天线产品知识(静中通)概要
静中通天线的工作原理
静中通天线的工作原理
静中通天线是一种被动的无源天线，其工作原理基于它的结构和电磁波的传播特性。
该天线主要由双楔形金属片、夹持支撑结构和电缆组成。
双楔形金属片通过夹持支撑结构固定在一起，形成一个尺寸小、重量轻的整体结构。
静中通天线的工作基于电磁波穿过金属片时发生的电磁感应现象。
当电磁波穿过金属片时，金属片内会产生感应电流。
根据法拉第电磁感应定律，感应电流会在金属片内产生对电磁波的反馈，再通过另一面的金属片发射出去。
这种反馈和发射的过程能够达到电磁波的放大效果。
具体来说，当金属片内产生感应电流时，感应电流会在金属片的边界上形成特定的电场分布，从而使电场线被引导到金属片的边缘。
这种特殊的电场分布使得高频电磁波得以在金属片上产生局部积聚，并形成电磁波放大的效果。
在另一面的金属片上，同样的过程再次发生，电磁波被进一步放大并通过电缆传输出去。
总的来说，静中通天线的工作原理可以概括为：通过感应电流在金属片内的产生和电场的引导，实现电磁波放大的效果，从而增强电磁波的传输和接收能力。
这种工作原理使得静中通天线具有较好的信号增益和方向性，适用于无线通信和雷达等应用。
科普：最全面的天线知识
科普：最全面的天线知识天线是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介（通常是自由空间）中传播的电磁波，或者进行相反的变换。
在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。
天线总输入功率的比值，称该天线的最大增益系数。
它是比天线方向性系数更全面的反映天线对总的射频功率的有效利用程度。
并用分贝数表示。
可以用数学推证，天线最大增益系数等于天线方向性系数和天线效率的乘积。
天线的发明天线是由俄国科学家波波夫发明的。
1888年，29岁的波波夫得知德国著名物理学家赫兹发现电磁波的消息后，这位曾经立志推广电灯的年轻科学家对朋友们说：“我用毕生的精力去安装电灯，对于广阔的俄罗斯来说，只不过照亮了很小的一角：假如我能指挥磁波，那就可以飞越整个世界！”于是，他埋头研究，向新的目标发起了冲击。
1894年，波波夫制成了一台无线电接收机。
这台接收机的核心部分用的是改进了的金属屑检波器，波波夫采用电铃作终端显示，电铃的小锤可以把检波器里的金属屑震松。
电铃用一个电磁继电器带动，当金属屑检波器检测到电磁波时，继电器接通电源，电铃就响起来。
有一次，波波夫在实验中发现，接收机检测电波的距离突然比往常增大了许多。
“这是怎么回事呢？”波波夫查来查去，一直找不出原因。
一天，波波夫无意之中发现一根导线搭在金属屑检波器上。
他把导线拿开，电铃便不响了；他把实验距离缩小到原来那么近，电铃又响了起来。
波波夫喜出望外，连忙把导线接到金属屑检波器的一头，并把检波器的另一头接上。
经过再次试验，结果表明使用天线后，信号传递距离剧增。
无线电天线由此而问世。
1、按工作性质可分为发射天线和接收天线；2、按用途可分为通信天线、广播天线、电视天线、雷达天线等；3、按方向性可分为全向天线和定向天线等；4、按工作波长可分为超长波天线、长波天线、中波天线、短波天线、超短波天线、微波天线等；5、按结构形式和工作原理可分为线天线和面天线等。
描述天线的特性参量有方向图、方向性系数、增益、输入阻抗、辐射效率、极化和频宽；6、按维数来分可以分成两种类型：一维天线和二维天线。
天线基本知识汇总
天线基本知识汇总天线是无线通信系统的重要组成部分，它负责将电能转换为电磁波，将信号从传输介质（如空气）中发射出去或接收回来。
天线的性能直接影响着无线通信系统的质量和可靠性。
下面是关于天线基本知识的汇总。
1.天线的分类：根据应用领域和工作频率不同，天线可以分为不同的类型，如定向天线、全向天线、扇形天线、微带天线等。
2.天线的工作原理：天线的工作原理基于法拉第电磁感应定律，当电流通过天线时，它会产生一个电磁场，从而形成电磁波。
接收时，电磁波会被天线吸收，然后产生电流。
