0.9米Ku平板动中通天线(20170117)

0.6米动中通天线可靠性研制报告V1.0共31页广州市天珩通通信设备有限公司2011年1月拟制：审核：标准化：批准：更改历史页目次1概述 (1)2引用文件 (1)3术语、符号 (1)4设备定义 (1)4.1设备组成 (1)4.2设备任务与功能 (2)4.3设备性能参数及范围 (3)4.4设备物理界限与功能接口 (5)4.5设备寿命剖面和任务剖面 (5)4.6任务成功准则和故障模型 (7)5可靠性和维修性设计 (8)5.1可靠性和维修性指标 (8)5.2可靠性和维修性预计模型 (8)5.3可靠性预计 (9)5.4维修性预计 (16)5.5可靠性分配 (19)5.6维修性分配 (21)5.7可靠性定性设计 (23)5.8维修性设计 (25)6总结 (27)1概述本报告对V60的可靠性设计进行了分析，包括可靠性预计和分配结果，目的是通过分析和设计，达到规定的可靠性要求。

本报告是V60在研制过程中开展可靠性和维修性工作的基本依据。

2引用文件GJB/Z 102-1997 软件可靠性和安全性设计准则GJB/Z 299C-2006 电子设备可靠性预计手册GJB 367A-2001 军用通信设备通用规范GJB 450A-2004 装备可靠性工作通用要求GJB 813-1990 可靠性模型的建立和可靠性预计《武器装备可靠性与维修性管理规定》《武器装备可靠性维修性设计若干要求》《军用综合移动通信系统研制总要求》3术语、符号MTBF──全称是Mean Time Between Failure，即平均故障间隔时间，是可修复产品的一种基本可靠性参数。

度量方法为：在规定的条件下和规定的期间内，产品寿命单位总数与故障总次数之比。

MTBCF──全称是Mean Time Between Critical Failures，即平均严重故障间隔时间，是与任务有关的一种可靠性参数。

其度量方法为：在规定的一系列任务剖面中，产品任务总时间与严重故障总数之比。

2017年第4期信息通信2017(总第172 期）INFORMATION & COMMUNICATIONS (Sum. N o 172)用于K u频段低速卫星通信的阵列天线设计徐永杰,高时汉(广州海格通信集团股份有限公司，广东广州M0663)摘要:根据装载平台的迫切需求，研制了一种工作在K u频段的、高效率、低剖面、适应于低速卫星通信的阵列天线，该阵 列天线采用角雉喇》八、正交模搞合器和波导功分器组阵的方式，并集成了 BUC和LNB。

由该天线阵列构成的动中通系 统不仅满足小型平台机动应用的通信需求,也可对我国现有的中高速卫星通信网形成必要的补充。

关键词:K u频段;低剖面；阵列天线;动中通中图分类号:TN965 文献标识码:A文章编号：1673-1131(2017)04-0173-04Des^n of a Array Antenna at Ku-band for satellite commumcations With Low data rate communicatioiisXu Yongjie, Gao Shihan(GuangZhou Haige Communications Group Incorporated Company,GuangZhou510663) Abstrate ：In this paper,a high efficiency,low profile antenna array at Ku-band for satellite communications With Low data rate communications is described,which is based on horn antennas,the Orthomode Transducer and waveguide power divider struc­ture and integrated with LNB and BUC.The Satcom on the Move composed of t he array antenna not only meet the needs of small mobile communications platform,moreover,it is necessary of supplement the existing high date rate satellite communications.Key words ：Ku band;low profile；array antenna；Satcom on the Move〇引言随着卫星通信的发展，在小型水面舰艇、运输车队以及机 械化部队的装甲车等具有通信需求的装载平台配置用户地球 站时，面临小塑装载平台的限制，急需更小型天线系统的用户 站装备；同时，在原有固定使用模式的基础上，机动武器平台 对用户站进一步具有动中通的通信需求。

缝隙式平板天线的问世从前年开始,就断断续续的听说国内有些厂家打算生产制造平板天线。

当时我就想,如果国内能生产制造出平板天线的话,恐怕要解决不少的技术和工艺问题,要适应国内接收卫星信号的要求,同时制造成本要降下来才行。

如果这些问题解决了,再加之国家将要发射电视直播卫星,应该说,这是个很有市场潜力的项目。

没过多久,在去年3月的本刊第八届读者联谊会上,有一家知名厂商在会上讲,他们将生产平板天线,而且很快就要拿出样品。

5月我在一次会议上终于见到了国内生产的一种新型平板天线的样品。

小巧的身驱,形状的别样,良好的效果,使我一下子激动起来,我们终于有了国人生产的平板天线了。

这是一款有别于以前我们见到过的振子式平板天线,它叫缝隙式平板天线,从样品到成品,又经过了漫漫长路,一年后的今天我们才见到了真正意义上的可以使用的缝隙式平板天线,见题头图,名叫海域TM平板天线。

