衛(wèi)星通信地球站設(shè)備1

1、衛(wèi)星通信地球站設(shè)備一、地球站的分類及組成1.1地球站的各類1.1.1衛(wèi)星通信地球站可以按安裝方式、傳輸信號(hào)特征、天線口徑尺寸、設(shè)備規(guī)模及用途來分類：1、按安裝方式：固定站可搬運(yùn)站移動(dòng)站2、按傳輸信號(hào)特征：模擬站數(shù)字站3、按業(yè)務(wù)性質(zhì)：遙測、遙控、跟蹤站通信業(yè)務(wù)站4、按用途分：民用通信站：公用站專用站軍用通信站：戰(zhàn)略通信站戰(zhàn)術(shù)通信站衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)氣象衛(wèi)星航空、航海、導(dǎo)航科學(xué)實(shí)驗(yàn)另外還可以按工作頻段、通信衛(wèi)星類型、多址方式、天線口徑等分類。目前國際上，通常地球站天線口徑尺寸及 G/T 值的大小將地球站分為 A 、B、C、D、E、F、 G、Z 等各種類型見下表 1：表 1：各類地球站的天線尺寸及性能指標(biāo)

2、類型地球站標(biāo)準(zhǔn)天線尺寸（米）最小 G/T（ dB/k）頻段A15 18（原 3032）35（原 40.7）C大型站C12 14（原 1518）37（原 39）KuB11 1331.7CF391029C中型站E381034KuF27 827CE25 729KuF14.5522.7C小型站E13.525KuD14.5522.7CVSATG0.6 2.45.5C、 KuTVRO1.2 1116C、 Ku國內(nèi)Z0.6 325.516C、 Ku其中 A、B、C 型站稱為標(biāo)準(zhǔn)站，用于國際通信；2E 和 F 又分為 E1、E2、E3 和 F1、F2、F3 等類型，主要用于國內(nèi)通信。其中 E2、E3 和 F2

3、、F3 又稱為中型站。 E1、F1 稱為小型站。1.1.2VSAT 地球站的分類1、按安裝方式固定、可搬、車載、機(jī)載、船載、背負(fù)式、手提式等站。2、按網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)星狀、網(wǎng)狀、星狀網(wǎng)狀混合結(jié)構(gòu)。3、按收發(fā)方式單收站、單發(fā)站、雙向站。4、按業(yè)務(wù)性質(zhì)固定業(yè)務(wù)和移動(dòng)業(yè)務(wù)。5、按支持的主要業(yè)務(wù)類型分話音VSAT 站、數(shù)據(jù) VSAT 站、綜合 VSAT站。其它的還有按工作頻段分（L 波段、 C 波段、 Ku 波段等）、多址方式（FDMA 、TDMA 、CDMA 、SDMA 等）。1.2地球站的組成一般的衛(wèi)星通信地球站，盡管對(duì)于不同的通信體制，地球站的組成不盡相同。但其基本組成一般包括：天線分系統(tǒng)、發(fā)射分系統(tǒng)、

4、接收分系統(tǒng)、信道終端設(shè)備、遙測跟蹤、監(jiān)控分系統(tǒng)、伺服跟蹤分系統(tǒng)和電源分系統(tǒng)。1.2.1VSAT 地球站設(shè)備組成VSAT 衛(wèi)星通信網(wǎng)由衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器、主站（中心站）和遠(yuǎn)端小站三部分3組成。1）主站的設(shè)備組成：見圖 1：主站設(shè)備連接方框圖。這是我們?yōu)橹袊鴻C(jī)械進(jìn)出口總公司海外VSAT 衛(wèi)星通信系統(tǒng)所做的技術(shù)方案的主站設(shè)備構(gòu)成。該系統(tǒng)的主站設(shè)在中石油通信公司（固安）、遠(yuǎn)端小站 8 座，設(shè)在剛果（布） 。該系統(tǒng)工作在擴(kuò)展C 波段（即上行頻率為 64256725MHz，下行頻率為 34003700MHz ），擬租用泛美8 通信衛(wèi)星（ 68.5°E）。主站設(shè)備由三部分組成：天線、ODU 、IDU （還

