便攜式衛(wèi)星通信地面站天線單元設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
本文關(guān)鍵詞:便攜式衛(wèi)星通信地面站天線單元設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:近年來,隨著無線電通信技術(shù)的發(fā)展,高質(zhì)量、高數(shù)據(jù)量的衛(wèi)星通信需求日益增多。便攜式衛(wèi)星通信站由于其攜帶方便、操作方便、適用于野外工作環(huán)境等優(yōu)勢(shì)在越來越多的衛(wèi)星通信中發(fā)揮重要作用,承擔(dān)起一線現(xiàn)場的指揮調(diào)度、信息傳遞的重要作用,實(shí)時(shí)的語音、視頻、數(shù)據(jù)等多媒體通信業(yè)務(wù)。本文以某便攜式衛(wèi)星通信地面站為研究對(duì)象,主要對(duì)便攜站的天線單元進(jìn)行研究,根據(jù)系統(tǒng)對(duì)天線單元的指標(biāo)要求,研制了一種等效口徑為1米的Ku頻段天線單元,該天線單元基于VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng),通過天線單元,可與后方指揮中心建立基于IP的透明鏈路,實(shí)現(xiàn)用戶業(yè)務(wù)需求。高精度的便攜式衛(wèi)星通信地球站具有全自動(dòng)工作模式和手動(dòng)工作模式。在全自動(dòng)工作模式下,通過一鍵對(duì)星設(shè)置,軟件自動(dòng)解算相關(guān)參數(shù),并控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成天線展開,自動(dòng)跟蹤并鎖定衛(wèi)星;通過一鍵收藏設(shè)置,可自動(dòng)完成天線的折疊收納,具有簡潔自動(dòng),快速建鏈,無須校準(zhǔn)等優(yōu)勢(shì)。手動(dòng)工作模式主要用于系統(tǒng)斷電情況下,通過隨設(shè)備配置的手柄,轉(zhuǎn)動(dòng)方位和俯仰機(jī)構(gòu),完成天線收藏。本文對(duì)天線單元進(jìn)行了總體布局設(shè)計(jì),將天線單元?jiǎng)澐譃樘祓伔窒到y(tǒng)、伺服分系統(tǒng)、電源分系統(tǒng)三部分。采用理論計(jì)算,對(duì)伺服系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì),通過相應(yīng)跟蹤算法實(shí)現(xiàn)天線的自動(dòng)對(duì)星。為了降低天線單元的重量,采用了碳纖維材料制造天線反射面,既提高了反射面的強(qiáng)度又降低了其重量,同時(shí),采用ABAQUS軟件對(duì)天線單元系統(tǒng)中的反射面及其支撐架進(jìn)行強(qiáng)度仿真分析,保證天線單元在8級(jí)風(fēng)速下能正常工作。針對(duì)系統(tǒng)中功放模塊的高熱量問題,對(duì)功放模塊進(jìn)行散熱設(shè)計(jì),通過統(tǒng)計(jì)熱源熱量,進(jìn)行熱源布局優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過優(yōu)選低熱阻材料,降低傳熱熱阻。通過優(yōu)化散熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提高散熱能力。并使用6SigmaET軟件對(duì)散熱方案進(jìn)行仿真校核,結(jié)果顯示,該散熱方案可以滿足功放模塊的散熱需求,保證便攜站的正常通信。
【關(guān)鍵詞】:衛(wèi)星通信 便攜站 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 仿真
【學(xué)位授予單位】:電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TN927.2
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第1章 緒論10-15
- 1.1 課題背景10-11
- 1.2 衛(wèi)星通信地球站的研究與現(xiàn)狀11-13
- 1.3 本文的內(nèi)容安排13-15
- 第2章 便攜式衛(wèi)星通信地面站的原理和系統(tǒng)組成15-25
- 2.1 衛(wèi)星通信15-17
- 2.1.1 衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成15-16
- 2.1.2 衛(wèi)星通信頻段16-17
- 2.2 便攜式衛(wèi)星通信地面站17-22
- 2.2.1 便攜式衛(wèi)星通信地面站組成17-18
- 2.2.2 便攜站天線單元18-20
- 2.2.3 綜合業(yè)務(wù)終端20-22
- 2.3 跟蹤對(duì)星技術(shù)22-24
- 2.3.1 現(xiàn)行衛(wèi)星跟蹤技術(shù)22-23
- 2.3.2 優(yōu)選的衛(wèi)星跟蹤技術(shù)23-24
- 2.4 本章小結(jié)24-25
- 第3章 便攜站天線單元設(shè)計(jì)25-42
- 3.1 設(shè)計(jì)輸入25-26
- 3.2 總體布局設(shè)計(jì)26-30
- 3.3 伺服傳動(dòng)設(shè)計(jì)30-34
- 3.3.1 設(shè)計(jì)參數(shù)30
- 3.3.2 俯仰機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算30-33
- 3.3.3 方位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算33
- 3.3.4 方位俯仰結(jié)構(gòu)33-34
- 3.4 整體模型設(shè)計(jì)34-35
- 3.5 抗傾覆設(shè)計(jì)35-37
- 3.6 接口設(shè)計(jì)37-38
- 3.7 底座設(shè)計(jì)38-39
- 3.8 雙氣彈簧機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)39-40
- 3.9 本章小結(jié)40-42
- 第4章 天線單元反射面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度仿真42-54
- 4.1 天線反射面的碳纖維結(jié)構(gòu)42-47
- 4.1.1 夾心材料42-44
- 4.1.2 碳纖維反射面結(jié)構(gòu)形式44-45
- 4.1.3 蜂窩夾層板等效理論45-47
- 4.2 天線反射面及支撐架模型前處理47-50
- 4.2.1 定義材料屬性47-48
- 4.2.2 網(wǎng)格劃分48-49
- 4.2.3 有限元分析49-50
- 4.3 結(jié)果分析50-53
- 4.4 本章小結(jié)53-54
- 第5章 便攜站功放模塊熱設(shè)計(jì)及仿真分析54-66
- 5.1 傳熱基本原則54-55
- 5.2 功率放大器熱設(shè)計(jì)55-58
- 5.2.1 冷卻方式選擇55-56
- 5.2.2 熱設(shè)計(jì)計(jì)算56-58
- 5.3 熱設(shè)計(jì)仿真58-63
- 5.3.1 仿真模型的建立58-59
- 5.3.2 加載初始條件59-60
- 5.3.3 有限元結(jié)果分析60-63
- 5.4 熱測試和散熱措施總結(jié)63-65
- 5.5 本章小結(jié)65-66
- 第6章 總結(jié)與展望66-69
- 6.1 論文總結(jié)66-68
- 6.2 未來展望68-69
- 致謝69-70
- 參考文獻(xiàn)70-72
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本文編號(hào):462232
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