一種智能微波中繼系統及智能海上微波中繼站的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能微波中繼系統，包括：用于發射/接收微波信號的微波天線、用于調整所述微波天線方位的伺服系統、以及用于處理所述微波信號的中繼單元。本實用新型同時還公開了一種智能海上微波中繼站。采用本實用新型的技術方案，實現了在遠航輪船上通過普通手機就能夠獲取良好的微波信號，保證了微波信號的傳輸質量。
【專利說明】一種智能微波中繼系統及智能海上微波中繼站
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及無線通信中的中繼站技術，尤其涉及一種智能微波中繼系統及智能海上微波中繼站。
【背景技術】
[0002]伴隨著游艇度假、海上觀光等海上旅游產業的迅速興起，海上旅游產業對遠海通信服務的需求大大提高。然而，當輪船逐漸駛向遠海，陸地的基站信號因傳播距離限制，將無法對輪船進行信號覆蓋，從而導致用戶無法進行正常的通信，這將給用戶帶來不便。
[0003]輪船信號覆蓋技術可以解決上述問題，現有的輪船信號覆蓋技術主要有兩種，一種是直接通過衛星電話進行通信，如圖1所示，這種通信方式要求用戶配備專用的衛星手機并且開通衛星業務使用權，才可以通過衛星手機與外界進行通信；而另外一種則是通過衛星傳輸的方式，如圖2所示，將陸地網信號通過衛星地面站發射給衛星，衛星將信號轉發給處于遠海的輪船，輪船上相應的衛星接收設備通過對衛星信號的接收、解調，最后轉化成普通通信基站能夠解調的信號，再通過基站發射普通手機制式信號給用戶。如此，用戶只需要有普通的手機也能在遠海進行手機通信。
[0004]上述兩種輪船信號覆蓋技術中，陸地至輪船信號的傳輸都是通過衛星轉發的方式進行的，以“衛星地面站一衛星一衛星接收發射設備”為傳輸鏈路。
[0005]現有的以衛星為傳輸方式的輪船信號覆蓋技術存在如下缺陷:直接通過衛星電話的通信方式，要求用戶必須具備“衛星電話”終端，普通手機無法使用；衛星電話發射功率受限，上行鏈路易受干擾，不能保證信號及時準確地傳送給衛星；衛星電話接收能力有限，由于衛星信號本身較弱，處于船艙內的衛星電話基本無法接收到衛星信號，甚至在船甲板上也無法保證能夠接收、解調出衛星信號。以衛星通信為傳輸方式的輪船普通手機信號覆蓋方式，輪船上的衛星天線接收頻段受限，部分區域只能接收到C頻段或Ku頻段；輪船上的衛星天線及配套的伺服系統體積龐大，而輪船表面可利用空間有限；對伺服系統靈敏度要求高，若天線不能準確、及時地對準衛星，容易造成信號丟失，引發傳輸鏈路中斷，需重新搜索衛星，通信連續性得不到保證；衛星子系統設備技術要求高，維修難度高，故障恢復時間長。
實用新型內容
[0006]有鑒于此，本實用新型的主要目的在于提供一種智能微波中繼系統及智能海上微波中繼站，能夠實現在遠航輪船上通過普通手機獲取良好的微波信號，保證微波信號的傳輸質量。
[0007]為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的:
[0008]一種智能微波中繼系統，所述智能微波中繼系統包括:用于發射/接收微波信號的微波天線、用于調整所述微波天線方位的伺服系統、以及用于處理所述微波信號的中繼單元；其中，
[0009]所述微波天線與所述中繼單元以及所述伺服系統連接；所述伺服系統與所述中繼單元連接。
[0010]所述微波天線至少包括:
[0011]用于發射微波信號至陸地微波站以及接收所述陸地微波站發射的微波信號的第一微波天線；
[0012]用于發射微波信號至目標中繼站以及接收所述目標中繼站發射的微波信號的第二微波天線；
[0013]用于向輪船發射微波信號以及接收所述輪船發射的微波信號的第三微波天線；
[0014]所述第一微波天線、所述第二微波天線、所述第三微波天線均與所述中繼單元以及所述伺服系統連接。
[0015]所述伺服系統至少包括:
[0016]用于調整所述第一微波天線方位的第一伺服系統；
[0017]用于調整所述第二微波天線方位的第二伺服系統；
[0018]用于調整所述第三微波天線方位的第三伺服系統；
[0019]所述第一伺服系統與所述第一微波天線連接；所述第二伺服系統與所述第二微波天線連接；所述第三伺服系統與所述第三微波天線連接；所述第一伺服系統、所述第二伺服系統、所述第三伺服系統均與所述中繼單元連接。
