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偏馈小锅一锅多星技术深入研究

2016-6-3 23:35| 点击快速提问| 查看: 1322

摘要: 偏焦增益的计算天线在对准主卫星后,一锅双星实际是利用了抛物面天线的横向偏焦来接收的第二颗卫星的信号。如图四所示:图四:抛物面天线焦点与偏焦点从严格意义上讲:横向偏移的焦点F’ 与天线顶角之间存在的夹角与 ...


偏焦增益的计算
天线在对准主卫星后,一锅双星实际是利用了抛物面天线的横向偏焦来接收的第二颗卫星的信号。如图四所示:

图四:抛物面天线焦点与偏焦点 
从严格意义上讲:横向偏移的焦点F’ 与天线顶角之间存在的夹角与此时天线的最大辐射(接收)方向之间有如下关系(如图五所示),但一般工程可认为二者相等。

图五:波束偏移因子 
天线在偏焦情况下,会造成接收增益的下降,也就是我们接收到的第二颗卫星的信号强度要比轴向上主卫星的信号强度低。其方向系数的变化与馈源偏转角以及天线半功率角之间存在如下图所示关系。

图六:相对方向系数与馈源偏转角的关系 
因此计算出天线的半功率角,计算出馈源偏转角,根据焦直比即可查出方向系数与轴向方向系数之间的比值。从而就可计算出天线在偏焦时增益降低的准确数值。 
“一锅三星”以接收中心为亚洲六号及相邻两颗卫星的技术方案
亚洲六号及相邻两颗卫星分别位于东经120度、125度和115.5度赤道上空。根据前面所述的一锅双星工作原理,以3米前馈天线为例,将位于中间位置的亚洲六号为主星,同时接收两边的卫星,实现一锅三星的接收。

图七:“一锅三星”示意图
假设条件:
接收天线位于北京,天线口径3米,接收频率4GHz,LNA噪声温度为30K,地表温度为15度,馈源插入损耗0.2dB,接收一个36MHz载波,各卫星在北京EIRP均为40dBW,干扰常数一致,忽略指向误差,不考虑降雨衰减。计算结果如下:

表一:“一锅三星”理论计算结果
根据以上计算可以看出,天线接收副星时Eb/No比接收主星时低1dB左右,不会影响正常的接收效果,一锅多星的方案完全可以满足实际的工作需要。特别对于天线场区空间紧张或对成本敏感的用户,应是一个理想的方案。


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