3.天线的参数：天线的主要参数包括频率范围、阻抗、增益、方向性、辐射效率等。
这些参数决定了天线的性能和适用场景。
4.天线的性能指标：-增益：天线将电能转换为电磁能的能力，通常以分贝（dB）为单位表示。
增益越高，天线的发射和接收距离越远。
-方向性：天线辐射或接收信号的特定方向能力。
定向天线具有较高的方向性，可以减少多径传播和干扰。
-阻抗：天线的输入或输出端口的电阻性质。
与发射端口匹配的阻抗可以最大程度地传递电能，减少反射损耗。
-波束宽度：天线主瓣的角度范围。
较窄的波束宽度意味着更好的方向性和更高的增益。
-辐射效率：天线将输入功率转换为有效辐射功率的能力。
辐射效率高的天线可以更好地实现远距离通信。
5.天线的结构和设计：天线的结构包含一个或多个导体元件，并且根据应用需求进行设计。
常见的天线设计包括垂直极化天线、水平极化天线、天线阵列、圆极化天线等。
6.天线的应用：天线在各种无线通信系统中广泛应用，包括移动通信、卫星通信、无线局域网、雷达、无线电广播等。
7.天线的安装和调整：为了确保天线的性能，需要正确地进行安装和调整。
安装位置和方向的选择对天线的性能和覆盖范围至关重要。
8.天线的特殊设计：根据应用需求，一些特殊设计的天线得到了广泛应用，如室内小型天线、宽带天线、增强型天线等。
9.天线的未来发展：随着无线通信技术的不断发展，天线也在不断创新和改进。
(完整版)天线基本知识与应用
天线基本知识与应用第一讲天线的基础知识表征天线性能的主要参数有方向图，增益，输入阻抗，驻波比，极化方式等。
1.1 天线的输入阻抗天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。
天线与馈线的连接，最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗，这时馈线终端没有功率反射，馈线上没有驻波，天线的输入阻抗随频率的变化比较平缓。
天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量，使电阻分量尽可能地接近馈线的特性阻抗。
匹配的优劣一般用四个参数来衡量即反射系数，行波系数，驻波比和回波损耗，四个参数之间有固定的数值关系，使用那一个纯出于习惯。
在我们日常维护中，用的较多的是驻波比和回波损耗。
一般移动通信天线的输入阻抗为50Ω。
驻波比：它是行波系数的倒数，其值在1到无穷大之间。
驻波比为1，表示完全匹配；驻波比为无穷大表示全反射，完全失配。
在移动通信系统中，一般要求驻波比小于1.5，但实际应用中VSWR应小于1.2。
过大的驻波比会减小基站的覆盖并造成系统内干扰加大，影响基站的服务性能。
回波损耗：它是反射系数绝对值的倒数，以分贝值表示。
回波损耗的值在0dB的到无穷大之间，回波损耗越小表示匹配越差，回波损耗越大表示匹配越好。
0表示全反射，无穷大表示完全匹配。
在移动通信系统中，一般要求回波损耗大于14dB。
1.2 天线的极化方式所谓天线的极化，就是指天线辐射时形成的电场强度方向。
当电场强度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化波；当电场强度方向平行于地面时，此电波就称为水平极化波。
由于电波的特性，决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流，极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减，而垂直极化方式则不易产生极化电流，从而避免了能量的大幅衰减，保证了信号的有效传播。
因此，在移动通信系统中，一般均采用垂直极化的传播方式。
另外，随着新技术的发展，最近又出现了一种双极化天线。
就其设计思路而言，一般分为垂直与水平极化和±45°极化两种方式，性能上一般后者优于前者，因此目前大部分采用的是±45°极化方式。
静中通天线和动中通天线的区别
静中通天线和动中通天线的区别固定站静中通天线与动中通天线都属于卫星通信系统的地球站，使用者可
