1、中国移动超级基站10020 型天线应急手册中国移动通信集团云南有限公司中国东方红卫星股份有限公司概述10020 型产品是针对中国移动应急通信网络抗灾超级基站卫星通信系统工程需要开发的智能地面站天线，具有可靠性高、操作简便等特点。2.4 米 Ku 和 3.0 米 C 波段天线，是高性能的双修正环焦型天线，采用了计算机优化设计和先进的制造工艺，具有高增益、低旁瓣、高极化鉴别率、小电压驻波比等良好特性。该天线完全满足 CCIR 580-4 及 INTELSAT 标准，以优良的指标通过了亚洲卫星公司、亚太卫星公司、鑫诺卫星公司等其他卫星公司的入网认证。天线控制器可根据信标接收机输出的电压信号的强弱（与
2、接收到的信标信号的强弱相对应）采用电动方式自动控制天线驱动系统，使天线准确指向卫星，并能自动跟踪卫星。当天线控制器自动控制系统失灵或在维护时，可切换到手动驱动模式，通过向天线控制器前面板发指令，使天线波束方向通过电调方式调到天线指向范围内的任意角度。为应付紧急情况，每一轴还提供一套手动曲柄系统。本手册的最终解释权归中国移动通信集团云南有限公司及中国东方红卫星股份有限公司所有。1 天线控制系统1.1 工作原理超级基站平时采用光传输接入 BSC，此时远端站卫星设备处于休眠模式，没有信息传输或只传输少量网管信息；当紧急情况光传输中断时，自动启用该超级基站的卫星传输。超级基站卫星天线始终对准卫星（无论
3、地面光缆中断与否） ，处于自动跟踪状态，并始终读取信标接收机的信号电平。当信号电平下降小于微扫门限时，天线处于保持状态。当信号电平下降大于微扫门限而小于扇扫门限时，控制系统控制天线进入微扫状态，并进入主循环。当信号电平下降大于扇扫门限时，控制系统需要读取倾角仪的读数。如果倾角仪的读数和之前的读数的差值大于 0.3并且保持稳定（连续读数，读数变化量0.05） ，则进行扇形扫描，在扇形扫描过程中，只要接收到的信标信号大于微扫信号电平即转入微扫。扫描完成后，如果信号电平大于或等于扇扫门限，则进入主循环；如果信号电平小于扇扫门限，则判断是由于下雨等非地震因素导致接收卫星信标电平下降的情况，系统待机。如
4、果要转星，控制系统选取目标卫星及极化方式，信标接收机选择信标频率；根据存储的目标卫星和当前所用卫星的位置差，计算出到达目标卫星天线需要转动的方位、俯仰及极化角度；控制系统驱动天线到预置的方位、俯仰和极化角（即到达理论对星角度） ；从这个位置开始进行回字形扫描，直到天线进入自动跟踪状态。信标跟踪接收机采用窄带锁相技术，确保跟踪目标卫星准确度达到 100%。1.2 控制系统的使用说明1.2.1 面板说明1)天线控制单元(ACU) 的前面板说明天线控制单元的前面板如图 2 所示。图 2. 天线控制单元前面板示意图天线控制单元的前面板包括软件控制区、手动控制区和电源开关。 软件控制区的说明请参阅 4.