[0020]所述第一伺服系統上設置有固定所述第一微波天線的第一機械轉軸；通過控制所述第一機械轉軸的轉動，所述第一微波天線的方位與所述陸地微波站上的天線方位相對；
[0021]所述第二伺服系統上設置有固定所述第二微波天線的第二機械轉軸；通過控制所述第二機械轉軸的轉動，所述第二微波天線的方位與所述目標中繼站上的天線方位相對；
[0022]所述第三伺服系統上設置有固定所述第三微波天線的第三機械轉軸；通過控制所述第三機械轉軸的轉動，所述第三微波天線的方位與輪船上的天線方位相對。
[0023]一種智能海上微波中繼站，所述智能海上微波中繼站包括:通信浮標、智能微波中繼系統以及動力能源系統；其中，
[0024]所述通信浮標包括用于承載所述智能微波中繼系統以及所述動力能源系統的浮標體、用于將所述浮標體固定于海上的錨系；
[0025]所述智能微波中繼系統包括用于發射/接收微波信號的微波天線、用于調整所述微波天線方位的伺服系統、以及用于處理所述微波信號的中繼單元；其中，所述微波天線與所述中繼單元以及所述伺服系統連接；所述伺服系統與所述中繼單元相連接；
[0026]所述動力能源系統包括用于將光能轉化為電能的太陽能電池、用于將風能轉換為電能的發電風車、以及用于存儲電能的蓄電池；
[0027]所述動力能源系統與所述通信浮標以及所述智能微波中繼系統連接。
[0028]所述微波天線至少包括:
[0029]用于發射微波信號至陸地微波站以及接收所述陸地微波站發射的微波信號的第一微波天線；
[0030]用于發射微波信號至目標中繼站以及接收所述目標中繼站發射的微波信號的第二微波天線；
[0031]用于向輪船發射微波信號以及接收所述輪船發射的微波信號的第三微波天線；
[0032]所述第一微波天線、所述第二微波天線、所述第三微波天線均與所述中繼單元以及所述伺服系統連接。
[0033]所述伺服系統至少包括:
[0034]用于調整所述第一微波天線方位的第一伺服系統；
[0035]用于調整所述第二微波天線方位的第二伺服系統；
[0036]用于調整所述第三微波天線方位的第三伺服系統；
[0037]所述第一伺服系統與所述第一微波天線連接；所述第二伺服系統與所述第二微波天線連接；所述第三伺服系統與所述第三微波天線連接；所述第一伺服系統、所述第二伺服系統、所述第三伺服系統均與所述中繼單元連接。
[0038]所述第一伺服系統上設置有用于監測所述浮標體所處的經緯度以及偏移角度的第一監測單元；
[0039]所述第二伺服系統上設置有用于監測所述浮標體所處的經緯度以及偏移角度的第二監測單元；
[0040]所述第三伺服系統上設置有用于監測所述浮標體所處的經緯度以及偏移角度的第三監測單元。
[0041]所述第一伺服系統上設置有固定所述第一微波天線的第一機械轉軸；所述第一伺服系統通過控制所述第一機械轉軸的轉動，使所述第一微波天線的方位與所述陸地微波站上的天線方位相對；
[0042]所述第二伺服系統上設置有固定所述第二微波天線的第二機械轉軸；通過控制所述第二機械轉軸的轉動，所述第二微波天線的方位與所述目標中繼站上的天線方位相對；
[0043]所述第三伺服系統上設置有固定所述第三微波天線的第三機械轉軸；通過控制所述第三機械轉軸的轉動，所述第三微波天線的方位與輪船上的天線方位相對。
[0044]本實用新型實施例記載的智能微波中繼系統，包括:用于發射/接收微波信號的微波天線、用于調整所述微波天線方位的伺服系統、以及用于處理所述微波信號的中繼單元。本實用新型記載的智能海上微波中繼站，包括:通信浮標、智能微波中繼系統以及動力能源系統；所述通信浮標包括用于承載所述智能微波中繼系統以及所述動力能源系統的浮標體、用于將所述浮標體固定于海上的錨系；所述智能微波中繼系統包括用于發射/接收微波信號的微波天線、用于調整所述微波天線方位的伺服系統、以及用于處理所述微波信號的中繼單元；所述動力能源系統包括用于將光能轉化為電能的太陽能電池、用于將風能轉換為電能的發電風車、以及用于存儲電能的蓄電池。相對于衛星手機通信方式，本中繼站通過將微波信號傳送給輪船微波系統，輪船微波系統再將微波信號轉換成普通的手機信號進入船艙室內，解決了用戶在船艙內無法通信的問題。本中繼站通過有效的微波傳輸，實現海上微波傳輸鏈路，解決了部分海上區域無衛星信號覆蓋的問題。相對于衛星船載系統，本中繼站的微波天線體積小，解決衛星天線占用空間巨大的問題，可滿足眾多大小不一的輪船、游艇的空間要求。本中繼站可根據實際情況，保證微波信號的傳輸質量，降低信號靈敏度的要求，提高了信號連續傳輸的可靠性，解決了衛星信號靈敏度要求苛刻及易斷線的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0045]圖1為現有技術中基于衛星電話的通信方式示意圖；[0046]圖2為現有技術中以衛星通信為傳輸方式的輪船普通手機信號覆蓋方式示意圖；
