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常用卫星通信天线介绍

常用卫星通信天线介绍
常用卫星通信天线介绍

常用卫星通信天线介绍(一)

寇松江

(爱科迪信息通讯技术有限公司,北京,100070)

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天线是卫星通信系统的重要组成部分,是地球站射频信号的输入和输出通道,天线系统性能的优劣影响整个通信系统的性能。地球站与卫星之间的距离遥远,为保证信号的有效传输,大多数地球站采用反射面型天线。反射面型天线的特

点是方向性好,增益高,便于电波的远距离传输。

反射面的分类方法很多,按反射面的数量可分为双反射面天线和单反射面天线;按馈电方式分为正馈天线和偏馈天线;按频段可分为单频段天线和多频段

天线;按反射面的形状分为平板天线和抛物面天线等。下文对一些常用的天线

作简单介绍。

1.抛物面天线

抛物面天线是一种单反射面型天线,利用轴对称的旋转抛物面作为主反射面,将馈源置于抛物面的焦点F上,馈源通常采用喇叭天线或喇叭天线阵列,如图

1所示。发射时信号从馈源向抛物面辐射,经抛物面反射后向空中辐射。由于

馈源位于抛物面的焦点上,电波经抛物面反射后,沿抛物面法向平行辐射。接

收时,经反射面反射后,电波汇聚到馈源,馈源可接收到最大信号能量。

图1 抛物面天线

抛物面天线的优点是结构简单,较双反射面天线便于装配。缺点是天线噪声温度较高;由于采用前馈,会对信号造成一定的遮挡;使用大功率功放时,功放重量带来的结构不稳定性必须被考虑。

2.卡塞格伦天线

卡塞格伦天线是一种双反射面天线,它由两个发射面和一个馈源组成,如图2所示。主反射面是一个旋转抛物面,副反射面为旋转双曲面,馈源置于旋转双曲面的实焦点F1上,抛物面的焦点与旋转双曲面的焦点重合,即都位于F2点。从从馈源辐射出来的电磁波被副反射面反射向主反射面,在主反射面上再次被反射。由于主反射面的焦点与副反射面的焦点重合,经主副反射面的两次反射后,电波平行于抛物面法向方向定向辐射。对经典的卡塞格伦天线来说,副反射面的存在遮挡了一部分能量,使得天线的效率降低,能量分布不均匀,必须进行修正。修正型卡塞格伦天线通过天线面修正后,天线效率可提高到0.7—0.75,而且能量分布均匀。目前,大多数地球站采用的都是修正型卡塞格伦天线。

卡塞格伦天线的优点是天线的效率高,噪声温度低,馈源和低噪声放大器可

以安装在天线后方的射频箱里,这样可以减小馈线损耗带来的不利影响。缺点

是副反射面极其支干会造成一定的遮挡。

图2 卡塞格伦天线

3.格里高利天线

格里高利天线也是一种双反射面天线,也由主反射面、副反射面及馈源组成,如图3所示。与卡塞格伦天线不同的是,它的副反射面是一个椭球面。馈源置

于椭球面的一个焦点F1上,椭球面的另一个焦点F2与主反射面的焦点重合。

格里高利天线的许多特性都与卡塞格伦天线相似,不同的是椭球面的焦点是一

个实焦点,所有波束都汇聚于这一点。

图3格里高利天线

4.环焦天线

对卫星通信天线的总要求是在宽频带内有较低的旁瓣、较高的口面效率及较

高的G/T值,当天线的口面较小时,使用环焦天线能较好地同时满足这些要求。因此,环焦天线特别适用于VSAT地球站。

环焦天线由主反射面、副反射面和馈源喇叭三部分组成,结构如图4所示。

主反射面为部分旋转抛物面,副反射面由椭圆弧CB绕主反射面轴线OC旋转

一周构成,馈源喇叭位于旋转椭球面的一个焦点M上。由馈源辐射的电波经副

反射面反射后汇聚于椭球面的另一焦点M’,M’是抛物面OD的焦点,因此,

经主反射面反射后的电波平行射出。由于天线是绕机械轴的旋转体,因此焦点M’构成一个垂直于天线轴的圆环,故称此天线为环焦天线。环焦天线的设计可

消除副反射面对对电波的阻挡,也可基本消除副反射面对馈源喇叭的回射,馈

源喇叭和副反射面可设计得很近,这样有利于在宽频带内降低天线的旁瓣和驻

波比,提高天线效率。缺点是主反射面地利用率低,如图4所示,AA’间的区

域没有作用。

图4环焦天线

5.偏馈型天线

无论是抛物面天线,还是卡塞格伦天线,都有一个缺点,总有一部分电波能量被副反射面阻挡,造成天线增益下降,旁瓣增益增高。可以使用天线偏馈技术解决这个问题。所谓偏馈天线,就是将馈源和副反射面移出天线主反射面的辐射区,这样就不会遮挡主波束,从而提高天线效率,降低旁瓣电平。偏馈型天线广泛应用于口径较小的地球站。这类天线的几何结构比轴对称天线的结构要复杂得多,特别是双反射面偏馈型天线,其馈源、焦距的调整要复杂得多。

图5偏馈天线

6.双频段天线

如果使用频率选择表面(FSS)作副反射面,就可以构成双频段天线。FSS是一种空间滤波器,通过在空间放置周期性的金属贴片或金属缝隙构成,它在某些频率可让电磁波无衰减的通过,而在另外一些频率将电磁波完全反射。其结构及电磁特性如图6所示,在频率f1电磁波被完全反射,在频率f2电磁波完全通过。如果我们使用这样的FSS作副反射面,并使馈源1工作在f1,馈源2工作在f2,则两个馈源可无干扰地工作在同一副天线上,如图7所示。利用相同地原理,可制成多频段天线,这种技术已在卫星上得到应用。这种天线地优点是可有效利用反射面,降低天线重量。

图6 FSS的结构及电磁特性

图7双频段天线

常用卫星通信天线介绍(二)

平板天线

寇松江

(爱科迪信息通讯技术有限公司,北京,100070)

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1.平板天线介绍

平板天线采用阵列天线技术,将几十上百甚至上千个天线单元集成在一块平板上,以获得较高的增益。平板天线主要应用在雷达方面,近年来平板技术开始出现在卫星通信领域。

平板天线的天线单元种类很多,常用的有微带贴片、波导缝隙、喇叭天线等。平板天线可分为平板、平板相控阵、平板抛物面等类型。

2.平板天线与抛物面的比较

平板天线剖面低,易于小型化设计;平板天线的波束可赋形,可设计为多波束;易进行共形设计;平板相控阵天线更加适合高速载体上的动中通信。

平板天线的增益一般比同口径抛物面天线低,因为它的辐射效率、口径效率较抛物面低。

笔者认为,平板天线更适合于低剖面动中通方向的应用。

3.常见Ku波段平板天线介绍

平板天线的应用频带很宽,本文仅涉及Ku频段的天线。

(1)StealthRay 低抛面相控阵天线

StealthRay系列天线是Ku频段低剖面、双向动中通相控阵天线,是美国Raysat Antenna Sy stems(RAS)公司的产品。该公司是Raysat集团公司中的一员。Rasat在1997年获得了相控阵技术专利,并将其应用于卫星通信天线的开发之中。