5、有網(wǎng)管）。OMT 雙工器（正交模轉(zhuǎn)換器、正交模耦合器、極化分離器）收發(fā)共用天線要使用雙工器。HPA高功率放大器Booster HPA 放大器的激勵(lì)級(jí)BUC（Block UPCoverter）上變頻器塊LNB （lew noise amplifier Dwon Coverter Block ）低噪聲放大及下變頻器。ODU 和 IDU 使用了三個(gè)不同廠家的設(shè)備ODU 采用的萬康公司提供的美國mitec 公司的設(shè)備IDU 有德國諾達(dá)公司的IDU5000 室內(nèi)單元。以及Comtec 公司的衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器（ 570L）。主站設(shè)備組成的特點(diǎn)：4上、下變頻器采用一次變頻。中頻為L 波段（發(fā)： 9501525

6、MHz 、收： 9501700MHz）主站為多載波工作（將來是）目前是單載波工作，由 IDU5000 發(fā)射一個(gè)大載波，接收也是同一個(gè)大載波滿足剛果（布）項(xiàng)目的 8 個(gè)小站的通信。10 MHz 參考信號(hào)和 LNB 的直流供電由不同的室內(nèi)單元供給，諾達(dá)公司室內(nèi)單元 IDU5000 分別對(duì)發(fā)信和收信支路提供 10 MHz 參考信號(hào)。由 570LMODEM 對(duì)發(fā)信支路的 BUC 提供直流 24V 供電并對(duì) LNB 提供直流 24V 供電。功放則由室內(nèi)的交流電源供電并在 Booster 內(nèi)，經(jīng)交直流變換后提供功放所需的直流電壓。在室內(nèi)單元分為兩個(gè)系統(tǒng)一個(gè)是 IDU5000 為 TDMA 體制的系統(tǒng)。 此

7、系統(tǒng)為網(wǎng)狀網(wǎng)， 有網(wǎng)管設(shè)備對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視控制管理。另一個(gè)系統(tǒng)則是由 570L 調(diào)制解調(diào)器構(gòu)成。它是一個(gè) TDM/MCPC 體制的系統(tǒng)，是個(gè)星形網(wǎng)，固定預(yù)分配的系統(tǒng)。 （570L 有其特點(diǎn)，即它采用了 Turbo 糾錯(cuò)編碼）。這兩個(gè)系統(tǒng)共用室外單元ODU 和天饋系統(tǒng)。2、遠(yuǎn)端小站設(shè)備組成見遠(yuǎn)端小站設(shè)備連接方框圖圖2ODU 由萬康公司提供的澳大利亞的Coden 公司的設(shè)備；5IDU 則由德國諾達(dá)公司SKYwanODU2500 室內(nèi)單元；小站設(shè)備由三部分組成：天饋系統(tǒng)、ODU 、IDU ；上、下變頻均為一次變頻，中頻為L 波段；小站發(fā)射一個(gè)載波 （TDMA 大載波），接收一個(gè)載波（與發(fā)射的 TDM

8、A為同一個(gè)載波）；IRD 電視接收機(jī)（接收泛美4 號(hào)星的中央第 4 套、第 9 套節(jié)目）；由 IRD 向 LNB 提供直流 24V 電源；IDU2500 向收、發(fā)支路提供10MHz 參考信號(hào)；BUC 由室內(nèi)交流電源提供供電。注：將來在遠(yuǎn)端可以配置以570L 調(diào)制解調(diào)器作為室內(nèi)單元再配以擴(kuò)展C波段的天線和 ODU ，構(gòu)成星形網(wǎng)的的遠(yuǎn)端小站。二、地球站的天饋系統(tǒng)2.1天線的功能與分類2.1.1天線的功能1）把發(fā)送設(shè)備產(chǎn)生的大功率微波信號(hào)以電磁波的形式向衛(wèi)星輻射。2）接收衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的微波信號(hào)，并把它送至接收設(shè)備的第一級(jí)低噪聲放大器中。3）要使天線始終對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星方向（采用伺服跟蹤系統(tǒng)）。2.1.2天線的