[0047]圖3為本實用新型實施例智能微波中繼系統的結構組成示意圖；
[0048]圖4為本實用新型實施例智能海上微波中繼站的結構組成示意圖；
[0049]圖5為本實用新型實施例智能海上微波中繼站的物理結構圖；
[0050]圖6為本實用新型實施例基于智能海上微波中繼站的遠航輪船信號覆蓋方式示意圖；
[0051]圖7為本實用新型實施例智能海上微波中繼站的工作原理圖。
【具體實施方式】
[0052]為了能夠更加詳盡地了解本實用新型的特點與技術內容，下面結合附圖對本實用新型的實現進行詳細闡述，所附附圖僅供參考說明之用，并非用來限定本實用新型。
[0053]本實用新型實施例記載了一種智能微波中繼系統，如圖3所示，所述智能微波中繼系統包括:用于發射/接收微波信號的微波天線31、用于調整所述微波天線方位的伺服系統32、以及用于處理所述微波信號的中繼單元33 ;其中，
[0054]所述微波天線31與所述中繼單元33以及所述伺服系統32連接；所述伺服系統32與所述中繼單元33相連接。
[0055]優選地，所述微波天線31至少包括:
[0056]用于發射微波信號至陸地微波站以及接收所述陸地微波站發射的微波信號的第一微波天線311 ;
[0057]用于發射微波信號至目標中繼站以及接收所述目標中繼站發射的微波信號的第二微波天線312 ;
[0058]用于向輪船發射微波信號以及接收所述輪船發射的微波信號的第三微波天線313 ；
[0059]所述第一微波天線311、所述第二微波天線312、所述第三微波天線313均與所述中繼單元33以及所述伺服系統32連接。
[0060]優選地，所述伺服系統32至少包括:
[0061]用于調整所述第一微波天線311方位的第一伺服系統321 ；
[0062]用于調整所述第二微波天線312方位的第二伺服系統322 ；
[0063]用于調整所述第三微波天線313方位的第三伺服系統323 ；
[0064]所述第一伺服系統321與所述第一微波天線311連接；所述第二伺服系統322與所述第二微波天線312連接；所述第三伺服系統323與所述第三微波天線313連接；所述第一伺服系統321、所述第二伺服系統322、所述第三伺服系統323均與所述中繼單元33連接。
[0065]優選地，所述第一伺服系統321上設置有固定所述第一微波天線311的第一機械轉軸；通過控制所述第一機械轉軸的轉動，所述第一微波天線311的方位與所述陸地微波站上的天線方位相對；
[0066]所述第二伺服系統322上設置有固定所述第二微波天線312的第二機械轉軸；通過控制所述第二機械轉軸的轉動，所述第二微波天線312的方位與所述目標中繼站上的天線方位相對；[0067]所述第三伺服系統323上設置有固定所述第三微波天線313的第三機械轉軸；通過控制所述第三機械轉軸的轉動，所述第三微波天線313的方位與輪船上的天線方位相對。
[0068]本實用新型實施例還記載了一種智能海上微波中繼站，如圖4、圖5所示，所述智能海上微波中繼站包括:通信浮標41、智能微波中繼系統42以及動力能源系統43 ;其中，
[0069]所述通信浮標41包括用于承載所述智能微波中繼系統以及所述動力能源系統的浮標體411、用于將所述浮標體固定于海上的錨系412 ；
[0070]所述智能微波中繼系統42包括用于發射/接收微波信號的微波天線31、用于調整所述微波天線方位的伺服系統32、以及用于處理所述微波信號的中繼單元33;其中，所述微波天線31與所述中繼單元33以及所述伺服系統32連接；所述伺服系統32與所述中繼單元33相連接；
[0071]所述動力能源系統43包括用于將光能轉化為電能的太陽能電池431、用于將風能轉換為電能的發電風車432、以及用于存儲電能的蓄電池433 ；