相控阵天线最大的优势是波束方向的改变是电扫,而不是传统的机械扫描。波束方向改变迅速,无惯性。非常适合高速运动载体的通信。

StealthRay系列的最新产品是StealthRay 5000,其外形如图1所示。尺寸为115 L x 90 W x 21 H cm,外观优雅漂亮。跟星性能极为优良。

图1 StealthRay 5000

其内部结构如图2所示,天线面为微带阵列结构,共四片,两片接收,两片发射,采用分

片式布局,以压低天线高度。射频方面采用极化自适应和空间波束合成技术。发射增益29dBi,接收增益28dBi。详细信息请参阅 2009年10月29日博客《超低抛面相控阵动中通卫星通信天

线StealthRay 3000》。

图2 StealthRay 5000 内部结构

(2) Mijet平板动中通天线

Mijet 系列天线是以色列公司Starling-com的产品,它是Ku频段平板动中通天线。Starling-com公司最初生产空载动中通卫星通信天线,剖面低,增益高,性能好。Mijet天线装在飞机上的情况如图3所示。天线直径76cm,高度15cm,重量50Kg。

图3 Mijet平板动中通天线

Mijet内部结构如图4所示。采用分片结构,一片发射,两片接收。天线面采用微带阵列结构。EIRP=42dBW,G/T值=11dB/K。

图4 Mijet内部结构

近年来Starling-com推出一款汽车上使用的Ku频段平板动中通天线StarCar,其外形及内部结构如图5所示。但StarCar的销售情况并不好。与StealthRay相比,StarCar在跟星性能方面还有待改进,毕竟空载平台与车辆平台的运动规律有很大不同。

图5 StarCar车载平板天线

(3)Microsat System平板相控阵静中通天线

Microsat 天线是美国Gigasat公司的产品。天线采用微带阵列结构,等效口径0.55m,可工作于X、Ku、Ka频段。外尺寸45×56×25cm,工作于Ku波段时EIRP=49dBw,全重只有17K g(含充电电池)。被称为真正的手提箱式便携天线。

图6 Microsat System平板相

控阵静中通天线

(4)EL/K 1891机载相控阵动中通天线

这款天线是以色列航空工业集团公司的产品,被使用在阿帕奇直升机上,提供X/Ku频段动中通卫星通信。如图7所示。

图7 EL/K 1891机载相控阵动中通天线

该天线采用波导缝隙结构,收发单元各70~80个。提供低速率数据传输。内部结构如图所示。

图8 EL/K 1891天线内部结构

4.国内卫星通信平板天线的发展

在卫通领域,国内平板天线的发展很滞后,尚未有成熟的产品。石家庄54所尝试采用波导缝隙技术开发Ku频段平板动中通相控阵天线,并于2007年申请了天线面的专利。但直到今天尚未有成熟的产品面市。上海51所,仿照StealthRay 2000,研发了一款低抛面相控阵天线,

但仅限于接收。今年的卫星大会及消防器材展会上都有Ku频段平板静中通天线参展,如图9、图10所示。

图9 2009年卫星应用大会展出的平板天线

图10 2009年消防器材大会展出的平板天线

准确地说,这些天线都是半成品,尚未实现极化自适应调整,只能通过旋转天线面来调整极化。

由此可见,中国自己要生产低剖面平板或相控阵动中通天线还有很长的路要走。

主流卫星通信天线对比

常用卫星通信天线介绍(一) 原文:寇松江(爱科迪) ★★★★(7020207)添加点图片

天线是卫星通信系统的重要组成部分,是地球站射频信号的输入和输出通道,天线系统性能的优劣影响整个通信系统的性能。地球站与卫星之间的距离遥远,为保证信号的有效传输,大多数地球站采用反射面型天线。反射面型天线的特点是方向性好,增益高,便于电波的远距离传输。 反射面的分类方法很多,按反射面的数量可分为双反射面天线和单反射面天线;按馈电方式分为正馈天线和偏馈天线;按频段可分为单频段天线和多频段天线;按反射面的形状分为平板天线和抛物面天线等。下文对一些常用的天线作简单介绍。 1.抛物面天线 抛物面天线是一种单反射面型天线,利用轴对称的旋转抛物面作为主反射面,将馈源置于抛物面的焦点F上,馈源通常采用喇叭天线或喇叭天线阵列,如图1所示。发射时信号从馈源向抛物面辐射,经抛物面反射后向空中辐射。由于馈源位于抛物面的焦点上,电波经抛物面反射后,沿抛物面法向平行辐射。接收时,经反射面反射后,电波汇聚到馈源,馈源可接收到最大信号能量。 图1 抛物面天线

抛物面天线的优点是结构简单,较双反射面天线便于装配。缺点是天线噪声温度较高;由于采用前馈,会对信号造成一定的遮挡;使用大功率功放时,功放重量带来的结构不稳定性必须被考虑。 2.卡塞格伦天线 卡塞格伦天线是一种双反射面天线,它由两个发射面和一个馈源组成,如图2所示。主反射面是一个旋转抛物面,副反射面为旋转双曲面,馈源置于旋转双曲面的实焦点F1上,抛物面的焦点与旋转双曲面的焦点重合,即都位于F2点。从从馈源辐射出来的电磁波被副反射面反射向主反射面,在主反射面上再次被反射。由于主反射面的焦点与副反射面的焦点重合,经主副反射面的两次反射后,电波平行于抛物面法向方向定向辐射。对经典的卡塞格伦天线来说,副反射面的存在遮挡了一部分能量,使得天线的效率降低,能量分布不均匀,必须进行修正。修正型卡塞格伦天线通过天线面修正后,天线效率可提高到0.7—0.75,而且能量分布均匀。目前,大多数地球站采用的都是修正型卡塞格伦天线。 卡塞格伦天线的优点是天线的效率高,噪声温度低,馈源和低噪声放大器可以安装在天线后方的射频箱里,这样可以减小馈线损耗带来的不利影响。缺点是副反射面极其支干会造成一定的遮挡。

第三代移动通信TD-SCDMA系统主要技术简介

3. 第三代移动通信TD-SCDMA系统主要设备和技术介绍 .1 TD-SCDMA标准的提出与形成 .2 TD-SCDMA系统概述 .2.1 TD-SCDMA系统主要技术性能 概括地讲,TD-SCDMA系统的主要技术性能有: 1. 工作频率: 2010~2025MHz 2. 载波带宽: 1.6MHz 3. 占用带宽: 5MHz (容纳三个载波,即1.6MHz×3) 4. 每载波码片速率: 1.28Mcps 5. 扩频方式: DS , SF=1/2/4/8/16 6. 调制方式: QPSK 7. 帧结构:超帧720ms, 无线帧10ms 8. 子帧: 5ms 9. 时隙数: 7 10. 支持的业务种类: * 高质量的话音通信 * 电路交换数据 (与当前GSM网络9.6Kbps兼容) * 分组交换数据(9.6~384Kbps,以后达到2Mbps) * 多媒体业务 * 短消息 11. 每载波支持对称业务容量: 每时隙话音信道数:16 (8Kbps话音,双向信道,同时工作;也可以用 两个信道支持13Kbps话音) 每载波话音信道数:16×3=48 (对称业务) 频谱利用率: 25Erl./MHz 12. 每载波支持非对称业务容量: 每时隙总传输速率:281.6Kbps (数据业务) 每载波总传输速率:1.971Mbps 频谱利用率: 1.232Mbps/MHz 13. 基站覆盖范围: 在人口密集市区: 3~5Km (根据电波传播环境条件决定) 在城市郊区;适当调整时隙结构可达到10~20Km (与FDD制式相同) 14. 通信终端移动速度:基于智能天线和联合检测的高性能数字信号处理 技术,经 过仿真,通信终端的移动速度可以达到250km/h。

