衛(wèi)星通信教案_第1頁(yè)
衛(wèi)星通信教案_第2頁(yè)
衛(wèi)星通信教案_第3頁(yè)
衛(wèi)星通信教案_第4頁(yè)
衛(wèi)星通信教案_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩98頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

衛(wèi)星通信原理及應(yīng)用第一部分、衛(wèi)星通信原理和基礎(chǔ)知識(shí)第二部分、衛(wèi)星通信系統(tǒng)管理的基本知識(shí)第三部分、發(fā)展衛(wèi)星通信的戰(zhàn)略意義1.1衛(wèi)星通信定義1.2通信衛(wèi)星的軌道1.3衛(wèi)星通信系統(tǒng)的分類1.4

衛(wèi)星通信的特點(diǎn)1.5

衛(wèi)星通信的應(yīng)用范圍1.6衛(wèi)星通信系統(tǒng)的基本組成1.7

衛(wèi)星通信使用頻率1.8衛(wèi)星通信地球站1.9中石油衛(wèi)星網(wǎng)1.1衛(wèi)星通信定義

衛(wèi)星通信,簡(jiǎn)單的說(shuō)就是地球上(包括地面、水面和低層大氣中)的無(wú)線電通信站之間利用人造衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)或反射無(wú)線電波,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)地球站之間通信的一種通信方式。它是一種無(wú)線通信方式,可以承載多種通信業(yè)務(wù),是當(dāng)今社會(huì)重要的通信手段之一。1.2通信衛(wèi)星的軌道

衛(wèi)星運(yùn)行的軌跡和趨勢(shì)稱為衛(wèi)星運(yùn)行軌道;其軌道近似于橢圓或圓形,地心就處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)或圓心上,按照軌道平面與赤道平面的夾角i(軌道傾角)的不同,地球衛(wèi)星的軌道有赤道軌道(i=0o)、極軌道(i=90o)、傾斜軌道(0o<i<90o)之分。圖1.2傾角不同的衛(wèi)星軌道1.3衛(wèi)星通信系統(tǒng)的分類

目前世界上應(yīng)用的衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要有三種類型:同步軌道通信衛(wèi)星星座系統(tǒng)低軌道衛(wèi)星星座系統(tǒng)同步軌道衛(wèi)星和非靜止軌道衛(wèi)星的混合星座系統(tǒng)

1.3.1同步軌道通信衛(wèi)星星座系統(tǒng)

衛(wèi)星運(yùn)行軌道處于地球赤道平面內(nèi),運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致,饒地球一圈的時(shí)間與地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間相同(24小時(shí))的衛(wèi)星稱為同步靜止軌道衛(wèi)星(此時(shí)衛(wèi)星距地面高度為35785.6公里)。從地面看衛(wèi)星是“靜止”不動(dòng)的,即地面上各點(diǎn)與衛(wèi)星之間的相對(duì)位置不變,因此稱之為靜止軌道衛(wèi)星。同步軌道衛(wèi)星星座三顆衛(wèi)星就可基本實(shí)現(xiàn)全球覆蓋,但因軌道較高,路徑損耗較大,信號(hào)有較大的時(shí)延(單跳約為250ms),對(duì)話音和圖像傳輸質(zhì)量有一定的影響。如勞拉空間公司的網(wǎng)絡(luò)之星(Cyberstar),意大利阿萊尼亞宇航公司的歐洲太空之路(EuroSkyway),洛馬公司的宇宙鏈路(Astro1ink)。

1.3.2低軌道衛(wèi)星星座系統(tǒng)低軌道通信衛(wèi)星的信號(hào)時(shí)延只有100ms左右,與目前陸地光纖系統(tǒng)大體相當(dāng),從而大大提高了話音和圖像的傳輸質(zhì)量,可在任何兩個(gè)用戶之間提供近似實(shí)時(shí)的交互式業(yè)務(wù)。但低軌道衛(wèi)星星座要覆蓋全球需要的衛(wèi)星數(shù)目多,如Te1edesic設(shè)計(jì)衛(wèi)星數(shù)目為288顆,Skybridge的設(shè)計(jì)衛(wèi)星數(shù)目為64顆。相應(yīng)地,系統(tǒng)的控制和網(wǎng)絡(luò)的管理比較復(fù)雜,從而增加了成本,系統(tǒng)投資規(guī)模大。典型的是比爾.蓋茨和麥考倡議和投資的Te1edesic系統(tǒng)和阿爾卡特的Skybridge。

1.3.3同步軌道衛(wèi)星和非靜止軌道衛(wèi)星的混合星座系統(tǒng)

