專利名稱：衛(wèi)星追蹤方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種衛(wèi)星追蹤技術(shù)。
本發(fā)明的背景主要為衛(wèi)星原為固定在赤道的軌道上，當(dāng)衛(wèi)星使用年限已久，或是距離其生命周期只剩下二、三年時(shí)，衛(wèi)星并不是固定在軌道上，而是在軌道上以8字形方式移動，而此8字形形狀會因地域而有所不同(參考圖1所示)，且因時(shí)間的不同其衛(wèi)星會在8字形不同點(diǎn)處，由于這種狀況使得地面上的盤形天線要同時(shí)跟隨衛(wèi)星做8字形移動才能對準(zhǔn)漂移衛(wèi)星，方能得到清晰完整的畫面。
傳統(tǒng)的衛(wèi)星自動追蹤方式皆利用調(diào)諧器(Tuner)的AGC電壓大小來決定是否有衛(wèi)星存在及決定衛(wèi)星傳送信號的大小，首先調(diào)諧器先被設(shè)定成解調(diào)某一定值頻率的頻道，而后調(diào)諧器的AGC電壓輸出即表示此頻道的信號強(qiáng)度，并藉此來決定盤形天線與衛(wèi)星的對準(zhǔn)度，但由于每個(gè)頻道信號大小不定，更甚至于因調(diào)諧器頻道設(shè)定控制不正確，故盤形天線亦有對不準(zhǔn)衛(wèi)星的情況，且有時(shí)盤形天線已經(jīng)對準(zhǔn)衛(wèi)星，但調(diào)諧器設(shè)定頻道不正確或該頻道目前無節(jié)目時(shí)，輸出顯示沒有對到衛(wèi)星，此種方式的缺點(diǎn)可綜合如下1、盤形天線雖然對準(zhǔn)衛(wèi)星，但是調(diào)諧器的解調(diào)頻率設(shè)定在沒有節(jié)目的頻道時(shí)，會被視為沒有衛(wèi)星存在。
2、雖同一個(gè)衛(wèi)星，但是每一個(gè)頻道的信號大小往往不同，所以取某一頻道作為衛(wèi)星追蹤對準(zhǔn)信號大小的依據(jù)，是很不客觀的。
3、調(diào)諧器的AGC電壓輸出大多只是表示信號的好與不好，而好與不好之間大部分只差異在6dB內(nèi)，若在好的信號下信號強(qiáng)度為-35dB而不的信號強(qiáng)度為-50dB時(shí)，調(diào)諧器的AGC電壓輸出由信號強(qiáng)度-35dB～-44dB皆相同，所以無法藉此來作為盤形天線與衛(wèi)星的最佳對準(zhǔn)度。
4、由于調(diào)諧器已在衛(wèi)星接收器(RECEIVER)內(nèi)，而每一家廠商所使用的調(diào)諧器的AGC變化狀況不同，而且對不同衛(wèi)星及不同天氣環(huán)境下，調(diào)諧器的AGC變化亦有所不同；若由使用者直接對AGC信號的大小裁定衛(wèi)星追蹤方式，將造成使用者很大的困擾，當(dāng)衛(wèi)星信號改變時(shí)，大部分使用者皆不會調(diào)整AGC信號的大小，必須藉由專業(yè)人員，對于消費(fèi)者而言，耗時(shí)又費(fèi)錢。
本發(fā)明的目的是針對上述缺點(diǎn)提出一種衛(wèi)星追蹤方法，使追蹤衛(wèi)星的過程有良好的準(zhǔn)確性、客觀性及自動性，并讓觀看者不會感覺到有衛(wèi)星漂移的不便。
本發(fā)明衛(wèi)星追蹤方法的主要內(nèi)容為利用全搜索方式，控制盤形天線上下及左右移動，并采用4分法將搜索范圍分成4等份，偵測每一點(diǎn)的信號強(qiáng)度，當(dāng)某點(diǎn)的信號強(qiáng)度大于某定值時(shí)，再將最強(qiáng)信號處用4分法分成4等份找尋最強(qiáng)信號，直到最后一點(diǎn)，表示此處有衛(wèi)星存在；再利用追蹤裝置中的強(qiáng)度計(jì)測得的信號強(qiáng)度作為計(jì)算依據(jù)，使追蹤裝置依據(jù)輸入數(shù)據(jù)調(diào)整水平馬達(dá)與垂直馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)度數(shù)。
為了能對本發(fā)明的方法有更進(jìn)一步的了解，現(xiàn)結(jié)合下列附圖詳加說明如下