业余无线电 短波便携GP天线

PAC-12 Kit Contents Part Quantity Screws: 8/32 x 3/8” 8 Screws: 8-32 x 5/16” 2 Screw: 8-32 x 1/4” 1 #8 internal tooth washers 8 #8 solder lug ring terminals 6 Bolt: Aluminum, 1/4-20 x 1.5” 1 1/4” internal tooth washer 1 Nut: Aluminum hex, 1/4-20 1 Stainless wing nut, 1/4-20 1 1/4” ring terminals 3 BNC connector 1 BNC mounting plate 1 Wire, PVC insulated stranded 12” Wire, 18AWG enamel copper 1 14 conductor ribbon cable roll 1 Feedpoint insulator PVC tube 1 Feedpoint insulator end caps 2 6” Coil form, PVC 1 3.5” Coil form, PVC 1 Coil form end caps 4 Aluminum Rods 12” 2 Aluminum hex coupling nuts 1 72” telescoping antenna 1 Antenna whip adapter 1 Aluminum ground spike 1 Tools Needed Soldering iron Phillips screwdriver Wire stripper Wrenches, 7/16” and 1/2” Terminal crimp tool Pliers Solder

短波天线原理和应用

短波天线的原理和应用 摘要:本文从电波传播和电离层分布特性的角度解释了短波电波辐射的特点,并介绍了常用短波天线的种类和特性。对各类短波天线的架设要求和注意事项给出了建议和参考。最后对短波天线的接地系统的设计给出了一些参考方案。 关键词:天线、电离层、极化、接地 1.序 无线电通信就是依赖于无线电电波在空间的传播而建立通信链路的,因此电波传播是 无线电的一个重要环节。对于不同的工作频段,电波的传播特性将有所不同。同时所采用的辐射天线也将有很大的不同。本文将就电波的传播特性和短波常用天线以及电台架设的注意问题作一些介绍。 1.1 电离层特性 电波在空间传播将会受到电离层的影响,尤其是中短波的传播就是依赖于电离层的反射进行传输的,因此对电离层应有一些了解。 a)电离层的产生 地球表面有1000公里高的大气层,由于太阳光辐射(x射线,紫外线)空气不断电离同时不断复合,这样空气中将存在着游离的带电粒子; b)带电粒子随高度增加而增加,在离地面较近的地方每立方米只有几个或几十个粒子,到接近1000公里时,每立方米将有上千或上万个带电粒子。因电离层一般按如下分层: C层D层E层F1层F2层 0~50kM 60~90kM 100~120kM 170~220kM 225~450kM c)电离层在白天、黑夜,一年四季将会有不同的变化。白天由于有阳光,低层(D层)电离层浓度升高,反之黑夜时将降低。一年四季变化也是由于因受阳光照射时间长或短而变化。 d)电离层在不断上下或水平运动,从而造成电波反射传播过程中的瑞利衰落和多普勒效应。 e)电离层具有非均匀分布性,类似云彩的特点,因而造成电波反射时的散射,多径时延。f)电离层对电波的吸收随工作频率升高而减少。对中长波吸收很大,如10~20kW的中波广播机覆盖面在100km左右,而1kW的短波可传送3000km。即频率愈高的中短波信号愈容易穿越低层(D层)的电离层。 1.2 大地对电波的影响 大地对电波的影响主要是地波传播的影响,大地不能视为良导体也不能视为绝缘体,由于地质不同应区分对待。 a)对于如海水、淡水、湿地,对电波的吸收较小,但由于地面反射波与入射波有180o 相位差,将会吸收紧靠地面的电波,使波瓣抬高; b)对于干燥地质对电波吸收会较大(主要对短波吸收); c)对于金属矿藏地质如铁矿地带,对电波吸收是非常大的,千万不要在这里设立电台(收发信台);

卫星通信天线简介

常用卫星通信天线简介 天线是卫星通信系统的重要组成部分,是地球站射频信号的输入和输出通道,天线系统性能的优劣影响整个通信系统的性能。地球站与卫星之间的距离遥远,为保证信号的有效传输,大多数地球站采用反射面型天线。反射面型天线的特点是方向性好,增益高,便于电波的远距离传输。 反射面的分类方法很多,按反射面的数量可分为双反射面天线和单反射面天线;按馈电方式分为正馈天线和偏馈天线;按频段可分为单频段天线和多频段天线;按反射面的形状分为平板天线和抛物面天线等。下文对一些常用的天线 作简单介绍。 1.抛物面天线 抛物面天线是一种单反射面型天线,利用轴对称的旋转抛物面作为主反射面,将馈源置于抛物面的焦点F上,馈源通常采用喇叭天线或喇叭天线阵列,如图1所示。发射时信号从馈源向抛物面辐射,经抛物面反射后向空中辐射。由于馈源位于抛物面的焦点上,电波经抛物面反射后,沿抛物面法向平行辐射。接收时,经反射面反射后,电波汇聚到馈源,馈源可接收到最大信号能量。 图1 抛物面天线 抛物面天线的优点是结构简单,较双反射面天线便于装配。缺点是天线噪声温度较高;由于采用前馈,会对信号造成一定的遮挡;使用大功率功放时,功放重量带来的结构不稳定性必须被考虑。 2.卡塞格伦天线

卡塞格伦天线是一种双反射面天线,它由两个发射面和一个馈源组成,如图2所示。主反射面是一个旋转抛物面,副反射面为旋转双曲面,馈源置于旋转双曲面的实焦点F1上,抛物面的焦点与旋转双曲面的焦点重合,即都位于F2点。从从馈源辐射出来的电磁波被副反射面反射向主反射面,在主反射面上再次被反射。由于主反射面的焦点与副反射面的焦点重合,经主副反射面的两次反射后,电波平行于抛物面法向方向定向辐射。对经典的卡塞格伦天线来说,副反射面的存在遮挡了一部分能量,使得天线的效率降低,能量分布不均匀,必须进行修正。修正型卡塞格伦天线通过天线面修正后,天线效率可提高到0.7—0.75,而且能量分布均匀。目前,大多数地球站采用的都是修正型卡塞格伦天线。 卡塞格伦天线的优点是天线的效率高,噪声温度低,馈源和低噪声放大器可以安装在天线后方的射频箱里,这样可以减小馈线损耗带来的不利影响。缺点是副反射面极其支干会造成一定的遮挡。 图2 卡塞格伦天线 3.格里高利天线 格里高利天线也是一种双反射面天线,也由主反射面、副反射面及馈源组成,如图3所示。与卡塞格伦天线不同的是,它的副反射面是一个椭球面。馈源置于椭球面的一个焦点F1上,椭球面的另一个焦点F2与主反射面的焦点重