9、分類衛(wèi)星通信一般采用面天線，所謂面天線，就是具有初級(jí)饋源并由反射面形成次級(jí)輻射場的天線。6面天線主要包括單反射面天線和雙反射面天線兩大類。其主要類型如下：1）前饋式拋物面天線（單反射面）由饋源喇叭和主反射拋物面組成如圖 2A 。由位于焦點(diǎn)處饋源發(fā)出的球面波經(jīng)拋物面反射后變換成平面波， 形成沿拋物面軸向輻射最強(qiáng)的窄波束，這種天線早期用過，由于饋源的阻擋，效率較低，現(xiàn)已不用。2）偏饋（偏置）拋物面天線（單反射面天線）它實(shí)質(zhì)上是切割拋物面部分曲面，在焦點(diǎn)處放置饋源喇叭，使其僅對(duì)偏置反射面照射。圖如 2b，由于饋源偏離視軸，不產(chǎn)生阻擋，故可提高效率，降低副瓣。 是 VSAT 小型地球站理想的天線。比如

10、， Ku 波段 1.2 米天線和 1.8 米天線均采用此種天線。3）卡塞格倫天線（雙反射面天線）利用后凸雙曲面和拋物面而形成的雙反射面天線。如圖2c 所示。由饋源喇叭對(duì)副反射面（雙曲面）照射，再由副反射面再對(duì)主反射面（拋物面）照射形成平面波束。 這種天線口徑利用系數(shù)高，從而提高了天線的效率。這是大、中型衛(wèi)星通信地面站， 不論 C 波段還是 Ku 波段，均采用此類天線。（屬后饋式天線）。4）環(huán)焦天線（雙反射面天線）環(huán)焦天線又稱偏焦軸天線。其特點(diǎn)是作為主反射面的焦點(diǎn)不是一個(gè)點(diǎn)而是副反射面前的一個(gè)焦環(huán)，如圖2d 所示，它克服了饋源喇叭直接照7射副反射面產(chǎn)生駐波的缺點(diǎn)。 并減少了副反射面遮擋的影響，

11、提高了效率，降低了副瓣電平。適用于 VSAT 小型地面站及電視單收站。圖 2a：前饋拋物面天線圖 2b:偏饋拋物面天線8圖 2c：卡塞格倫天線圖 2d：環(huán)焦天線2.2 天線的構(gòu)成1）天線的組成以卡塞格倫天線為例，它是由主反射面、副反射面、饋源喇叭（初級(jí)輻射器、或一次輻射器）、雙工器、座架、驅(qū)動(dòng)裝置。（對(duì)于大型天線有同服跟蹤系統(tǒng)）等組成。一般 6 米以下天線不需要自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)。67 米天線可用可不用。 89米以上天線需要自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)。天線的驅(qū)動(dòng)方式：人工、電動(dòng)、自動(dòng)三種方式。2）雙工器（1）關(guān)于極化在介紹雙工器之前，先來介紹關(guān)于極化的基本概念。什么是極化、什么是線極化、什么是園極化？什么是極化表

12、征均勻平面波的電場矢量在空間指向的變化。它是通過電場矢量末端的軌跡來具體說明。光學(xué)上稱之為偏振。按電場矢量軌跡的特點(diǎn)極化分為線極化、園極化、橢園極化三種。什么是線極化、園極化、橢園極化？當(dāng)電場矢量末端的軌跡在垂直于電磁波傳播方向的垂直平面上的投影是一條直線時(shí)，稱為線極化波。當(dāng)投影是園時(shí)，為園極化波，投影為橢園時(shí)為橢園極化波。級(jí)極化分為垂直極化和水平極化。園極化分左旋園極化和右旋園極化，向傳播方向看過去電場矢量順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的稱為右旋園極化。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的稱為左旋園極化。線極化、園極化、橢園極化波之間的關(guān)系?？臻g傳播的電磁波常為橢園極化波。即瞬時(shí)電場的大小和方向隨時(shí)間變化，其矢量軌跡為橢園形，橢園的長

13、軸與短軸之比定義為軸比。當(dāng)軸比為 1 時(shí)變?yōu)閳@極化波，當(dāng)軸比為無限大時(shí)，橢園極化波變?yōu)榫€極化波。因此，線、園極化波是橢園極化波的特例。10任一橢園極化波都可以分解為兩個(gè)極化方向互相垂直的直線極化波的疊加。任一直線極化波也可以分解為兩個(gè)振幅相等但旋轉(zhuǎn)方向相反的園極化波的疊加。任一園極化波可分解為兩個(gè)振幅相等，相位差 90°（或 270°）的兩個(gè)線極化波。園極化和線極化波的相互轉(zhuǎn)化通過微波移相器可將園極化波轉(zhuǎn)換為線極化波，也可將線極化波轉(zhuǎn)換為園極化波。（2）雙工器：對(duì)于區(qū)域或國內(nèi)衛(wèi)星通信通常采用線極化天線（對(duì)于國際衛(wèi)星通信通常采 用園極 化天 線）。而線極 化天 線所 用的雙