以根据自己的实际应用情况来选择合适的产品，雅驰实业根据两种产品的特性
罗列出以下几点区别，以供参考。
1.使用的业务频率不同。
按照国际电联(ITU)规定，卫星固定业务地球站的卫
星通信天线主要使用C或Ku频段频率，卫星移动业务地球站的卫星通信天线主要使用L或S频段频率。
两者相比，前一种可用带宽款，后者可用带宽窄。
2.组网的自主性不同。
固定站静中通天线地球站与主站构成的卫星通信系统通
常是租用卫星转发器独立组网，自主运行，它与同一卫星其它转发器网络无关。
动中通天线地球站构成的卫星通信系统由于其系统的构架与体制受限，与前者以租赁转发器带宽计费不同，它的计费方式以实际用量计费。
3.可用卫星带宽不同。
通常固定站静中通天线比动中通天线带宽要大得多，因
此更容易实现带宽通信。
比如在实际应用中，固定站静中通卫星天线可传输的最高数据速率可达50Mbps，而机载和船载是由的动中通卫星天线终端最高数据速率仅为432kbps。
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天线知识概要
天线知识1 对数周期天线1.1对数周期天线的结构对数周期天线是60年代中期发展起来的一种新式天线。
它的结构有多种类型：①平面型对数周期天线；②圆齿形金属面对数周期天线；③梯齿形金属面对数周期天线。
其中以平面型对数周期天线应用较广泛。
因此，这里只介绍平面型对数周期天线。
对数周期天线具有极宽的频率特性及十分稳定的输入阻抗。
因此，它可以覆盖从VHF 的48.5MHz 到UHF 的960MHz 的全频段范围。
平面型对数周期天线的结构如下图所示。
它由许多对称单元构成，即由N 对振子组成，记为N，N-1，……. 振子的长度分别为l n ，l n −1……l 2，l 1。
振子最长的端称天线的尾端，振子的最短的端称首端。
最长振子到最短振子的距离l ，称天线的梁长。
天线轴与振子尾端的尖角称为顶角α。
各振子与顶角的距离称为Rn ，R n −1，……R 2，R 1，振子的间隔分别为d n ，d n −1……d 2，d 1。
各振子的长度及间隔均按一特定不变的比例因子τ变化，变化后的结构和原来结构相同。
这样，在频率f 和τf 上就具有相同的电性能，即天线在频率为f 时所具有的一切特。
可见，该天线电气特性随频率的性，将在τf ，τf ……τf 频率上重复（n为正整数）对数做周期性变化，（周期为lg 2n 1τ）因此，该天线为对数周期天线。
对数周期天线意味着，当接收信号频率变化时参与工作的振子周期性的前后移动。
这既是说，在每一频率周期内，天线只有一部分振子工作，其余的振子不工作。
这就是对数周期天线的一个缺陷。
相邻两个振子的长度之比及相邻振子与天线顶点距离之比由固定值比例因子τ确定。
τ可表示为：τ===l n −1l n −2l ==⋅⋅⋅⋅⋅⋅=1l n l n −1l 2R n −1R n −2R ==⋅⋅⋅⋅⋅⋅=1 R n R n −1R 2d n −1d n −2d ==⋅⋅⋅⋅⋅⋅=1d n d n −1d 2τ是略小于1的正数，一般在0.78～0.95之间。
静中通卫星天线的对星步骤
静中通卫星天线的对星步骤
静中通卫星天线是指在固定地点能够自动寻星的天线,在固定地点通过通信卫星接入主网络，建立与卫星站点之间的通信连接，而静中通卫星通信天线只能在静止状态下与卫星进行实时通信。
然而随着通讯技术的迅速发展，与静中通卫
星天线息息相关的应用也越来越多，实现卫星通信的重要关键在于天线能够准确的对准目标卫星，才能建立稳定、可靠的通信信道，来达到区域甚至全球的信息通信。
静中通卫星天线的对星步骤是:
1. 把天线装置置于平坦的空地，把天线反射面朝南摆放，并且确保周围无高楼和电磁场设备。
为了测出载体的俯仰角、方位角、极化角，通常情况下使用GPS来定位天线的坐标经纬度。
2. 使用天体对星理论计算得出天线方位和对星的理论方向，通过电子罗盘得出天线的现时指向的方向。
把实际值与计算得出的理论值进行对比，如果它们不相等就调整天线位置。