移动通信频段划分以及介绍范文

移动通信频段划分 GSM通信频段:分为:GSM900 DCS1800 PCS1900(目前中国只用到GSM900和DCS1800两个频段) GSM900: 双工频率间隔:45MHZ 880~890(EGSM),890~915M(PGSM)移动台(手机)发送. 基站接收 925~935(EGSM),935~960M(PGSM)基站发送. 移动台(手机)接收 GSM900频段中我国政府批准使用的上行频率为885~915 MHz ,下行频率为935~960 MHz 移动GSM900频段为885~890(上行)/930~935(下行)(此频段属于EGSM),890~909(上行)/935~954(下行) (此频段属于PGSM),共24M 联通GSM900频段为909~915 (上行)/954~960(下行),共6M DCS1800: 双工频率间隔:90MHZ 1710~1785M 移动台(手机)发送. 基站接收 1805~1880M 基站发送. 移动台(手机)接收 GSM1800频段中我国政府批准使用的上行频率为1710~1755 MHz ,下行频率为 1805~1850 MHz,但未大量使用,特别是小城市 移动GSM1800频段为1710~1720(上行)/1805~1815(下行),共10M 联通GSM1800频段为1745~1755(上行)/1840~1850(下行) ,共10M TD-SCDMA(TDD): 核心频段: A频段:2010~2025MHz(原B频段),建设最好的,最早使用的,广泛室外使用的频段 F频段:1880~1920MHz(原A频段),考虑与小灵通干扰,应从低开始使用 E频率:2320~2370MHz(原C频段),主要室内使用,不室外使用,室内防止与WLAN 冲突,建议从低开始使用。 现在LTE实验网频段为:2320-2370MHz。 WCDMA(FDD)2100M频段:(具有TDD模式,但是没有商用)(标准4种850/900/1900/2100MHz)核心频段:1920~1980MHz,2110~2170MHz(分别用于上行和下行) 中国联通WCDMA分配的频率是1940~1955MHz(上行)/2130~2145MHz(下行),共 15MHz; CDMA2000(FDD)800M频段: 核心频段:815~849MHz,860~894MHz(分别用于上行和下行) 中国电信800M的频段:825-835 MHz(上行)/870-880 MHz(下行),共10MHz; 中国电信cdma2000分配的频率是1920~1935MHz(上行)/2110~2125MHz(下行),共15MHz; 1.EDGE的带宽与基站接入有关,以及与终端使用几个时隙有关,EDGE总8个时隙,但是为了防止干扰一般都没有用完8个时隙,最多分组数据4个时隙。 2.频段变化主要原因:900M满了会自动提升到1800M 或者:900M是语音,1800M是分组数据 3.EDGE各个区域的分布是不一致的,可能有的布局好有的布局不好。 4.GPRS的每个时隙速度大约20Kbps。

9米卫星天线技术资料.

9.0米电动卫星通信天线 WTX9.0-6/4(14/12)型 技术说明书 贵州振华天通设备有限公司(4191厂)

1、概述 WTX9-6/4和WTX9-14/12型卫星通信天线是一种具有四口线极化频谱复用 馈源系统的9米改进型卡赛格伦天线系统。当天线朝天时,天线的轮廓尺寸为φ9m×10.3m。整个天线具有效率高、旁瓣低、使用维护方便、抗风能力强、造形 美观,刚性好,精度高的特点。广泛用于C频段和Ku频段卫星通信地球站。 天线的主反射面均为实体铝板结构,主面直径为9m,副面直径为 1.08m。 立柱式座架的设计允许方位连续转动140o,俯仰从5o~90o连续转动。方位轴和俯仰轴由马达驱动,驱动速度为0.03o/秒和0.1o/秒两种。 馈源系统的极化轴也由马达驱动,驱动速度为 1.5o/秒,转动范围为180o。 步进跟踪系统由室内天线控制单元、室外马达控制器、变频器和信标接收机组成。轴角显示分辨率为0.01o,跟踪精度为0.06o,步进跟踪系统能使天线随时准确地对准卫星。 本天线的外型图见图 1.1。

图1.1 2、天线的主要技术参数 天线主要技术参数与性能指标 项目名称 参数指标 WTX9.0-4/6 WTX9.0-12/14 C波段Ku波段 接收发射接收发射 一、电气性能指标 1.工作频率(GHz) 3.625~4.2 5.825~6.425 10.95~12.75 14.00~14.50 2.增益(dB)50.1 53.2 59.2 60.4 3.驻波≤1.25:1 ≤1.25:1 4.波束宽度(-3dB) 0.513°0.359°0.185°0.159° 5.天线噪 声温度(仰角10°) 37°K57°K (仰角20°) 32°K 48°K 6.G/T值(dB/K)(T LNA=60K) 30 38.4dB/K 7.极化方式四端口或二端口线极化 8.馈源插入损耗(dB) 0.2 0.25 0.40 9.收发隔离度(dB) ≥85 10.交叉极化隔离度(dB) ≥35 11.第一旁瓣(dB) -14 12.广角旁瓣符合CCIR-580-4标准 13.功率容量(KW) 5 1 14.馈源接口CPR-229F CPR-137G WR-75 WR-75 二、机械性能指标 天线口径9000 mm 转动范围方位±70°俯仰5°~90° 跟踪速度0.03°/S 跟踪精度0.06°/S 三、环境特性 1.工作风速35m/s 2.不破坏风速55m/s 3.环境温度-50oC—+60oC 4.雨降10cm/h 5.阳光辐射1000kcal/h㎡6.相对温度0%—100% 7.裹冰 2.5cm 8.使用寿命:8年 抗风能力保精度工作稳态风20m/s,阵风27m/s. 降经度工作稳态风25m/s,阵风30m/s,降雨50mm/h. 保全条件阵风55m/s,天线朝天锁定. 天线重量3500