14、工器 又稱 為 OMT （Oithomode tiansduser），OMT 又叫做正交模轉(zhuǎn)換器或正交模耦合器。OMT 的作用是用于收發(fā)共用天線來分離收發(fā)信號(hào)的。其結(jié)構(gòu)見圖 2e所示。11OMT 有三個(gè)端口，若端口1 輸入垂直線極化波，端口2 輸入水平線極化波，則從端口 3 將輸出兩個(gè)互相垂直的線極化波。相互垂直的兩個(gè)線極化波之間無能量耦合，傳輸互不影響。根據(jù)圖中的結(jié)構(gòu)，端口1、2 是相互隔離的，故端口 1 的電磁波不會(huì)傳到端口2 云，反之亦然。按照互易原理，若端口 3 輸入兩個(gè)互相垂直的線極化波，它們將分別從端口1 和端口 2輸出。在端口 1 接發(fā)射機(jī)，端口2 接入接收機(jī)，端口3 接天線的饋

15、源喇叭，這樣就構(gòu)成了衛(wèi)星通信天線的雙工器。發(fā)射信號(hào)（端口 1）不會(huì)傳至接收機(jī)（端口 2），而是傳送給天線（設(shè)發(fā)信信號(hào)為垂直極化波） ，而從天線接收來的水平極化波只能傳送至端口 2（接收機(jī)），而不能傳送至端口 1（發(fā)射機(jī)），起到了收發(fā)分離的作用。通常為了增大收發(fā)信的隔離度， 在 OMT 的收信支路還要安裝一個(gè)發(fā)信帶阻濾波器，以便進(jìn)一步抑制發(fā)信號(hào)進(jìn)入收信機(jī)（ LNB ）。一般該濾波器提供 55dB 的阻帶，加上交叉極化隔離 30dB，收發(fā)總的隔離度可達(dá)到85dB。2.3 天線的主要性指標(biāo)天線的主要電氣性參數(shù)有：天線口徑、工作頻段、天線增益、方向性圖、極化隔離度、天線的噪聲溫度、極化方式。1）天線增

16、益定義在輸入功率相等的條件下，實(shí)際天線與各向均勻輻射的理想點(diǎn)源天線，在空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的信號(hào)功率密度之比。12增益的計(jì)算公式G( D/ ) 2 = ( Df/ C) 2G 天線增益 天線線效率（一般在50%-70%）D 天線的直徑 工作波長（ f- 工作頻率）C光速通常天線增益以分貝（ dBi）表示G=10lg( D/ )2) 天線方向性圖2定義 以天線的焦點(diǎn)為原點(diǎn)在各個(gè)方向上輻射的強(qiáng)度。用以說明輻射場在主軸方向上的集中程度，或非主軸方向的抑制程度。通常方向性圖僅在某一平面內(nèi)測量，得到平面方向圖，如E 面、H 面方向圖或水平面、垂直面方向圖。主瓣和旁瓣 (見圖 2F)最大輻射方向的波瓣稱為主

17、瓣， 其余稱為旁瓣， 有第一旁瓣、 第二旁瓣 離主瓣 180°的旁瓣稱為后瓣。主瓣越尖銳，則方向性越好。旁瓣會(huì)對(duì)衛(wèi)星通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，因此旁瓣的抑制是天線的重要指標(biāo)。波束寬度（波瓣寬度）波束寬度又稱主瓣寬度，又稱半功率波束寬度（指方向圖主瓣最大功13率下降 3dB 處的夾角）波束寬度： 2° 0.5 =( 58 ° -80 °) /D例： 4.5 米天線： C 波段2° 0.8 °（發(fā)射）Ku 波段2° 0.32 °（發(fā)射）3 米天線： C 波段： 1.1°（發(fā)射）Ku 波段： 0.44 °（發(fā)