直至方向和俯仰角与计算值相等，则代表天线已经对星
完毕。
Swe-Dish静中通产品
Swe-Dish产品介绍之动中通卫星通信系统Swe-Dish是Rockwell Collins旗下成员，是世界著名的卫星通信天线生产厂家。
它和Saab公司合作开发了这款动中通卫星通信天线产品WE-DISH/Saab S ATCOM，Swe-Dish负责射频部分的开发，而Saab负责天线稳定平台的设计。
该天线即可船用也可车载，可提供直到10Mbps的传输速率。
Swe-dish/Saab SA TCOM是满足FCC规定的最小的非扩频天线产品。
图1 Swe-dish SOTM天线
图2 Swe-dish SOTM天线1. 电性能指标
天线口径：0.98m前正馈
发射频率：13.75 –14.5 GHz
接收频率：10.95 –12.75 GHz
EIRP：54.3 dBW P1dB @ 14.125 GHz（50WBUC）G/T ：19.0 dB/K @ 11.0 GHz（20°俯仰角）
波瓣宽度：1.6°
极化：线极化
2. 伺服系统指标
方位范围：360°
俯仰范围：－10°～120°
极化范围：－80°～170°
最大倾角：－30°～30°
跟星精度：0.1°RMS
2. 物理尺寸
直径：1.25m
高度：1.3m
重量：120Kg
3. 环境指标
工作温度：-32°C ～+50°C 工作风速：40 m/s
工作海况：6级海浪。
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目录
目录
一：静中通天线产品分类 二：静中通系统功能及特点
三：静中通控制系统组成及工作原理
四：静中通对星的操作步骤 五：静中通控制系统操作注意事项 及故障排除
一：静中通天线产品的简介
静中通天线产品有以下六种
MS-120KG MS-120KC MS-150KC MS-150KG MS-180KC MS-180KG G字母代表的玻璃钢天线， C字母代表的是碳纤维天线， 数字代表的是天线的实际尺寸。
修改主频：选择此功能后，信标频率将自动显示在屏幕下方中间的 提示区内并被激活，此时可键入需要设置的信标频率，修改完毕后按 回车键即可将跟踪接收机的主频设置到指定频率。 预置定位：此功能允许手工输入天线预置角度，并控制天线转动到 该位置。选择此功能后，光标会停留在预置方位文本框中，用户可通 过键盘输入角度位置，并按ＴＡＢ键使光标跳到预置俯仰文本框中便 修改天线俯仰角度位置。修改完毕后按回车键天线将自动转到所需位 置。 读取串口：此功能将读取所有由串口提供的数据信息，包括天线角 编码信息、电子罗盘数据、GPS数据等。 扫 描：此功能将控制天线执行扫描程序，并在扫描图像显示中 实时显示出天线的扫描轨迹。 极化调整：此功能将控制极化器向计算所得的目标角移动（目标角 由控制器根据SNG位置、目标卫星和信标计算而得），如要停止按F5 键。
b：软件界面说明
屏幕上方输入/输出文本框说明 屏幕上方主要为输入/输出文本框，其中白色的文本框为可编辑 文本框，框中的数据可由键盘输入；黑色的文本框为不可编辑文本框， 框中的数据只能用做显示，不能由键盘输入。左边一列文本框的前两 位分别为天线的方位、俯仰预置角度，它表示在输入星位、手动定位 时天线要转到的角度位置。第四行是卫星经度文本框，需要输入天线 要对准的通信卫星的经度；中间一列文本框显示极化角度位置、跟踪 接收机送来的AGC电平及数字罗盘的航向数据；右边一列文本框 显示的是天线实际的方位、俯仰角度，倾斜仪测量到的倾斜角和横滚 角等。 屏幕中间左边的黑框为扫描图像显示，在选择了扫描功能后会在 此框中显示出天线的实时扫描轨迹示意图；右边的黑框为系统状态指 示，其中，上面两行是天线限位显示，若天线处于限位位置显示灯变 红，否则显示灯变绿；第一列下面三行分别表示电机驱动器、GPS锁定 状态，若驱动器工作正常、GPS锁定则显示灯变绿，否则显示灯变红。