天线选型

短波无线电通信天线选型 短波通信是指波长100-10米(频率为3-30MHz)的电磁波进行的无线电通信。短波通信传输信道具有变参特性,电离层易受环境影响,处于不断变化当中,因此,其通信质量,不如其它通信方式如卫星、微波、光纤好。短波通信系统的效果好坏,主要取决于所使用电台性能的好坏和天线的带宽、增益、驻波比、方向性等因素。近年来短波电台随着新技术提高发展很快,实现了数字化、固态化、小型化,但天线技术的发展却较为滞后。由于短波比超短波、卫星、微波的波长长,所以,短波天线体积较大。在短波通信中,选用一个性能良好的天线对于改善通信效果极为重要。下面简单介绍短波天线如何选型和几种常用的天线性能。 一、衡量天线性能因素: 天线是无线通信系统最基本部件,决定了通信系统的特性。不同的天线有不同的辐射类型、极性、增益以及阻抗。 1.辐射类型:决定了辐射能量的分配,是天线所有特性中最重要的因素,它包括全向型和方向型。 2.极性:极性定义了天线最大辐射方向电气矢量的方向。垂直或单极性天线(鞭天线)具有垂直极性,水平天线具有水平极性。 3.增益:天线的增益是天线的基本属性,可以衡量天线的优劣。增益是指定方向上的最大辐射强度与天线最大辐射强度的比值,通常使用半波双极天线作为参考天线,其它类型天线最大方向上的辐射强度可以与参考天线进行比较,得出天线增益。一般高增益天线的带宽较窄。 4.阻抗和驻波比(VSWR):天线系统的输入阻抗直接影响天线发射效率。当驻波比(VSWR)1:1时没有反射波,电压反射比为1。当VSWR大于1时,反射功率也随之增加。发射天线给出的驻波比值是最大允许值。例如:VSWR为2:1时意味着,反射功率消耗总发射功率的11%,信号损失0.5dB。VSWR为1.5:1时,损失4%功率,信号降低0.18dB。 二、几种常用的短波天线 1.八木天线(YagiAntenna)八木天线在短波通信中通常用于大于6MHz以上频段,八木天线在理想情况下增益可达到19dB,八木天线应用于窄带和高增益短波通信,可架设安装在铁塔上具有很强的方向性。在一个铁塔上可同时架设几个八木天线,八木天线的主要优点是价格便宜。 2.对数周期天线(LogPeriodicAntenna)对数周期天线价格昂贵,但可以使用在多种频率和仰角上。对数周期天线适合于中、短波通信,利用天波信号,效率高,接近于发射期望值。与其它高增益天线相比,对数周期天线方向性更强,对无用方向信号的衰减更大。 3.长线天线(Long-WireAntennas)长线天线优点是结构简单,价格低,增益适中。与八木天线和对极周期天线比,长线天线长度方向性和增益低。但其优势在于,由于其增益与线长度有关,用户可以找到最佳接收线的长度和角度。通过比较信号波长,计算出线的长度,非常适合于远距离通信。当线长4倍波长在仰角为25度时与双极天线比增益高3dB,当线长8倍于波长时,增益高6dB,仰角下降到18度,图1为长线天线增益示图。

天线知识

1、改善短波信号质量的三大要素 由于短波传输存在固有弱点,短波信号的质量不如超短波。不过我们可以通过一些途径改善短波信号质量,使其尽可能接近超短波。改善短波信号质量的三大要素是:正确选用工作频率;正确选择和架设天地线;选用先进优质的电台和电源等设备。 1.1 正确选用工作频率 短波频率和超短波频率的使用性质完全不同。超短波属于视距通信,距离短,可以固定使用频段内的任何频点;而短波频率则受到电离层变化、通信距离和方向、海拔高度、天线类型等多种因素的影响和限制。用同一套电台和天线,选用不同频率,通信效果可能差异很大。 对于有经验的短波工作者来说,选频并不困难,其中有明显的规律性可循。一般来说:日频高于夜频(相差约一半);远距离频率高于近距离;夏季频率高于冬季;南方地区使用频率高于北方;等等。另外,在东西方向进行远距离通信时,因为受地球自转影响,最好采用异频收发才能取得良好通信效果。如果所用的工作频率不能顺畅通信时,可按照以下经验变换频率:(1)接近日出时,若夜频通信效果不好,可改用较高的频率; (2)接近日落时,若日频通信效果不好,可改用较低的频率; (3)在日落时,信号先逐渐增强,而后突然中断,可改用较低频率; (4)工作中如信号逐渐衰弱,以致消失,可提高工作频率; (5)遇到磁暴时,可选用比平常低一些的频率。 计算机测频 利用计算机测频软件预测可用频率对短波通信很有帮助,是国外经常采用的先进技术手段。计算机测频系统能够根据太阳黑子活动规律等因素,结合不同地区的历史数据,预测两点之间在未来一段时期每天各时节的可用频段,具有较高参考价值。 美国、欧盟、澳大利亚gov-ern-ment的计算机测频系统数据比较准确,它们通过分布在全球的监测点采集和跟踪各种环境参数的变化提供频率依据。其中澳大利亚的ASPAS系统面向全世界提供测频服务,安装和服务费用不高,很有使用价值。 1.2 正确选择和架设天线地线 天线和地线是很多短波用户容易忽视的问题。当通信质量不好时,很多人习惯于从电台上找原因, 而实际上信号不良常常源自天线或地线。 短波和超短波使用的天线是完全不同的。超短波通信因为使用频率高,波长短,天线可以做得很

短波天线

优化短波通信的方法 1、改善短波信号质量的三大要素 由于短波传输存在固有弱点,短波信号的质量不如超短波。不过我们可以通过一些途径改善短波信号质量,使其尽可能接近超短波。改善短波信号质量的三大要素是:正确选用工作频率;正确选择和架设天地线;选用先进优质的电台和电源等设备。 1.1 正确选用工作频率 短波频率和超短波频率的使用性质完全不同。超短波属于视距通信,距离短,可以固定使用频段内的任何频点;而短波频率则受到电离层变化、通信距离和方向、海拔高度、天线类型等多种因素的影响和限制。用同一套电台和天线,选用不同频率,通信效果可能差异很大。 对于有经验的短波工作者来说,选频并不困难,其中有明显的规律性可循。一般来说:日频高于夜频(相差约一半);远距离频率高于近距离;夏季频率高于冬季;南方地区使用频率高于北方;等等。另外,在东西方向进行远距离通信时,因为受地球自转影响,最好采用异频收发才能取得良好通信效果。如果所用的工作频率不能顺畅通信时,可按照以下经验变换频率: (1)接近日出时,若夜频通信效果不好,可改用较高的频率; (2)接近日落时,若日频通信效果不好,可改用较低的频率; (3)在日落时,信号先逐渐增强,而后突然中断,可改用较低频率; (4)工作中如信号逐渐衰弱,以致消失,可提高工作频率; (5)遇到磁暴时,可选用比平常低一些的频率。 计算机测频 利用计算机测频软件预测可用频率对短波通信很有帮助,是国外经常采用的先进技术手段。计算机测频系统能够根据太阳黑子活动规律等因素,结合不同地区的历史数据,预测两点之间在未来一段时期每天各时节的可用频段,具有较高参考价值。 美国、欧盟、澳大利亚政府的计算机测频系统数据比较准确,它们通过分布在全球的监测点采集和跟踪各种环境参数的变化提供频率依据。其中澳大利亚的ASPAS系统面向全世界提供测频服务,安装和服务费用不高,很有使用价值。 1.2 正确选择和架设天线地线 天线和地线是很多短波用户容易忽视的问题。当通信质量不好时,很多人习惯于从电台上找原因,而实际上信号不良常常源自天线或地线。 短波和超短波使用的天线是完全不同的。超短波通信因为使用频率高,波长短,天线