圖1是衛(wèi)星的漂移狀況圖；圖2是衛(wèi)星追蹤方式的示意圖3是本發(fā)明的衛(wèi)星追蹤方式(全搜索Full search)圖；圖4是快速搜索(Fast search)圖；圖5是本發(fā)明的系統(tǒng)方塊圖；圖6是實(shí)施例的一衛(wèi)星信號頻譜圖。
上述技術(shù)方案如下一、設(shè)計(jì)概念本發(fā)明衛(wèi)星追蹤方法是采用追蹤裝置為定位器，乃是直接利用降頻器(LNB)的信號，藉由此信號的大小作為追蹤的依據(jù)。
二、設(shè)計(jì)方式目前的衛(wèi)星電視節(jié)目，大體上可分C-band和Ku-band兩個(gè)頻帶，C-band時(shí)衛(wèi)星的傳送頻帶為3.7GHz～4.2GHz，而Ku-band傳送頻帶為10.9GHz～12.75GHz，不管是C-band或是Ku-badn的信號經(jīng)由LNB后則為950MHz～2050MHz，如圖2的950MHz～2050MHz內(nèi)共有6個(gè)頻道，此6個(gè)頻道信號經(jīng)由兩級低噪聲放大器后再經(jīng)由檢波器處理，此時(shí)檢波器會取出此六個(gè)頻道內(nèi)最強(qiáng)的信號(頻道5)并將其信號強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成為一電壓值，由于此電壓值內(nèi)尚有一些交流的變動狀況，所以再經(jīng)由后面的濾波與放大線路，再將電壓輸出給CPU作為信號強(qiáng)度比較的基準(zhǔn)(參考圖2所示)。
三、定位器系統(tǒng)使用狀況(1)設(shè)置(Set-up)利用全搜索(full Search)的觀念，如圖3所示為衛(wèi)星追蹤定位器，控制盤形天線上下移動及左右移動，而且偵測每一點(diǎn)的信號強(qiáng)度，當(dāng)某一點(diǎn)的信號大于某一內(nèi)定值時(shí)，表示此處有衛(wèi)星存在，所以在設(shè)定(Set-up)時(shí)相當(dāng)簡易，而且不用借助其它昂貴的儀器設(shè)備。
(2)使用中當(dāng)使用者已經(jīng)使用時(shí)，其衛(wèi)星追蹤方式為在每隔一段時(shí)間時(shí)，會在其上、下、左、右各偏移一點(diǎn)，找信號強(qiáng)度最強(qiáng)的點(diǎn)，并且把盤形天線移至信號最強(qiáng)處，以后皆以此相同的方式追蹤，由于追蹤過程中定位器自行動作，而且每次盤形天線的偏移量小，所以使用者在觀看節(jié)目時(shí)，不會有信號時(shí)好時(shí)壞的感覺，而且所收看到的皆是最佳狀態(tài)。
(3)換衛(wèi)星收看時(shí)，定位器會根據(jù)設(shè)置(Set-up)時(shí)此衛(wèi)星的位置，移動盤形天線至該處，并在該處的一定范圍內(nèi)找出信號最強(qiáng)的點(diǎn)，并停在該處，尋找方式強(qiáng)調(diào)快速搜索(Fast search)，所以利用4分法，首先將此一范圍分成4等份，找出某一等份的信號最強(qiáng)，再將該信號最強(qiáng)的等份分成4等份，再比較信號強(qiáng)度，而后重復(fù)相同動作，直至最后一點(diǎn)(參考圖4所示)。
本發(fā)明的衛(wèi)星追蹤方式，如下所述一、利用全搜索、快速搜索(full Search、Fast Search)的觀念使衛(wèi)星追蹤定位裝置控制盤形天線上下移動及左右移動，而且偵測每一點(diǎn)的信號強(qiáng)度，至信號最大點(diǎn)處并設(shè)定為追蹤的衛(wèi)星訊號。
二、本發(fā)明藉由信號強(qiáng)度計(jì)測知衛(wèi)星所發(fā)射的信號，并得到最強(qiáng)的信號，輸入給CPU作為盤形天線移動角度的依據(jù)。
