信号放大，放大后的信号送入下变频 器，经过频率变换后的卫星信号以电缆的方式输出至卫星信号 强度测量装置/电路15，在卫星信号达到一定强度时，卫星信 号解码与卫星特征识别装置/电路16开始工作，采用本发明的 卫星特征信息甄别方法，对卫星进行识别判断。如果卫星信号 不符合本卫星特征信息甄别方法所指定的特征，则放弃此颗卫 星，重复以上过程继续搜索，直至发现并锁定指定的卫星。
卫星特征信息甄别方法首先采用带宽滤波器对指定频率之 外的频率信号进行滤波(14)，去掉无用的频率。然后对指定 频率范围内的信号进行强度测量(15)，同时在预先设定的空 间范围内搜寻信号强度极大值位置，并通过天线控制系统将天 线对准此极大值位置。当信号达到可以解码的强度(16)后， 按照指定卫星所使用的信号调制和信道编码方法对信号进行 解调，并对解调后信号进行信道解码和分析(17)。分析包括 对以下信息的逐个比对：信号频率、信号极化方式、信号调制 方式、信号编码方法(包括信道编码方式和纠错编码方法)、 符号率，如果以上特征对比无误，同时系统能够解出信号数据 流(TS流)，并且能够锁定以下信息：指定的载波信号(如： QPSK信号)、载波时钟信号、前向纠错编码信号，则可据此 判断为指定的卫星无误。否则，将重新进行卫星搜索。
b)跟踪过程天线系统完成卫星搜索过程之后，天线已经对准并 锁定了指定的卫星。天线开始转入卫星跟踪过程。天线系统 跟踪过程将对指定的卫星进行动态跟踪，以克服载体运动对 卫星通讯造成的偏差影响。跟踪过程分为使用天线/天线载体 动态角位移/转动角速度测量装置/传感器13(以下简称传感器 13)和不使用传感器13两种情况：
i.使用传感器13当系统安装有传感器13时，传感器13将 感受来自天线/载体的各种角位移/角位移速率(包括：方向、 俯仰、横滚三个轴向的信息)，并将此信息传送给微处理器 /数字信号处理机/单片处理器系统11，由信号处理与控制 软件系统17进行信号处理。一般来说，信号处理包括：信 号滤波和预测、传感器的各种因素引起的漂移校正、角位 移速率积分等过程。经过处理的信号将载体的各个轴向上 的位移变为天线各个轴向上的偏移角度。此角度送至天线 转动控制与伺服系统，在天线转动控制与伺服系统的控制 之下，天线消除载体角位移带来的卫星对准偏差，保持卫 星的对准。
ii.不使用传感器13当系统不安装传感器13时，系统对卫星 的跟踪方法采用信号电平极大值跟踪方法，见申请号为 ZL200420058643.3发明名称为“信号电平检测动态跟踪 卫星天线”的实用新型专利。
卫星自动跟踪稳定天线系统可以安装在运动载体的内部，也可以 安装在运动载体的外部。
本天线系统安装卫星控制遥控电路，可以根据用户要求，通过有 线和无线遥控，自动选择卫星和更换卫星。