动中通卫星通信天线系统组成及原理分析

动中通卫星通信天线系统组成及原理分析 摘要:动中通天线系统主要用于移动载体移动条件下实时通信,满足处理突发紧急事件的需求。本文提出惯导跟踪式动中通卫星通信车载天线系统的组成,对工作原理进行了分析。惯导跟踪式的动中通天线系统不依赖于任何外部信号,利用惯性导航系统自身即可完全实现自主对星,在移动载体移动过程中也能够进行实时对星和换星,灵活性高。 关键词:动中通,惯性导航,天线,卫星通信 概述 动中通卫星通信天线系统主要用于车辆等载体在快速移动的条件下,保持对卫星实时跟踪,使车载卫星天线始终对准地球同步通信卫星,在地球同步通信卫星与卫星地面站之间构建双向链路的卫星通信,以达到实时、不间断与其他地面站进行图像、语音、数据的卫星通信双向传输。 动中通卫星通信车应用动中通卫星通信天线系统跟踪卫星,利用卫星通信的无缝覆盖,加上所具备的机动灵活和行进间通信的特点,可以使动中通卫星通信车在任何时间、任何地点开通并投入使用,满足处理紧急突发事件的需求。 动中通卫星通信天线系统是实现动中通车载站的核心,天线面通常采用偏馈或正馈面反射的抛物面天线,外形呈球状,相对于相控阵天线来说,其天线增益较高,旁瓣特性较好,可以跟踪制导系统控制天线的方位和俯仰指向。 1天线系统主要分类 一般来说,动中通卫星通信天线系统主要采用以下两种技术实现对星跟踪: (1)单脉冲跟踪式:利用多个方向上卫星通信信号强弱的和差关系,在短时间内判断出天线指向的偏差,即时调整卫星天线的指向,保持对通信卫星的跟踪。 (2)惯导跟踪式:利用惯性导航系统建立一个坐标基准,通过前馈控制伺服系统,使卫星天线稳定在坐标基准中,不受到车辆载体运动的干扰,始终对准通信卫星。 单脉冲跟踪式动中通卫星通信天线系统由于依赖卫星信号进行对星跟踪,因此存在以下问题: 在卫星信号受到遮挡时容易丢星,如途经隧道、桥梁等情况下,被楼宇、大树等遮挡的情况下,都难以保持正常通信;在没有卫星信号的时候无法进行初始对准卫星,在车辆载体行进中无法进行初始对准卫星;在车辆载体大动态情况下,

移动通信天线介绍

目录 第1章概述 (3) 1.1 天线综述 (3) 1.2 基站天线的发展趋向 (4) 1.3 基站天线设计概念 (5) 第2章基站天线的基本技术 (6) 2.1 基站天线 (6) 2.2 系统要求与天线技术 (8) 2.3 天线分类 (9) 2.4 赋形波束天线的设计 (12) 2.4.1 扇形波束 (12) 2.4.2 垂直面赋形波束 (16) 2.4.3 波束倾斜 (18) 2.5 基站分集天线 (19) 2.6 基站天线的无源交调 (23) 2.6.1 无源交调与收发信频率的关系 (23) 2.6.2 PIM的生成点与抑制技术 (24) 第3章基站天线主要指标的设计规范 (25) 3.1 基站天线电压.驻波比(VSWR) (25) 3.2 增益(G) (25) 3.3半功率波束宽度(HPBW) (26) 3.4前后比(F/B) (26) 3.5端口隔离 (27) 3.6极化 (27) 3.7功率容量 (27) 3.8零点填充 (27) 3.9上副瓣抑制 (27) 3.10波束下倾 (27) 3.11 双频双极化天线 (28) 3.12 双频双工双极化天线 (28) 3.13直接接地 (28) 3.14天线输入接口 (29) 3.15无源交调(PIM) (29) 3.16天线尺寸 (29) 3.17天线重量 (29) 3.18风载荷 (30) 3.19工作温度 (30) 3.20湿度要求 (30) 3.21雷电防护 (30) 3.22三防能力 (30)

概述 1.1 天线综述 随着国内经济的快速、持续发展, 改革开放以来,通信产业发生了巨大变化, 这是 众所周知的。通信技术和经济效益的推进,使得通信产业成为国内最大产业之 一,为了适应这一新兴产业的发展,国家也在通信领域进行了重大机构改革。 随着通信本身向信息经济的发展,信息实际上是现代经济的生命线。因此,通 信已成为商业和工业甚至农业等其他行业持续发展的关键因素。 在通信这一领域内,移动通信的发展更加耀眼夺目,人们已不满足在固定场所 处理信息流。在外出旅游、度假、访问等途中也需要通信,因此移动通信有了 契机,它将被工程师们完善地开发并成功地发展。在国内,从八十年代中期至 今,移动通信的发展变迁是有目共睹的,在您的身边、周围处处可以看到移动 终端----手机,丰富多彩,五花八门的手机几乎无时无刻不在传递信息,包括政 治、经济、文化、生活等多个方面。国内最大的GSM蜂窝移动网的用户已逾 两千万;为了实现村村通电话这一宏伟目标,无线接入系统蓬勃发展,为农 村,尤其是偏远村庄的经济发展提供了信息保障。 移动通信的新技术、新器件令人耳目一新,对天线设计师也提出了前所未有的 要求,如在便携的移动终端上如果使用常规天线,用户是不会接受的,而且设 备小型化、微型化也就毫无意义。因此天线设计师们必须研制小型乃至电子天 线以适应现代技术,既能在很小的界面上工作,还要满足电性能指标。然而, 对于天线设计师,不能停留在这种意义上的设计,还有更高的要求,先进的天 线设计能使天线产生另外的系统功能,如分集接收能力,降低多路径衰落,或 极化特性的选择功能等。尤其移动天线设计不再局限于在一个轮廓分明的平坦 基面上实现小型化、轻重量、薄剖面或平嵌安装的全向天线,而是建立一个复 杂的电磁结构,使其在无线信道中发挥重要作用,并成为系统设计的有机部 分,涉及传播特性、本地环境条件、系统组成和性能、信噪比、带宽特性、天 线本身的机械结构、制作技术的适应性以及使用安装的方便性等。移动系统本 身的种类对天线设计影响也很大,陆地、海面、天空和卫星系统之间就有很大 不同。在分区系统中,辐射方向图必须与区域图相一致以避免干扰;城市通信 要采用分集接收以克服多路径衰落;移动终端要求降低移动系统和天线的尺 寸。在小型化便携设备中(如手机),天线和收发信的射频前置电路通常一体