[0072]所述動力能源43與所述通信浮標41以及所述智能微波中繼系統42連接。
[0073]優選地，所述微波天線31至少包括:
[0074]用于發射微波信號至陸地微波站以及接收所述陸地微波站發射的微波信號的第一微波天線311 ;
[0075]用于發射微波信號至目標中繼站以及接收所述目標中繼站發射的微波信號的第二微波天線312 ;
[0076]用于向輪船發射微波信號以及接收所述輪船發射的微波信號的第三微波天線313 ；
[0077]所述第一微波天線311、所述第二微波天線312、所述第三微波天線313均與所述中繼單元33以及所述伺服系統32連接。
[0078]優選地，所述伺服系統32至少包括:
[0079]用于調整所述第一微波天線311方位的第一伺服系統321 ；
[0080]用于調整所述第二微波天線312方位的第二伺服系統322 ；
[0081]用于調整所述第三微波天線313方位的第三伺服系統323 ；
[0082]所述第一伺服系統321與所述第一微波天線311連接；所述第二伺服系統322與所述第二微波天線312連接；所述第三伺服系統323與所述第三微波天線313連接；所述第一伺服系統321、所述第二伺服系統322、所述第三伺服系統323均與所述中繼單元33連接。
[0083]優選地，所述第一伺服系統321上設置有用于監測所述浮標體所處的經緯度以及偏移角度的第一監測單元；
[0084]所述第二伺服系統322上設置有用于監測所述浮標體所處的經緯度以及偏移角度的第二監測單元；
[0085]所述第三伺服系統323上設置有用于監測所述浮標體所處的經緯度以及偏移角度的第三監測單元。
[0086]所述第一伺服系統321上設置有用于監測所述浮標體所處的經緯度以及偏移角度的第一監測單元；[0087]所述第二伺服系統322上設置有用于監測所述浮標體所處的經緯度以及偏移角度的第二監測單元；
[0088]所述第三伺服系統323上設置有用于監測所述浮標體所處的經緯度以及偏移角度的第三監測單元。
[0089]優選地，所述第一伺服系統321上設置有固定所述第一微波天線311的第一機械轉軸；通過控制所述第一機械轉軸的轉動，所述第一微波天線311的方位與所述陸地微波站上的天線方位相對；
[0090]所述第二伺服系統322上設置有固定所述第二微波天線312的第二機械轉軸；通過控制所述第二機械轉軸的轉動，所述第二微波天線312的方位與所述目標中繼站上的天線方位相對；
[0091]所述第三伺服系統323上設置有固定所述第三微波天線313的第三機械轉軸；通過控制所述第三機械轉軸的轉動，所述第三微波天線313的方位與輪船上的天線方位相對。
[0092]圖6為本實用新型實施例基于智能海上微波中繼站的遠航輪船信號覆蓋方式示意圖，如圖6所示，當輪船駛離陸地一段距離后，已無法收到來自陸地的基站信號，此時，陸地微波站將基站信號轉換成微波信號，通過陸地微波天線向海上智能微波中繼站發射。由于智能微波中繼站有錨系的固定，因此，智能微波中繼站的經緯度坐標已確定，故可計算確定陸地微波天線的發射接收角度，而中繼站的微波天線也可確定自身的發射接收角度，從而保證了微波天線間的“正面相對”，如圖7所示。當海浪、風力等原因導致漂浮體發生一定角度旋轉時，伺服系統可計算出偏移角度，并通過自身的機械轉動調整微波天線的角度，以保證微波天線間的“正面相對”，如圖7所示。
[0093]本實用新型實施例中，基于經緯度坐標和伺服系統智能地對微波天線的角度進行調整，可以保證陸地、智能海上微波中繼站、輪船上的微波天線間都能夠兩兩“正面相對”，從而提高了微波信號傳輸的可靠性，實現了微波信號在海上能夠順利中繼的過程。
[0094]以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種智能微波中繼系統，其特征在于，所述智能微波中繼系統包括:用于發射/接收微波信號的微波天線、用于調整所述微波天線方位的伺服系統、以及用于處理所述微波信號的中繼單元；其中， 所述微波天線與所述中繼單元以及所述伺服系統連接；所述伺服系統與所述中繼單元連接。
2.根據權利要求1所述的智能微波中繼系統，其特征在于，所述微波天線至少包括: 用于發射微波信號至陸地微波站以及接收所述陸地微波站發射的微波信號的第一微波天線； 用于發射微波信號至目標中繼站以及接收所述目標中繼站發射的微波信號的第二微波天線； 用于向輪船發射微波信號以及接收所述輪船發射的微波信號的第三微波天線； 所述第一微波天線、所述第二微波天線、所述第三微波天線均與所述中繼單元以及所述伺服系統連接。