18、射）天線發(fā)射旁瓣方向圖指標(biāo)第一旁瓣的功率必須比主瓣小14dB 以上；旁瓣峰值超過下式所確定的包絡(luò)線的旁瓣數(shù)目不能多于總旁瓣數(shù)的 10%。G29-25 lg 10 ° 20°G 旁瓣的增益 主波束最大值（中心軸）與旁瓣的夾角，以度計(jì)3）天線噪聲溫度進(jìn)入天線的噪聲主要有二種：銀河系的宇宙噪聲和來自大地、大氣的熱噪聲。C波段主要是大地、大氣的熱噪聲同一天線尺寸，仰角越低，天線熱噪聲越大（因?yàn)樾盘?hào)穿過大氣層的厚度越大，大氣噪聲越強(qiáng)） 。一般天線的仰角要大于10°同一仰角時(shí)，天線越大，天線噪聲溫度越低14舉例：天線4.5 米天線3 米天線4.5 米天線3 米天線仰角C波段C

19、波段Ku 波段Ku 波段5°40°K41°71°K65°10°29° K28.5 °55°K51°20°23°K24.7 °47°K44°30°19°K23.7 °45°K42°4) 極化隔離度用交叉極化鑒別度 XPD來衡量極化的純度。XPD=10lg （主極化分量的功率 /交叉極化分量的功率）dB2.4 調(diào)整天線對(duì)星調(diào)整天線對(duì)星的三大參數(shù)是：方位角、仰角、極化角。方位角和仰角的調(diào)整是通過調(diào)整天線

20、來進(jìn)行的，而極化角的調(diào)整則是旋轉(zhuǎn)饋源的雙工器來進(jìn)行極化匹配的。1、方位角方位角是以真北為參考點(diǎn)，沿順時(shí)針開始計(jì)算的角度（0° 180°）下面是以正南為基準(zhǔn)進(jìn)行方位角的計(jì)算。方位角的計(jì)算A=arctg【tg(s- g)/sin】 s 衛(wèi)星（星下點(diǎn)）經(jīng)度 g 地球站的經(jīng)度15 地球站的緯度方位角的調(diào)整：首先用指南針找到正南方，使天線方向正對(duì)南方，如果計(jì)算的方位角A 是負(fù)值，則將天線向正南偏西轉(zhuǎn)動(dòng)A 度。2、仰角：地球站主瓣的中心線與地面水平線形成的夾角（0° 90°）仰角的計(jì)算公式H=arctg（cos(s - g).cos -0.5127/1-【cos(s

21、- g)cos 】2 ?H 仰角 s 衛(wèi)星（星下點(diǎn)）經(jīng)度 g 地球站的經(jīng)度 地球站的緯度仰角的調(diào)整：最好用量角器加上一個(gè)垂針作成的仰角調(diào)整專用工具。調(diào)整順序：先調(diào)整好仰角，再調(diào)整方位角。3、極化角：國內(nèi)和區(qū)域衛(wèi)星通信一般均采用線極化，線極化分為水平極化和垂直極化。（水平極化以 /符號(hào)表示，垂直極化用表示）天線極化的定義以地球站的地平面為基準(zhǔn)，天線饋源的雙工器的矩形波導(dǎo)管口窄邊平行于地平面（電場矢量平行于地平面） ，則為水平極化。 窄邊垂直于地16平面，則為垂直極化，如下圖E 垂直E水平E垂直地平線E 水平圖：水平與垂直極化波極化角的計(jì)算方式：P=arctg【sin(s- g)/tg 】P 極化

22、角 s 衛(wèi)星（星下點(diǎn)）經(jīng)度 g 地球站的經(jīng)度 地球站的緯度極化角的調(diào)整先計(jì)算出極化角的數(shù)值，其值有三種情況P0：極化角為零（當(dāng)衛(wèi)星經(jīng)度與地球站經(jīng)度一致時(shí)），不需要再旋轉(zhuǎn)雙工器，是水平極化就調(diào)到水平極化（或垂直極化）。P0：當(dāng)衛(wèi)星經(jīng)度小于地球站經(jīng)度時(shí)，極化角得負(fù)值（此時(shí)的方位17角是正南偏西），對(duì)于前饋天線， 逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)雙工器P角度。對(duì)于后饋天線則順時(shí)針旋轉(zhuǎn)雙工器以P 角度。P：當(dāng)衛(wèi)星經(jīng)度大于地球站經(jīng)度時(shí)，極化角P得正值。（天線的方位角應(yīng)是正南偏東），對(duì)于前饋天線，將雙工器順時(shí)針旋轉(zhuǎn)以P 角度（站在天線前）對(duì)于后饋天線，將雙工器逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)以P 角度（站在天線后）。對(duì)星的實(shí)際調(diào)整：（可分兩步）粗調(diào)