用于Ku频段低速卫星通信的阵列天线设计

2017年第4期信息通信2017 (总第172 期)INFORMATION & COMMUNICATIONS (Sum. N o 172) 用于K u频段低速卫星通信的阵列天线设计 徐永杰,高时汉 (广州海格通信集团股份有限公司,广东广州M0663) 摘要:根据装载平台的迫切需求,研制了一种工作在K u频段的、高效率、低剖面、适应于低速卫星通信的阵列天线,该阵 列天线采用角雉喇》八、正交模搞合器和波导功分器组阵的方式,并集成了 BUC和LNB。由该天线阵列构成的动中通系 统不仅满足小型平台机动应用的通信需求,也可对我国现有的中高速卫星通信网形成必要的补充。 关键词:K u频段;低剖面;阵列天线;动中通 中图分类号:TN965 文献标识码:A文章编号:1673-1131(2017)04-0173-04 Des^n of a Array Antenna at Ku-band for satellite commumcations With Low data rate communicatioiis Xu Yongjie, Gao Shihan (GuangZhou Haige Communications Group Incorporated Company,GuangZhou510663) Abstrate :In this paper,a high efficiency,low profile antenna array at Ku-band for satellite communications With Low data rate communications is described,which is based on horn antennas,the Orthomode Transducer and waveguide power divider struc-ture and integrated with LNB and BUC.The Satcom on the Move composed of t he array antenna not only meet the needs of small mobile communications platform,moreover,it is necessary of supplement the existing high date rate satellite communications. Key words :Ku band;low profile;array antenna;Satcom on the Move 〇引言 随着卫星通信的发展,在小型水面舰艇、运输车队以及机 械化部队的装甲车等具有通信需求的装载平台配置用户地球 站时,面临小塑装载平台的限制,急需更小型天线系统的用户 站装备;同时,在原有固定使用模式的基础上,机动武器平台 对用户站进一步具有动中通的通信需求。在此类需求的基础 上,需要对原有型谱中用户站及天线进行更小型化设计,支持 动中通应用的卫星终端站型。 基于以上需求,本文设计了一款K u频段小型化天线阵, 利用该天线阵组成的动中通天线配合卫星终端安装在水面舰 艇上,通过K u频段透明转发器和中心站通信,可实现在卫星 波束覆盖下的低速话音、基于IP协议数据交互、短信交互等功 能;也可以安装在运输车队和机械化部队的装甲车上,不仅满 足小型平台机动应用的通信需求,也可以对我国现有的中高 速卫星通信网形成必要的补充。 1天线组成 天线是用户站等站型设备的重要组成部分。本文设计的 天线阵列集成了平板阵列天线、上变频器(BUC)和下变频器 (LNB)等部分,用于构建无线传输通道。如图1虚线框中所示。 图1用户站设备组成图 2喇叭阵列天线设计 喇机平板阵列天线由于体积小、效率高、低剖面和重量轻,在无线通信系统中得到了广泛的应用。Starling、ERA、Raysat、Trao Star等公司设计的平板阵列天线促进了国内平板天线的发展,但 这些平板天线结构与用户站设备给出的结构形式不匹配。根据 结构要求,本文设计了方形喇叭阵列天线,采用波导喇叭作为天 线的基本辐射单元,利用变形T型结,实现馈电网络的设计,组 成了 3元天线子阵,利用子阵技术,设计出3X20元阵列天线。 天线阵列指标为: 工作频率:RX12.25GHz?12_75 GHz TX 14.0GHz?14.5 GHz 天线口径:等效0.3米; 天线增益:大于30.5dBi; 天线高度:小于60mm; 双端口驻波比:<1.5; 双端口隔离度:>55dB; 极化形式:线极化; 天线带宽:收发双频带带宽均为0.5GHz。 2.1辐射单元设计 喇叭单元是波导阵列天线常用的基本天线单元。喇叭天 线单元剖面如图2所示。 根据图2可得出下列几何关系式[1]: 0 L… cos-= -(1) 2 L+a I= —(£T

0移动通信系统简介

第一章移动通信实验系统简介 1、1简介 移动通信、光纤通信和卫星通信被称为是当今最为热门的三大通信技术,其中的移动通信技术是当前发展最快应用最广泛的通信领域。移动通信技术现在已经发展到以WCDMA、CDMA2000为代表的第三代技术成熟运用,第四代技术也正悄然来临的时代。天线系统,功率控制,高效调制,高效频谱利用,高性能纠错码技术等使得第三代、第四代移动通信技术的优越性能成为可能。移动通信的快速发展,使这门课程在通信、电子类的本专科专业的教学中,占有越来越重要的作用。同时,由于移动通信中的高速发展,许多新技术在移动通信中使用,使这门课程的教学也越来越困难。 为了更好的使通信、电子类的本专科专业的学生能更好的掌握这么课程的学习,因此,我们开发了这套系统用于辅助教学。本实验系统主要围绕现有移动通信的典型的信号处理过程,以及典型移动通信系统的使用和开发等专业技术来开设实验。希望通过本实验系统的使用,能使学生熟悉典型移动通信系统的信号处理、能分析典型移动通信处理技术的性能、熟悉移动通信系统的开发和应用技术。 本章将对典型移动通信系统的信号处理过程进行描述,并对本通信系统进行简单介绍。 1、2移动通信系统信号处理的过程 一、GSM系统的信号处理过程 如下图所示为GSM移动通信系统的框图,其他移动通信系统也由类似模块组成。 图1-1 GSM系统信号处理框图 模拟语音信号通过RPE-LTP编码后进行相应的编码、交织等信号处理后,经过GMSK调制后无线发

射。接收端通过解调制、解交织、解码后,通过RPE-LTP 解码后电声输出。 二、CDMA 系统的信号处理过程 由上图可以看出CDMA 的信号处理模块主要包含卷积编码器、码元重复单元、分组交织器、扰码、WALSH 码、QPSK 调制等组成。 三、移动通信系统的信号处理框图 由上述图可以看出:在移动通信系统中的基带信号均可以由下图表示,信号比特(语音、控制或数据)通过信道编码器、分组交织后、进行正交码分和PN 扩频后,再通过正交调制模块无线发送。只是在于不同的移动通信系统中采用的具体技术不同。 移动通信系统与其他通信系统的区别还在于其一由于移动通信信道的复杂性,它大量的采用了最新的现代通信技术的最新成果:如语音编码技术、扩频解扩技术、调制解调技术、码分多址技术、信道编解码技术、智能天线技术等;其二它有着与通信系统不同的组网及管理技术。因此要掌握移动通信技术,需要在通信原理的基础上,掌握这两类与其他通信技术不同的技术。为此我们的实验系统也是针对这两个方面开发了一系列相关实验;实验内容以移动通信设计的主要新技术为主,结构以上图结构为主,同时兼顾移动通信的组网技术。为增强学生对移动通信系统的掌握,整个实验系统分为验证和综合设计类实验。 1、3移动通信实验系统的介绍 一、实验箱的特点 1、 包含了大量现有移动通信系统和大多数无线通信系统中的使用的最新技术原理的相关实验。如在GSM 系统中的GMSK 调制解调技术、交织技术、线性分组码技术,及在第三代移动通信中的QPSK 4/ 调制解调技术、卷积码技术和其他无线通信系统中的技术如BCH 编解码技术、QAM 调制解调技术。包含DSP 、FPGA 等最新、最热门的通信系统的开发技术。 2、 射频部分包含了多种射频方案,如现有的CDMA 和GSM 两个频段,并且还包含了自组网的2.4G 频段, 可以实现与任意公众网的通信或者可以通过自组网实现任意两台实验箱的通信。射频部分提供二次开 图1-2 CDMA 系统信号处理框图