三：静中通控制系统组成及工作原理 １：控制系统的组成 天线控制单元 天线驱动单元 工控机键盘 GPS天线 数字罗盘: ２：控制系统的基本原理 系统通过扩展串口接收GPS、极化器、电子罗盘及角度编码信息； 通过扩展并口接收天线状态（方位和俯仰两个方向上的正、反限位、 天线锁定状态等）以及驱动器状态信息；通过键盘发出控制指令； 通过A/D转换电路接收跟踪接收机发出的AGC电平信号，经主处理器 进行数据处理、坐标变换、控制算法解算后，输出控制信号。将天 线转动到对星位置。采用Z形扫描准确捕获卫星后进入自跟踪状态。
屏幕下方为功能选择及键盘操作说明区 左边两行共十个按键为功能选择按键，分别表示系统的十种 执行功能，若选中某一功能，则该功能选择框变成黑色，直到该 功能执行完毕或退出后再变为白色。各功能选择框的具体说明如 下： 输入星位：此功能使天线转动到由输入卫星经度求出的天线预置 角度上。选中此功能键后，光标会停留在输入星位的可编辑文本 框里，该文本框显示的是以前存贮的对星星位，如需更改可重新 输入。修改完毕后按回车键输入，在预置方位和预置俯仰文本框 中会重新显示由新输入的卫星经度计算出的天线预置角度，并控 制天线转动到该角。 天线展开：选择此功能将控制天线转动到天线的展开位置（方位 角不变，俯仰约８７°，该角度可修改）。
极化归零：此功能将控制极化器转至0°极化角，如要停止按F5键。 天线收藏：此功能完成天线收藏任务（即将天线转动到方位180°， 俯仰10°，进行收藏）。 结束程序：退出系统程序。 最下面一行为状态显示行 第一项 显示当前的信标频率 第二项 显示当前的天线状态，并在需要调整车头时对用户提示。 第三项 显示当前的时间 以下是在软件操作中常用的几个命令： 1，软件在键盘（ESC)退出操作界面后，输入CZTX命令，回车。 2，Sensorco命令，修改方位、俯仰角度，fact_x=目前方位角度 fact_y=目前俯仰角度 3，jhqco命令，修改极化角度，与以上的方式相同。 注意：修改方位、俯仰和极化角时，手动控制系统中 的MANUAL/AUTO按扭须置于AUTO位置。
二：静中通控制系统功能及特点
1：控制系统功能 自动展开/收藏； 自动定位（当地经纬度、天线航向、俯仰、横滚）； 自动捕获卫星； 自动跟踪（步进跟踪），跟踪精度优于1/10接收波束宽度； ２：控制系统特点 6.4″液晶显示器、人机界面友好，并提供跟踪过程轨迹显 示； 信标接收机采用锁相环技术窄带捕获； 电动极化控制； 全部操作由一名技术人员通过键盘输入即可完成； 控制精度≤0.05°； 嵌入式控制系统与单片机系统互为备份，并提供机械手动控 制功能。
CW CP
CCW CW
GPS TRAVEL
POWER
AUTO
AZ
CCW
STOP
AUTO
LP
CCW
STOP
软件控制区
数据显示区
手动控制区
电源开关
a：天线控制单元分为软件操作和手动操作两种方式：在这 两种操作之间有种切换方式，那就是在手动操作的区域有一个 MANUAL(手动）AUTO(自动）的选择开关，此开关是扣子开关，需 要拔出来才能选择功能，选择手动功能是软件操作没法进行（系 统会自动报警），手动操作命令的几个词语翻译： MANUAL 手动 AUTO 自动 AZ 方位 EL 俯仰 CW 顺转 CCW 逆转 UP 上 DW 下 LP 线极化 CP 园极化 TRAVEL 运行 STOP 停止
恒星 9020T
ANTENNA CONTROL UNIT
MANUAL CONTROL AGC LEVEL POLARIZATION
AZIMUTH
LIMIT DRIVER
ELEVATION
POLARIZATION LIMITCW MABiblioteka UALCCW ELUP
DOWN CW
AZ TRAVEL
EL MANUAL
角度传感器A.E.P
跟踪接收机
电子罗盘
扩 展 串口
A/D转换 键盘 电机A
接口 GPS接收机 微 处 理器 脉 冲 发 生 器
极化控制器 扩 展 并口 天线限位状态 驱 动 器 电机
天 线 机构
E
驱动器状态
伺服控制单元
静中通天线伺服控制系统原理图
3：控制系统使用说明
静中通天线控制单元的前面板示意图