圖5所示為本發(fā)明的衛(wèi)星追蹤裝置和方法盤形天線2上裝設(shè)有降頻器3與一光耦合裝置4，光耦合裝置4會因水平、垂直馬達(dá)的動作而發(fā)出水平脈沖信號41與垂直脈沖42給予CPU 54分析計(jì)算，并設(shè)一電纜連接盤形天線2與衛(wèi)星追蹤裝置5的信號強(qiáng)度計(jì)51，藉由信號強(qiáng)度計(jì)51測其信號強(qiáng)度，再經(jīng)比較器53，與CPU 54內(nèi)部輸出的一信號經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器55轉(zhuǎn)換的值作比較，結(jié)果輸至CPU 54，CPU 54收集外來數(shù)據(jù)再加以計(jì)算得水平位移輸出值與垂直位移輸出值送至驅(qū)動器56、57，分別控制水平馬達(dá)6的旋轉(zhuǎn)度數(shù)與垂直馬達(dá)7的旋轉(zhuǎn)度數(shù)，使盤形天線2對準(zhǔn)衛(wèi)星1的位置。
于設(shè)置(Set-up)時(shí)，會先設(shè)定水平方向的左、右極限，及垂直方向的上、下極限，藉著水平脈沖信號41與垂直脈沖信號42，CPU經(jīng)計(jì)算即知道垂直與水平的位置，并可使水平、垂直馬達(dá)6、7對盤形天線的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行調(diào)整。
圖6所示為衛(wèi)星追蹤信號的頻譜圖，圖中表示衛(wèi)星1天線共發(fā)射六個(gè)頻道，經(jīng)降頻器(LNB) 3降頻得中頻段(950MHz～2050MHz)的信號，每個(gè)頻道除頻率不同外，其信號強(qiáng)度也不同，本發(fā)明為對準(zhǔn)信號最強(qiáng)的頻道，如圖6所示的第5頻道，故信號強(qiáng)度計(jì)51會將第5頻道信號選出，送給比較器53而至CPU 54，因此接收到的第5號頻道信號大小決定盤形天線2與衛(wèi)星1的對準(zhǔn)度，促使盤形天線2隨衛(wèi)星1移動方向移動。
綜觀上述相關(guān)結(jié)構(gòu)的敘述及說明，可知本發(fā)明的衛(wèi)星追蹤方式具備下列幾項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明以全搜索和快速搜索(Full-Search)和(Fast Search)(4分法)來追蹤衛(wèi)星，追蹤過程中強(qiáng)調(diào)快速，而且不會遺落衛(wèi)星的存在。
2、利用信號強(qiáng)度計(jì)于定位器內(nèi)，因此提供了衛(wèi)星與盤形天線對準(zhǔn)度的良好客觀性及實(shí)用性。
權(quán)利要求
1.一種衛(wèi)星追蹤方法，為一全搜索(Full Serach)方式，控制盤形天線上下及左右移動，并采用4分法將搜索范圍分成4等份，偵測每一點(diǎn)的信號強(qiáng)度，當(dāng)某點(diǎn)的信號大于某定值時(shí)，再將最強(qiáng)信號處，用4分法再分4等份找尋最強(qiáng)信號，直到最后一點(diǎn)，表示此處有衛(wèi)星存在。
2.如權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星追蹤方法，其中利用信號強(qiáng)度計(jì)測得信號強(qiáng)度給追蹤裝置作為計(jì)算依據(jù)，使追蹤器依據(jù)輸入數(shù)據(jù)調(diào)整水平馬達(dá)與垂直馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)度數(shù)。
全文摘要
一種衛(wèi)星追蹤方法，所用衛(wèi)星追蹤裝置利用全搜索方式，控制盤形天線上下及左右移動，并采用4分法將搜索范圍分成4等份，偵測每一點(diǎn)的信號強(qiáng)度，當(dāng)某點(diǎn)的信號大于某定值時(shí)，再將最強(qiáng)信號處，用4分法再分4等份找尋最強(qiáng)信號，直到最后一點(diǎn)，表示此處有衛(wèi)星存在，利用強(qiáng)度計(jì)測得的信號強(qiáng)度給追蹤裝置作為計(jì)算依據(jù)，以調(diào)整盤形天線的垂直仰角及水平角，使盤形天線與漂移衛(wèi)星的漂移同步，以達(dá)到最好的接收效果，提供清晰與穩(wěn)定的畫面。
文檔編號H01Q3/08GK1115504SQ9410872
公開日1996年1月24日 申請日期1994年7月18日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月18日
發(fā)明者陳義文 申請人:聲寶股份有限公司