目前这款缝隙式平板天线外形尺寸是长360mm、宽196mm、厚85mm,为天线和高频头一体化的平板天线,重约1.5kg,增益为30dB,驻波比小于1.5,前后比为31.8dB,接收频率范围有二种,分别是11.7~12.75GHz(高频头本振频率为10.75GHz)和10.7~12.75GHz(双本振高频头,本振频率为9.75和10.6GHz)。

这里有人不免会问,这么小巧的天线能接收到信号吗?如果能接收到信号的话,它又相当于多大口径的反射式抛物面偏馈天线呢?我们根据实际接收来看,这面平板天线可以收到卫星EIRP值是52dBW的信号,也就是说这面36cm×19.6cm≈720cm2平板天线可以接收到卫星EIRP值为52dBW的信号。

那么接收52dBW的卫星信号要使用偏馈天线需要多大口径的呢?根据Ku波段偏馈天线口径简便公式:D=10来计算,在EIRP值为52dBW时,使用的偏馈天线口径D=10=10≈44cm,按偏馈天线系列产品取值D为45cm,这就是说这面如此小巧的平板天线相当于45cm口径的偏馈天线。

0.6m平板动中通平板动中通卫星通信天线系统由天线单元（包括塑料平板天线面、波导馈电网络），天线罩，惯性测量系统，伺服控制系统（包括转台、高频关节、电机及驱动器、位置传感器），控制主机，信号、控制及电源接口组成，具有效率高、结构轻便、跟踪精度高等特点。

天线特点主要概况为：1）天线电性能优越：a)增益：发射>36.5dBi,接收>35.5dBi；b)交叉极化隔离度：≥30dBc)第一旁瓣：≤-12dBd)驻波≤1.32）塑料电镀喇叭阵天线：可快速批量生产，重量轻，增益高。

3）不依赖GPS信息:采用卫星信标跟踪修正陀螺误差，无需GPS信息仍能正常工作（只需在初始对星前手动输入一次当地经纬度即可）。

4）初始对星快：GPS/BD模块冷启动定位对星时间<80s, 热启动（或手动输入）<60s.5）跟踪精度高：无遮挡情况下，跟踪误差<0.5dB(RMS).6）稳定效果好：方位采用闭环稳定算法，快速转向或者“S”行进仍能精确跟踪卫星。

7）遮挡恢复时间快：遮挡时间<5min，恢复时间<3s；遮挡时间<20min，恢复时间<5s.8）卫星切换迅速：不同卫星之间的切换时间<8s.9）使用方便：可实现行进间的动态对星，动态切星等功能.10）便于维护：系统模块化设计，接口规范简洁，故障诊断与维修便捷。

11）使用安全、绿色环保：采用24V直流工作,功耗<150W, 整机重量78Kg。

12）方便集成：对外接口仅有4个，分别为数据输出、直流供电、中频接收和中频发射，连接关系简单。

附图：外观附表1：技术参数附表2：外形尺寸外观表一（技术参数）。

Ku波段极轴天线的安装与调试KU极轴，这里讨论国内用的最多的DG-240 ,DG-280, SG-2100极轴的调试方法。

以上这几种我都用过。

其他KU极轴调试可以参照第一步，安装极轴座。

安装极轴座的关键一步就是，保正你的极轴座立柱的二维度与地面垂直。

如何保证垂直，可以用水平尺，或者线垂，高级一点可以用电子平衡仪。

第二步，调整 KU极轴座的仰角。

具体仰角参数可以从下表中查询。

KU极轴仰角天线补偿角查询以安装地，上海（121.7E,31.4N）为例：从上面的“极轴补偿角查询.jpg” 查到对应纬度是“31.4”，得到极轴座的仰角应该是59度，KU天线的仰角是29.9度。

那么我们先预先调整好了极轴座的仰角。

第三步：将预先调整好仰角的极轴做固定在天线的立柱上。

第四步：将ku天线固定在极轴座上，这里我用的是1米的中卫偏馈。

第五步：安装高频头，这里我用的是ku双本高频头，因为是极轴，所以高频头的极化角0度对应天线0度，也就是极化角0度，开始极轴调试工作。

以上海为例，经度是121，首先采用定位找正南的星是122E的亚洲4号，看了场强覆盖，江浙沪可以采用 12524 水平(H) 5000数据来找，可以用免费机，我用的是BOLT430。

下面我来说说如何进行极轴精准调试的步骤：1、找正南，首先利用接收机的 GOTO \度功能，将极轴座定位于0度，也就是极轴座的正南。

2、按住极轴座上的EAST按钮让其往东转动一点，大概是0.5度左右。

3、接收机里输入上面的参数12524H5000,小幅东西水平手动转动极轴座，找大致的正南位置，因为DG-280的仰角刻度和中卫天线的仰角刻度非常精准，大概几分钟就可以定位到 12524H5000的参数，接收马上锁定灯亮起，然后首先细调方位角，再后视仰角，仰角调整应该调极轴座的仰角，使信号最大后固定仰角和方位角。

4、完成以上这一步，就是大致找到了天线的正南了，下面对极东和极西进行定位，东的定位可以找146菲星，找菲律宾直播的一组参数输入接收机，手动按住极轴座的EAST感谢您的阅读，祝您生活愉快。