5、3.3。 手动控制区的说明请参阅 4.3.4。 电源开关：控制天线控制单元的加电和断电。2)天线控制单元的后面板说明天线控制单元的后面板主要是系统的外设接口，如图 3 所示,从左到右依次为：图 3. 天线控制单元后面板示意图 电源（DC-48V）：系统供电接口。 接地桩（GND）：接地端子。 风扇：散热。 极化电机(POL MOTOR)：极化电机控制接口。 监控(MONITOR)：远程监控 键盘(KEYBOARD)：键盘接口。 方位俯仰控制信号输出(AZ/EL CONTROL)：方位俯仰驱动器控制信号输出接口。 前端接口（COMM PORT）：接收采集盒方位、俯仰、极化的编码器信号，接收方位、
6、俯仰的硬限位信号和倾角仪的信号。 （采集盒在天线上固定） 接收机（AGC LEVEL ）: 跟踪接收机的电平及数据信号。3)天线驱动单元前、后面板说明天线驱动单元的前面板上仅有一个电源开关，如图 4 所示。图 4. 天线驱动单元前面板示意图天线驱动单元的后面板主要是控制信号的输入口和方位、俯仰电机的接口。如图 5 所示。图 5. 天线驱动单元后面板示意图 电源（DC-48V）：系统供电接口。 接地桩（GND）：接地端子。 风扇：散热。 方位和俯仰控制信号输入（AZ/EL CONTROL）：方位和俯仰控制信号输入接口。 方位电机（AZ MOTOR）：方位电机供电端口。 俯仰电机(EL MOTOR
7、)：俯仰电机供电端口1.2.2 软件界面说明图 6. 天线控制单元显示界面天线控制单元上电后，显示界面如图 6 所示。位置信息栏显示的经纬度表示天线所在位置的大地坐标，AGC 电平表示接收到所选卫星的信标信号的大小，航向、横滚、俯仰角表示天线底座的姿态角。天线参数栏有两行参数，第一行表示对所选卫星而言，根据位置信息计算的天线理论位置，第二行表示天线目前实际所处的位置。下面的系统状态栏显示传感器工作状态。捕获状态灯红色表示天线未对准卫星，绿色表示天线已经对准卫星。远程控制灯绿色表示本系统支持远程控制。自检状态灯红色表示系统有故障，绿色表示系统正常。系统命令栏有四个按钮，卫星选择按钮可进行不同卫星
8、和极化方式的选定。选择卫星,确认回车后，系统自动跟踪所选择的卫星。一键收藏按钮启动后天线将走到收藏状态。参数设置按钮含有一系列子菜单。是系统各项参数设置的总入口，要进行参数设置需要输入口令，出厂设置为“123456” 。1.2.3 软件系统操作过程和注意事项a) 软件系统操作过程 检查控制主机前、后面板。保证前面板 MANUAL/AUTO(手/ 自)互锁开关打到 AUTO(自控)方式；前面板上的其它开关选择无效；保证后面板上各电缆连接正确并保持牢固。 检查供电是否正常。 打开天线控制单元电源。 打开天线驱动单元电源。 天线控制单元上电后，显示器出现工作界面，系统工作状态栏显示系统正在进行初始化
9、。初始化完毕后屏幕显示测量信息和天线状态信息,系统将自动跟踪上次所对的卫星，直到跟踪完成。如果重新选择卫星，先按 F5 暂停自动寻星，再 按 F2 进入功能选择，用“”键选择卫星，按回车键进入，选择卫星后回车，系统将引导天线完成寻星功能并自动进入自动跟踪状态。如果需要收藏天线，按 F2 进入功能选择，选择 收藏功能键，控制天线回到收藏位置，到位后，提示区将提示天线俯仰正限位（软） ，天线限位指示灯亮，天线收藏结束。关闭天线驱动单元电源。关闭天线控制单元电源。b) 软件系统操作注意事项 系统的正常工作状态是计算机控制状态，此时天线控制单元前面板上的MANUAL/AUTO(手/自)互锁开关应选择(
10、ATUO) 自控方式。 如果外部输入数据（如倾斜仪）显示有故障，可重新启动系统，等待系统正常后进行其他操作。 如需把天线定位到任意指定位置，则选择 MANUAL/AUTO(手/自)互锁开关应选择 MANUAL(手控 )方式，模式按钮分别选择方位、俯仰、极化轴，根据面板当前天线轴的位置显示可将天线转动到要去的位置。1.2.4 手控控制分系统的说明和使用a)手控开关的说明虽然嵌入式控制系统具有非常好的稳定性和可靠性，但是为了保证天线在软件控制系统故障的情况下仍能正常工作，天线控制单元备份了一套手控分系统（手控时，AZ、EL 灯为紫色） 。手动控制系统由四个控制开关构成。从左至右依次为 MODE(模