3.根據權利要求2所述的智能微波中繼系統，其特征在于，所述伺服系統至少包括: 用于調整所述第一微波天線方位的第一伺服系統； 用于調整所述第二微波天線方位的第二伺服系統； 用于調整所述第三微波天線方位的第三伺服系統； 所述第一伺服系統與所述第一微波天線連接；所述第二伺服系統與所述第二微波天線連接；所述第三伺服系統與所述第三微波天線連接；所述第一伺服系統、所述第二伺服系統、所述第三伺服系統均與所述中繼單元連接。
4.根據權利要求3所述的智能微波中繼系統，其特征在于， 所述第一伺服系統上設置有固定所述第一微波天線的第一機械轉軸；通過控制所述第一機械轉軸的轉動，所述第一微波天線的方位與所述陸地微波站上的天線方位相對； 所述第二伺服系統上設置有固定所述第二微波天線的第二機械轉軸；通過控制所述第二機械轉軸的轉動，所述第二微波天線的方位與所述目標中繼站上的天線方位相對； 所述第三伺服系統上設置有固定所述第三微波天線的第三機械轉軸；通過控制所述第三機械轉軸的轉動，所述第三微波天線的方位與輪船上的天線方位相對。
5.一種智能海上微波中繼站，其特征在于，所述智能海上微波中繼站包括:通信浮標、智能微波中繼系統以及動力能源系統；其中， 所述通信浮標包括用于承載所述智能微波中繼系統以及所述動力能源系統的浮標體、用于將所述浮標體固定于海上的錨系； 所述智能微波中繼系統包括用于發射/接收微波信號的微波天線、用于調整所述微波天線方位的伺服系統、以及用于處理所述微波信號的中繼單元；其中，所述微波天線與所述中繼單元以及所述伺服系統連接；所述伺服系統與所述中繼單元相連接； 所述動力能源系統包括用于將光能轉化為電能的太陽能電池、用于將風能轉換為電能的發電風車、以及用于存儲電能的蓄電池； 所述動力能源系統與所述通信浮標以及所述智能微波中繼系統連接。
6.根據權利要求5所述的智能海上微波中繼站，其特征在于，所述微波天線至少包括: 用于發射微波信號至陸地微波站以及接收所述陸地微波站發射的微波信號的第一微波天線； 用于發射微波信號至目標中繼站以及接收所述目標中繼站發射的微波信號的第二微波天線； 用于向輪船發射微波信號以及接收所述輪船發射的微波信號的第三微波天線； 所述第一微波天線、所述第二微波天線、所述第三微波天線均與所述中繼單元以及所述伺服系統連接。
7.根據權利要求6所述的智能海上微波中繼站，其特征在于，所述伺服系統至少包括: 用于調整所述第一微波天線方位的第一伺服系統； 用于調整所述第二微波天線方位的第二伺服系統； 用于調整所述第三微波天線方位的第三伺服系統； 所述第一伺服系統與所述第一微波天線連接；所述第二伺服系統與所述第二微波天線連接；所述第三伺服系統與所述第三微波天線連接；所述第一伺服系統、所述第二伺服系統、所述第三伺服系統均與所述中繼單元連接。
8.根據權利要求7所述的智能海上微波中繼站，其特征在于， 所述第一伺服系統上設置有用于監測所述浮標體所處的經緯度以及偏移角度的第一監測單元； 所述第二伺服系統上設置有用于監測所述浮標體所處的經緯度以及偏移角度的第二監測單元； 所述第三伺服系統上設置有用于監測所述浮標體所處的經緯度以及偏移角度的第三監測單元。
9.根據權利 要求8所述的智能海上微波中繼站，其特征在于， 所述第一伺服系統上設置有固定所述第一微波天線的第一機械轉軸；所述第一伺服系統通過控制所述第一機械轉軸的轉動，使所述第一微波天線的方位與所述陸地微波站上的天線方位相對； 所述第二伺服系統上設置有固定所述第二微波天線的第二機械轉軸；通過控制所述第二機械轉軸的轉動，所述第二微波天線的方位與所述目標中繼站上的天線方位相對； 所述第三伺服系統上設置有固定所述第三微波天線的第三機械轉軸；通過控制所述第三機械轉軸的轉動，所述第三微波天線的方位與輪船上的天線方位相對。
【文檔編號】H04B7/26GK203482201SQ201320481424
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年8月7日 優先權日:2013年8月7日
【發明者】黃智州 申請人:中國移動通信集團海南有限公司