短波通信盲区及解决方法及天线架设秘籍之一

短波通信盲区及解决方法及天线架设秘籍之一————天线防雷全攻略 作者:佚名 短波通信的发展前景 尽管当前新型无线通信系统不断涌现,短波这一最古老和传统的通信方式仍然受到全世界的普遍重视,在卫星通信和移动通信快速发展的今天,短波通信不仅没有被淘汰,还在快速发展。其原因是:短波通信距离远、抗毁能力和自主通信能力强、运行成本低。 短波通信技术发展状况 近年来,短波通信技术在世界范围内获得了长足进步,出现了很多新电台、新装备和新技术。其主要特点是: 1、短波电台 短波单边带电台体积越来越小,功能越来越多,性能越来越好,兼容性越来越强。数字化是短波电台的必然发展趋势。 2、短波天线 短波天线主要是向宽带、全向、无“盲区”、高增益方向发展。体积越来越小,效率越来越高。现推出了多款新型基站天线和车载天线。 3、频率选择 在频率选择方面,除已广泛使用的ASAPS测频系统和ALE自适应选频方法外,又推出了短波全频段实时自适应选频系统和频率管理系统。 4、噪声消除 在抗噪声方面推出了多种静噪、消噪方式,尤其是美国SGC公司最近推出的ADSP2单端消噪器,可以串接在任何无线电台的收信音频放大电路中或做成消噪扬声器,消除信道中的背境噪声,使短波电台的收听质量,达到或接近超短波电台的收听水平。 5、组网通信 在组网通信方面,除自适应(ALE)功能中的选呼组网方式外,国外己推出了CCIR493数字选呼系,该系使每一部电台分得一个不重复的ID码(4~6位),通过它可组成万台级的大网,现在澳大利亚生产的短波电台,欧、美生产的部份短波电台,己作为常规功能,固化于整机中。CCIR493数字选呼系统可实现单呼、组呼、群呼,收发短信息,传送GPS定位信号,传送警报信号,实现短波/市话网双向自动拨号等功能。 短波通信盲区及解决方法 一、短波传播方式 无线电广播、无线电通信、电视、雷达等都要靠无线电波的传播来实现。

常用卫星通信天线介绍

常用卫星通信天线介绍(一) 寇松江 (爱科迪信息通讯技术有限公司,北京,100070) E -mail: 天线是卫星通信系统的重要组成部分,是地球站射频信号的输入和输出通道,天线系统性能的优劣影响整个通信系统的性能。地球站与卫星之间的距离遥远,为保证信号的有效传输,大多数地球站采用反射面型天线。反射面型天线的特 点是方向性好,增益高,便于电波的远距离传输。 反射面的分类方法很多,按反射面的数量可分为双反射面天线和单反射面天线;按馈电方式分为正馈天线和偏馈天线;按频段可分为单频段天线和多频段 天线;按反射面的形状分为平板天线和抛物面天线等。下文对一些常用的天线 作简单介绍。 1.抛物面天线 抛物面天线是一种单反射面型天线,利用轴对称的旋转抛物面作为主反射面,将馈源置于抛物面的焦点F上,馈源通常采用喇叭天线或喇叭天线阵列,如图 1所示。发射时信号从馈源向抛物面辐射,经抛物面反射后向空中辐射。由于 馈源位于抛物面的焦点上,电波经抛物面反射后,沿抛物面法向平行辐射。接 收时,经反射面反射后,电波汇聚到馈源,馈源可接收到最大信号能量。

图1 抛物面天线 抛物面天线的优点是结构简单,较双反射面天线便于装配。缺点是天线噪声温度较高;由于采用前馈,会对信号造成一定的遮挡;使用大功率功放时,功放重量带来的结构不稳定性必须被考虑。 2.卡塞格伦天线 卡塞格伦天线是一种双反射面天线,它由两个发射面和一个馈源组成,如图2所示。主反射面是一个旋转抛物面,副反射面为旋转双曲面,馈源置于旋转双曲面的实焦点F1上,抛物面的焦点与旋转双曲面的焦点重合,即都位于F2点。从从馈源辐射出来的电磁波被副反射面反射向主反射面,在主反射面上再次被反射。由于主反射面的焦点与副反射面的焦点重合,经主副反射面的两次反射后,电波平行于抛物面法向方向定向辐射。对经典的卡塞格伦天线来说,副反射面的存在遮挡了一部分能量,使得天线的效率降低,能量分布不均匀,必须进行修正。修正型卡塞格伦天线通过天线面修正后,天线效率可提高到0.7—0.75,而且能量分布均匀。目前,大多数地球站采用的都是修正型卡塞格伦天线。

浅谈卫星通信天线系统综合防雷设计

浅谈卫星通信天线系统综合防雷设计 1 概述 卫星通信天线是卫星通信基站的重要组成部分。卫星通信基站的卫星天线一般架设在建筑物楼顶上,相对周围环境而言,目标比较突出,从而导致雷击概率增多,通信基站常常遭受雷害,导致通信设备损坏、系统瘫痪。 雷击的危害主要有四个方面:1、直击雷;2、雷电波侵入;3、感应过电;4、地电位反击。以上四方面中雷电对卫星通信天线系统的危害主要以雷电波侵入、感应过电压与地电位反击三者居多,这三者统称为雷电电磁脉冲。据有关统计资料,直击雷的损坏仅占15%,而雷电电磁脉冲的损坏占85%。因此,对雷电电磁脉冲的防护是防雷系统设计的重点。 2 设备组成 本次卫星通信天线防雷系统的设计以3.0米环焦通信卫星天线为设计对象,卫星通信天线系统包括室外部分设备、室内部分设备、以及室内及室外设备之间的连接电缆。 室内设备包括伺服控制单元(简称ACU)、伺服驱动单元(简称ADU)、信标接收机。 室外设备为卫星天线,包括天线头、天线座、方位俯仰极化电动机、方位俯仰传感器、方位俯仰极化限位开关、倾角仪等。 室内及室外设备之间的连接电缆包括强电电缆及弱电电缆。 3 防雷等级分类计算 卫星通信天线一般架设在建筑物的楼顶,在卫星通信天线系统防雷设计时,首先是要确定建筑物的防雷等级,从而进一步分析确认卫星天线系统的防雷设计的相关指标参数。《建筑物防雷设计规范》(GB50057-97 2000)中,对建筑物防雷等级的划分,除了由建筑物的功能定性外,第二、三类防雷建筑,还取决于建筑物的预计年雷击次数N。 建筑物年预计雷击次数应按下式计算: N = k * Ng * Ae (1) 式中:N ──建筑物年预计雷击次数(次/a); k ──校正系数,在一般情况下取1,在下列情况下取相应数值:位于旷野孤立的建筑物取2;金属屋面的砖木结构建筑物取1.7;位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物,以及特别潮湿的建筑物取1.5; Ng ──建筑物所处地区雷击大地的年平均密度[次/(km2·a)]; Ae──与建筑物截收相同雷击次数的等效面积(km2)。

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