11、式)、OPTION(选项) 、RUN( 转动 )、ANTENNA(天线) MODE(模式 )：自控、手动选择互锁开关。若置于 AUTO(自控)位置，则由计算机软件控制天线的运行，面板上其它各开关的状态不影响系统运行；若置于 MANUAL(手动)位置，则只能由操作人员操作面板上的模式按钮 AZ/EL/POL（方位/俯仰/极化）开关来控制天线各轴的运行，此时，计算机软件控制无效。 OPTION(选项)：天线某轴正转/反转选择互锁开关。 此开关只有在手/自开关置于手动位置时才有效。若置于+(正转)位置，则天线朝着角度增加的方向转动，即方位由东向西转动，俯仰由下向上转动；若置于-(反转)位置，则天线朝
12、着角度减少的方向转动，即方位由西向东转动，俯仰由上向下转动。 RUN(转动) ：选择手控状态下要转动的天线方位轴，俯仰轴或极化轴，每次转动只能选择一个天线轴。 ANTENNA(天线)：手控方式下，此开关置于启动位置时天线轴可以运动，置于停止位置时天线停止运动。b)手控开关使用时的注意事项1)使用手控开关控制天线正/反转时，正确的使用方法是：保证TRAVEL/STOP(启/停)互锁开关在 STOP(停止)位置，选择手动模式，选择正/反转后，将 TRAVEL/STOP(启/停)开关打到 TRAVEL(转动)位置使天线转动。2)手动开关软件限位的初始设置：方位顺限位：295,方位逆限位：65；俯仰上
13、限位：85,俯仰下限位：10；极化顺限位：90,极化逆限位：-90。c)软件控制系统中参数的设置和说明通过键盘按键选择系统命令中的参数设置按钮并输入口令将进入系统参数设置子菜单，子菜单界面如图 7 所示：图 7 参数设置界面天线方位顺限位角度（180AZ CW Limit360，正常使用时严禁修改） ；天线方位逆限位角度（0AZ CCW Limit180，正常使用时严禁修改） ；天线俯仰上限位角度（安装调试修改后严禁修改） ；天线俯仰下限位角度（严禁修改） ；方位收藏角（严禁修改） ；俯仰收藏角（严禁修改） ；扫描范围（10AZ scan range360，安装调试修改后严禁修改） ；扫描步距
14、（0.1EL scan range10，安装调试修改后严禁修改） ；方位扫描速率（0.1/SAZ scan rate1/S，严禁修改） ；俯仰扫描速率 (0.1/SEL scan rate0.5/S，严禁修改） ；极化顺限位角度（0POL CW limit90，安装调试修改后严禁修改） ；极化逆限位角度（-90POL CCW limit0，安装调试修改后严禁修改） ；接收机门限 1：扇扫门限（每颗星一个值，只能读取，不能更改）接收机门限 2：9.5V，现场安装调试时要保证信号最大时的 AGC 电压8V，AGC 调整电平：对星完成后，当跟踪接收机电平跌落值大于当前值的 10%时，天线进行微扫，确
15、保对星的准确性；AGC 故障电平：对星完成后，当跟踪接收机电平跌落值大于当前值的 20%时，且倾角仪测得的数值变化量0.3，则天线进行重新对星；否则系统认为是下雨等非地震因素引起的电平跌落，天线不进行跟踪。d)使用天线控制系统的注意事项 天线驱动单元壳体及电机壳体应星形安全接地。 在给天线控制单元加电前应保证手/自开关置于 自动方式，方便直接开机可以迅速对准卫星。 天线驱动单元加电前应和电机连接好，严禁天线驱动单元在没有负载的情况下加电，避免损坏驱动器。 未经培训，严禁上岗。1.3 天线参数的设置1.3.1 软件控制系统中参数的设置和说明。当进入控制主界面后，按 F5 停止程序后，再按 “ESC”键进入 DOS 界面。1） 、天线方位角度的修改：在 DOS 界面下输入“setx” ，回车后界面显示：fact_x=目前方位角 please input idea degree:(put ESC to exit，any other key to continue.)回车，界面显示：“A= ”，输入需要的方位角后回车；将会发现天线方