混合結(jié)構(gòu)是為了利用同步軌道衛(wèi)星和非靜止軌道衛(wèi)星各自的優(yōu)點(diǎn)和能力。同步軌道衛(wèi)星適合于廣播分配業(yè)務(wù)和多播應(yīng)用;而非靜止軌道衛(wèi)星因高度低、時(shí)延小允許快速交互式響應(yīng),且因傳輸損耗小可使用小的低功率終端和小的天線。休斯公司決定發(fā)展的太空之路(Spaceway),由8顆同步軌道衛(wèi)星和20顆中軌道衛(wèi)星(MEO)組成。另外,勞拉空間公司的CyberSiar準(zhǔn)備和阿爾卡特的Skybridge聯(lián)合起來(lái)。1.4

衛(wèi)星通信的特點(diǎn)

主要優(yōu)點(diǎn):覆蓋區(qū)域大,通信距離遠(yuǎn),通信成本與通信距離無(wú)關(guān)具有廣播方式特性,便于實(shí)現(xiàn)多址聯(lián)接,組網(wǎng)方式靈活通信頻帶寬,通信容量較大,適于多種業(yè)務(wù)傳輸可自發(fā)自收進(jìn)行監(jiān)測(cè)電路靈活,機(jī)動(dòng)性好不足:設(shè)備復(fù)雜,存在時(shí)延需要解決星蝕、日凌中斷及空間干擾問(wèn)題

時(shí)延一條單跳的衛(wèi)星通信線路,由發(fā)送端到接收端的單程傳輸時(shí)延為:t=上行下行空間傳輸路徑距離和/C(C為電波在自由空間的傳播速度)當(dāng)衛(wèi)星為靜止衛(wèi)星時(shí),空間傳輸距離和最小為35786.6公里,最大為41679.4公里,一般取40000公里的約值,單程時(shí)延一般取0.27秒,雙程取0.54秒

星蝕所有靜止衛(wèi)星在每年春分和秋分前后各23天中,當(dāng)星下點(diǎn)(衛(wèi)星與地心連線同地球表面的交點(diǎn))進(jìn)入當(dāng)?shù)貢r(shí)間午夜前后,衛(wèi)星、地球和太陽(yáng)共處在一條直線上,衛(wèi)星進(jìn)入地球陰影區(qū)而造成星蝕;此時(shí)一般靠星載蓄電池來(lái)供給能源。衛(wèi)星位置西移1o,星蝕開始時(shí)間可推遲4分鐘,東移1o則可提前4分鐘。

日凌中斷在每年春分秋分前后,當(dāng)衛(wèi)星星下點(diǎn)進(jìn)入當(dāng)?shù)刂形缜昂髸r(shí),衛(wèi)星處在太陽(yáng)和地球中間,天線在對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星的同時(shí)也會(huì)對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng),會(huì)因接收到強(qiáng)大的太陽(yáng)熱噪聲而使通信無(wú)法進(jìn)行,稱為日凌中斷(每次延續(xù)約6天);月亮也會(huì)引起類似問(wèn)題,但其噪聲比太陽(yáng)小的多,不會(huì)造成中斷。每天出現(xiàn)中斷的最長(zhǎng)時(shí)間與天線口徑、工作頻率有關(guān)。必要時(shí)可采用主、備衛(wèi)星轉(zhuǎn)換方法來(lái)保證不間斷通信。圖1.3靜止衛(wèi)星的星蝕和日凌中斷示意圖1.5

衛(wèi)星通信的應(yīng)用范圍

衛(wèi)星通信的應(yīng)用范圍很廣,涉及長(zhǎng)途電話、傳真、電視廣播、娛樂(lè)、計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)、電視會(huì)議、電話會(huì)議、交互型遠(yuǎn)程教育、醫(yī)療數(shù)據(jù)、應(yīng)急業(yè)務(wù)、新聞廣播、交通信息、船舶、飛機(jī)的航行數(shù)據(jù)及軍事通信等。

1.6

衛(wèi)星通信系統(tǒng)的基本組成

1.6.1空間分系統(tǒng)

空間分系統(tǒng)即通信衛(wèi)星,起無(wú)線電中繼站

作用,主體是通信裝置,

包括一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器(微波收、發(fā)信機(jī))和天線,保障部分星體上的遙測(cè)指令、控制系統(tǒng)和能源裝置等。

1.6.2監(jiān)控管理分系統(tǒng)監(jiān)控管理分系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對(duì)定點(diǎn)的衛(wèi)星在業(yè)務(wù)開通前、后進(jìn)行通信性能的監(jiān)測(cè)和控制(如對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)器功率、衛(wèi)星天線增益、各地球站發(fā)射功率、帶寬等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控)。

1.6.3跟蹤遙測(cè)指令分系統(tǒng)跟蹤遙測(cè)指令分系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤測(cè)量,控制其準(zhǔn)確進(jìn)入靜止軌道上的指定位置;定期對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行軌道修正和位置保持。