23、按所計(jì)算的方位角、仰角來調(diào)整天線的指向，按計(jì)算的極化角旋轉(zhuǎn)雙工器旋轉(zhuǎn)的角度。細(xì)調(diào)用頻譜儀，或電視衛(wèi)星接收機(jī)中的信號(hào)強(qiáng)度指示進(jìn)行調(diào)整。方位角、仰角、極化角計(jì)算舉例以北京為例：（東徑 116.46°，北緯 39.92 °）衛(wèi)星經(jīng)度方位角仰角極化角亞太 R76.5°E南偏西 52.55°28.35°37.51°鑫諾 1號(hào)110.5° E南偏西 9.24°43.4° 7.07°三、室外單元（上、下變頻器）上變頻器將中頻信號(hào)變換成射頻信號(hào)稱為上變頻器。下變頻器將射頻信號(hào)變換成中頻信號(hào)稱為下變頻器。1、變頻

24、器應(yīng)具備的特性：1）低交調(diào)失真18為適應(yīng)多載波工作應(yīng)有足夠好的交調(diào)指標(biāo)。2）頻率可變性在衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器所覆蓋的500MHz 帶寬內(nèi)，應(yīng)能任意變換工作頻率。3）高頻率穩(wěn)定度4）低的相位噪聲對(duì)數(shù)字載波而言，必須有低的相位噪聲。2、變頻器的工作原理變頻器由混頻器和本地振蕩器所組成。混頻器是將兩個(gè)輸入信號(hào)頻率進(jìn)行加、減運(yùn)算的電路。工作原理：混頻器由非線性器件和帶通濾波器組成。由于混頻器是非線性器件，當(dāng)輸入二個(gè)頻率時(shí)（中頻信號(hào)和本振頻率）其輸出，除這兩個(gè)基波信號(hào)外，還會(huì)產(chǎn)生新的頻率分量：二個(gè)輸入信號(hào)的各次諧波以及各種組合頻率，組合頻率中最主要的是二個(gè)輸入頻率的和頻與差頻。其中和頻或差頻是我們所需要，一般上變

25、頻取和頻。因此用帶通濾波器讓和頻的頻率通過其余的的有頻率分量被抑制。因此變頻器起到了頻譜搬移的作用。3、變頻方式：上、下變器的變頻方式有一次變頻和二次變頻1）兩次變頻方式我們以 C 波段為例19a）上變頻器b)下變頻器20上變頻器各級(jí)頻率的關(guān)系是：第一中頻： 70MH z±18MHz （固定頻率）第一本振頻率： 1112.5 MHz（固定頻率）第二中頻頻率： 1182.5 MHz（取和頻）固定頻率第二本振頻率：（可變頻率） 4742.55242.5 MHz產(chǎn)生發(fā)射的 RF 信號(hào)頻率： 59256425 MHz下變頻器各級(jí)頻率的關(guān)系是：RF 輸入信號(hào)頻率： 37004200 MHz第一

26、本振頻率：（可變頻率） 4742.55242.5 MHz第一中頻頻率： 1042.5 MHz（固定頻率）取差頻第二本振頻率：（固定頻率） 1112.5 MHz第二中頻頻率： 70 MHz本振頻率合成器（或本振頻率綜合器）固定頻率合成器產(chǎn)生固定頻率112.5 MHz 作為第一上變頻器和第二下變頻器的本振信號(hào)。21可變頻率合成器產(chǎn)生4742.5 5242.5 MHz 本振信號(hào)作為第二上變頻器和 LNB 的本振信號(hào)。兩個(gè)頻率合成器的參考頻率源是 10MHz 高頻率穩(wěn)定度的晶體振蕩器。2）一次變頻各級(jí)頻率關(guān)系：來自調(diào)制解調(diào)器的可變 L 波段頻率： 9501450 MHz 本振頻率為 4975 MHz

