车载卫星天线系统

车载卫星天线系统

车载卫星天线系统是车载的单向通信或双向通信的卫星通信天线，可与单颗或多颗Ku频段卫星通信的车载天线系统。

在运动中接收卫星信号的车载天线为“动中通”；在静止状态自动寻星，接收卫星信号的车载天线为“静中通”。

美国卫星通讯公司RaySat的SpeedRay3000车载卫星天线，可置于汽车顶部，支持卫星高速上网并能随时随地接收卫星电视信号。

1．车载卫星天线

车载卫星天线解决了各种地面载体在移动中实时高频宽带大容量不间断地传递语音、数据、动态图象、传真等多媒体信息的难题，是通讯领域的一次重大突破。

车载卫星天线工作环境恶劣，天线高度、功耗、天线重量都受到限制，因此，在天线方案的选取中，采用高效率变焦距椭圆波束天线，以降低天线高度；天线反射面采用碳纤维材料成型，并采用了天线碳素或玻璃钢加罩设计，以减轻重量和降低伺服功耗。如图6所示。

2．车载卫星天线组成及功能

（1）天馈系统

由等效0.35～1．2米椭圆波束天线和宽带TE21模馈源系统组成，它的主要任务是接收和发射通信载波。

（2）跟踪接收系统

跟踪接收系统由LNA、跟踪下变频器和跟踪接收机等组成，它的主要任务是为伺服控制系统提供天线在仰角和方位角两方向偏离卫星的二路误差信号，经过环路调整后，使天线能始终跟踪卫星目标。

（3）天线伺服控制系统

载车在行进中可能遇到各种路况，包括崎岖路面造成的车体颠摇和振动冲击；隧道、桥洞、树林、山体遮挡造成电波的中断等，都是静止接收站不会遇到的工作条件。

（4）天伺系统的功能

①载车在不同方向、不同坡度的路面行驶，天伺系统的跟踪方位范围在0～N×360°、俯仰范围在0～90°；

②载车在各种不同路况下行驶，伺服系统对路面和车速共同造成的载车颠摇与冲击的隔离度大，保证天线始终指向卫星；

③遮挡消失后伺服系统再捕信号的最大捕获时间小。载车进入信号中断区域后，伺服系统无信号跟踪卫星、通信中断；载车离开中断区，信号恢复后，立即恢复通信。伺服系统重新使天线主波束对准卫星的最大捕获时间短；

④信号中断后天线指向的记忆功能。经过短时间的电波中断后，天伺系统不需要重新捕获，即可恢复通信；

⑤天伺系统的跟踪精度，选择跟踪精度≤1/8天线波束宽度；

⑥能耐受车型、车速与路况共同造成的冲击震动环境。

3．车载卫星接收系统主要特性

（1）机动性强

可实现动态中不间断宽带多媒体通信，具有很强的灵活性和机动性。

（2）接收信号能力强

可以通过任何一颗地球同步卫星或空中平台，超越时间和空间的限制，实现点对点、点对多点的移动卫星多媒体通信，并能迅速将移动载体中多媒体数据瞬时传到世界各地或接收世界各地的多媒体信息。

（3）保密性强

采用数字信息加密、用户加密和线路加密，增强了安全性和保密性。

（4）抗干扰能力强

采用先进的跳频、前向纠错、扩频技术，增强抗干扰能力。

（5）信息容量大

集动态图像、语音、数据、传真于一体，带宽可达广播级，完全满足不同用户的需要。4．车载卫星天线系统主要性能技术标准，如表2车载卫星天线系统主要性能技术标准所列。

5．车载卫星天线系统应用范围

（1）移动载体多媒体卫星通讯系统

用于在移动的汽车、轮船、火车、飞机上实现实时高频宽带多媒体通信联系及接收新闻等电视节目，很好地解决了各种条件下的电视、通信保障难题；可以对远离中心地方的现场情况一览无余，并实时进行指挥调度和处理。

（2）电视移动转播系统

直接将摄制的新闻实时地通过动中通发射到任何一颗地球同步卫星，再传到世界各地，充分体现了新闻的及时性和灵活性，很好地解决了马拉松竞赛、战地采访、实时直播、大型运动会、抢险、抗洪、救灾等电视主题实时移动转播的难题。

（3）运动中不间断网络中心

该系统不需要任何电缆或光缆就可实现车、船等载体在移动中通过卫星实现不间断电视传输、通信传输，实现有线和无线接入。该系统还可用于突发事件移动指挥中心、通信中心、调度中心、实时数据采集、处理、传输中心等。

（4）商用移动卫星通信系统

实时将车内外监控的所有图象、语音信息迅速地传送给指挥监控中心，实时不间断地保持与监控中心图象、语音数据、传真等双向联系。

（5）部队移动卫星通信系统

用于部队训练场，特别是战场等场所实时不间断地实现多媒体通信，使指挥中心迅速作出正确有效的决策。

（6）消防灭火卫星通信系统

可以将火灾现场情况实时地通过卫星传送到指挥中心，对火灾现场有效地监控立即作出正确的判断和指挥等等。

6．车载卫星电视天线系统

中国军工、航天和科研单位研发的多种车载卫星通信系统，已应用在部队通信、航空测量、航天探测、公安消防等事业，民用的已应用在电视直播、电视转播、电视传输、救灾测量、探矿考古、野外作业等领域。如图7超薄的车载天线所示。

中国航天科技集团公司重庆巴山仪器厂生产的一种军民两用的车载卫星天线系统———动中通，达到国际先进水平。

该动中通系统集图像、话音、数据、传真于一体，可在移动中接收卫星电视，并可双向传送数字保密电话1路、语音电话4路、数据1路、数字G3或G4传真1路、视频2路、可视电话1路。

该动中通系统是能够在移动中实现连续不间续宽带多媒体通信的系统；可在移动中实现不间断窄带通信，能超越时间和空间的限制，迅速将移动载体中的多媒体信息瞬时传输。

该系统可实现点对点、点对多点、点对主站的移动卫星通信，大大提高用户在移动过程中的通信能力，满足各种应急通信系统移动条件下通信的需要。

该系统在一级路面上最大行驶速度为100公里/小时，通信传递速率可达2至5兆比特/秒。该系统还可装备车辆、坦克、装甲车等军事车辆，如图8、图9所示。

7．动中通车载卫星电视接收系统

（1）动中通车载天线