1.6.4地球站

地球站是微波無(wú)線電收、發(fā)信臺(tái)(站),用戶通過(guò)他們接入衛(wèi)星線路。主要包括:天饋線設(shè)備、發(fā)射設(shè)備、接收設(shè)備、信道終端設(shè)備、跟蹤/伺服設(shè)備以及電源設(shè)備等等。譯碼設(shè)備解調(diào)設(shè)備編碼設(shè)備調(diào)制設(shè)備射頻接收設(shè)備射頻發(fā)射設(shè)備空調(diào)電源等儀表地面通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)天線及跟蹤伺服用戶終端接口設(shè)備

1.7

衛(wèi)星通信使用頻率

C頻段頻率范圍:3.4-6.65GHz

Ku頻段頻率范圍:10.95-18GHzKa頻段頻率范圍:18-40GHzL頻段頻率范圍:1.12-2.6GHz

C波段與Ku波段比較C波段Ku波段1、資源較豐富2、易受地面干擾3、天線口徑較大4、不受天氣影響1、資源較為緊張2、不易受到干擾3、天線口徑較小4、在地球站和天線一定時(shí)波束較窄在濃云、密霧、暴雨等惡劣天氣情況下,信號(hào)損耗較大1.8衛(wèi)星通信地球站

1.8.1地球站的分類分類方式很多,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(lái)、工作頻段、通信衛(wèi)星類型、多址方式、天線口徑等分類。按安裝方式:固定站、移動(dòng)站和可搬運(yùn)站按傳輸信號(hào)特征:模擬站和數(shù)字站按業(yè)務(wù)性質(zhì):遙測(cè)、遙控、跟蹤站和通信業(yè)務(wù)站按用途分:民用、軍用、廣播、氣象、航空、航海以及試驗(yàn)站目前國(guó)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(jiàn)下表:類型地球站標(biāo)準(zhǔn)天線尺寸(米)最小G/T(dB/k)頻段大型站A15~18(原30~32)35(原40.7)CC12~14(原15~18)37(原39)KUB11~1331.7C中型站F-39~1029CE-38~1034KUF-27~827CE-25~729KU小型站F-14.5~522.7CE-13.525KUD-14.5~522.7CVSATTVROG0.6~2.45.5C、KU1.2~1116C、KU國(guó)內(nèi)Z0.6~325.5~16C、KU

A、B、C型站稱為標(biāo)準(zhǔn)站,用于國(guó)際通信;E和F又分為E-1、E-2、E-3和F-1、F-2、F-3等類型,主要用于國(guó)內(nèi)通信。其中E-2、E-3和F-2、F-3又稱為中型站。E-1、F-1稱為小型站。1.8.2地球站的組成

對(duì)于不同的通信體制,地球站的組成不盡相同。一個(gè)典型的雙工地球站一般包括:天線分系統(tǒng)、發(fā)射分系統(tǒng)、接收分系統(tǒng)、信道終端設(shè)備分系統(tǒng)、監(jiān)控分系統(tǒng)、伺服跟蹤設(shè)備分系統(tǒng)、用戶接口分系統(tǒng)和電源分系統(tǒng)等。天線的功能與分類1)天線的功能把發(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。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。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)天線的分類

衛(wèi)星通信一般采用拋物面天線,所謂拋物面天線,就是具有初級(jí)饋源并由反射面形成次級(jí)輻射場(chǎng)的天線。

拋物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:圖1.4前饋拋物面天線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1.4。由位于焦點(diǎn)處饋源發(fā)出的球面波經(jīng)拋物面反射后變成平行波,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(guò),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)處旋轉(zhuǎn)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,Ku波段1.2米天線和1.8米天線均采用此種天線。圖1.5偏饋拋物面天線③卡塞格倫天線(雙反射面天線)復(fù)用后凸雙曲面和拋物面而形成的雙反射面天線。如圖1.6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。這種天線口徑復(fù)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)。

圖1.6卡塞格倫天線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1.7所示,它克服了饋源喇叭直接照射副反射面產(chǎn)生駐波的缺點(diǎn)。并減少了副反射面遮擋的影響,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部。圖1.7環(huán)焦天線

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)。6~7米天線可用可不用。8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

對(duì)于區(qū)域或國(guó)內(nèi)衛(wèi)星通信通常采用線極化天線(對(duì)于國(guó)際衛(wèi)星通信通常采用圓極化天線)。而線極化天線所用的雙工器又稱為OMT(Oithomode

tiansdusei),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(lái)分離收發(fā)信號(hào)的。其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1.8所示。圖1.8OMT結(jié)構(gòu)圖

OMT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(wú)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),端口接天線的饋源喇叭,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(lái)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。3)關(guān)于極化

什么是極化什么是線極化、圓極化、橢圓極化線極化、圓極化、橢圓極化波之間的關(guān)系圓極化和線極化波的相互轉(zhuǎn)化什么是極化

表征均勻平面波的電場(chǎng)矢量在空間指向的變化。它是通過(guò)電場(chǎng)矢量末端的軌跡來(lái)具體說(shuō)明。光學(xué)上稱之為偏振。按電場(chǎng)矢量軌跡的特點(diǎn)極化分為線極化、圓極化、橢圓極化三種。什么是線極化、圓極化、橢圓極化?