27、固定頻率產(chǎn)生 C 波段發(fā)射的 RF 頻率： 59256425MHz（取和頻）b) 下變頻器（框圖如下）22各級(jí)頻率關(guān)系接收 RF 輸入信號(hào)： 37004200MHz固定本振頻率： 5150 MHz產(chǎn)生 L 波段中頻（可變）：9501450 MHz 四、衛(wèi)星信道編碼與調(diào)制技術(shù)1、衛(wèi)星信道編碼技術(shù)數(shù)字信號(hào)在傳輸中，往往由于各種原因，使得傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流中產(chǎn)生誤碼。因此降低誤碼率是信道編碼 （糾錯(cuò)編碼）的基本任務(wù)。 其本質(zhì)是增加通信的可靠性。信道編碼的過程是在源數(shù)據(jù)流中加插一些碼元，從而達(dá)到在接收端進(jìn)行判錯(cuò)和糾錯(cuò)的目的。 當(dāng)然加插的這些碼元 （稱為開銷） 會(huì)降低有用的信息速率。1）編碼調(diào)制方案應(yīng)考慮的因

28、素23差錯(cuò)概率頻譜利用率（ Rs/w）。Rs信息速率， W帶寬。功率效率（為達(dá)到某誤碼性能Pe 值所要求的 Eb/No 值復(fù)雜度2）常用的糾錯(cuò)編碼方式卷積編碼（維特比譯碼）卷積編碼的編碼效率1/2、2/3、3/4、5/6、7/8適合于糾隨機(jī)差錯(cuò) RS 編碼（里德所羅門編碼）截短的 RS 碼（ 204、188）它是線性分組碼，開銷是16 個(gè)字節(jié)其編碼效率為 188/204適合于糾突發(fā)差錯(cuò)，糾突發(fā)差錯(cuò)的長度最大8 個(gè)字節(jié)。 Turbo 編碼93 年誕生的 Turbo 碼，它是由兩個(gè)遞歸系統(tǒng)的卷積碼利用交織器把它們并并行級(jí)聯(lián)構(gòu)成。由于它不需要二次編碼， 其編碼效率比傳統(tǒng)的RS碼卷積碼要好。級(jí)聯(lián)碼：R

29、S 碼（外碼）卷積碼（內(nèi)碼） ，采用維特比譯碼， RS 碼（外碼） TCM （內(nèi)碼）格狀編碼24LDPC 碼（低密度奇偶校驗(yàn)碼，外碼）Turbo 碼（內(nèi)碼）2、衛(wèi)星信道的調(diào)制技術(shù)衛(wèi)星信道的心臟是調(diào)制解調(diào)器， 衛(wèi)星系統(tǒng)的性能主要取決于使用的調(diào)制解調(diào)和濾波方法。 系統(tǒng)的頻譜效率， 需要的功率、 天線的尺寸，以至整個(gè)性能都明顯地受到調(diào)制解調(diào)器的影響。1）對(duì)調(diào)制解調(diào)的基本要求有較高的功率利用率（功率效率）為達(dá)到一定的 BER 所需的 Eb/No（比特能量 /噪聲功率譜密度，又稱為歸一化信噪比或能量信噪比）要求在一定的Eb/No 條件下， BER 低的調(diào)制方式，以節(jié)省衛(wèi)星功率。有較高的頻譜效率頻譜效率指

30、 1Hz 系統(tǒng)帶寬所傳輸?shù)男畔⑺俾剩▎挝唬篵it/s/Hz）。2) 常用的調(diào)制解調(diào)方式鑒于衛(wèi)星通信信道的非線性，而要求采用恒包絡(luò)調(diào)制，主要采用的是 MPSK 。M 值越大頻譜利用率越高，同時(shí)對(duì)功率的要求也越高。其中 QPSK 的頻譜效率是BPSK 的二倍。二者的功率利用率都是最高的。因此目前QPSK 是衛(wèi)星通信中主要的調(diào)制方式之一。隨著衛(wèi)星和地球站功放線性化水平的提高和數(shù)字調(diào)制技術(shù)的進(jìn)步，將來也會(huì)采用頻譜利用率更高的高階調(diào)制方式如8psk， 16 QAM 、32QAM 、OFDM 、和 TCM 等。各類調(diào)制的頻譜效率：25BPSK：1bit/s/HzQPSK：2 bit/s/Hz8PSK：3 bit/s/Hz16QAM ：4 bit/s/Hz功率效率比較調(diào)制方式Eb o（在 BER10-3）/NQPSK6.9dB(3/4FEC)8-PSK9.3dB(3