當(dāng)電場(chǎng)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)投影是圓時(shí),為圓極化波,投影為橢圓時(shí)為橢園極化波。級(jí)極化分為垂直極化和水平極化。圓極化分左旋園極化和右旋園極化,向傳播方向看過(guò)去電場(chǎng)矢量順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的稱為右旋圓極化。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的稱為左旋圓極化。線極化、圓極化、橢圓極化波之間的關(guān)系??臻g傳播的電磁波常為橢圓極化波。即瞬時(shí)電場(chǎng)的大小和方向隨時(shí)間變化,其矢量軌跡為橢圓形,橢圓的長(zhǎng)軸與短軸之比定義為軸比。當(dāng)軸比為1時(shí)變?yōu)閳A極化波,當(dāng)軸比為無(wú)限大時(shí),橢圓極化波變?yōu)榫€極化波。因此,線、圓極化波是橢圓極化波的特例。任一橢圓極化波可分解為兩個(gè)極化方向互相垂直的直線極化波的疊加。任一直線極化波可分解為兩個(gè)振幅相等但旋轉(zhuǎn)方向相反的圓極化波的疊加。任一圓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。圓極化和線極化波的相互轉(zhuǎn)化

通過(guò)微波移相器可將圓極化波轉(zhuǎn)換為線極化波,也可將線極化波轉(zhuǎn)換為圓極化波。

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)天線增益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。增益的計(jì)算公式:G=η(πD/λ)2=η(πDf/C)2G─天線增益η─天線線效率(一般在50%-70%)D─天線直徑λ─工作波長(zhǎng)(f-工作頻率)C─光速通常天線增益以分貝(dBi)表示:G=10lgη(πD/λ)22)天線方向性圖

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(shuō)明輻射場(chǎng)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(cè)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(jiàn)圖2F)

最大輻射方向的波瓣稱為主瓣,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率下降3dB處的夾角)波束寬度:2θ°0.5=(58°-80°)λ/D例:4.5米天線:C波段2θ°=0.8°(發(fā)射)

Ku波段2θ°=0.32°(發(fā)射)3米天線:C波段:1.1°(發(fā)射)

Ku波段:0.44°(發(fā)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(guò)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%。G=29-25lgθ……10°≤θ≤20°G─旁瓣的增益θ─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(lái)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(guò)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

4.5米天線3米天線4.5米天線3米天線

C波段C波段Ku波段Ku波段

5°~40°K41°71°K65°

10°~29°K28.555°K51°20°~23°K24.747°K44°

30°~19°K23.745°K42°4)極化隔離度

用交叉極化鑒別度XPD來(lái)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)dB

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(guò)調(diào)整天線來(lái)進(jìn)行的,而極化角的調(diào)整則是旋轉(zhuǎn)饋源的雙工器來(lái)進(jìn)行極化匹配的。1)方位角方位角是以正北為參考點(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:A=arctg【tg(φs-φg)/sinθ】

φs─衛(wèi)星(星下點(diǎn))經(jīng)度φg─地球站經(jīng)度θ─地球站緯度

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=arctgcos(φs-φg).cosθ-0.5127/{1-【cos(φs-φg)cosθ】2}?H─仰角φs─衛(wèi)星(星下點(diǎn))經(jīng)度

φg─地球站經(jīng)度θ─地球站緯度仰角的調(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(guó)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)管口窄邊平等于地平面(電場(chǎng)矢量平等于地平面),則為水平極化。窄邊垂直于地平面,則為垂直極化,如下圖:E垂直E水平地平線E水平E垂直極化角的計(jì)算公式:

P=arctg【sin(φs-φg)/tgθ】P─極化角φs─衛(wèi)星(星下點(diǎn))經(jīng)度φg─地球站經(jīng)度θ─地球站緯度極化角的調(diào)整:先計(jì)算出極化角的數(shù)值,其值有三種情況P=0: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)又工器,該水平極化就調(diào)到水平極化(或垂直極化)。P<0: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>0: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)

1)粗調(diào)――按所計(jì)算的方位角、仰角來(lái)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。

2)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-ⅡR276.5°南偏西52.55°28.35°-37.51鑫諾1號(hào)110.5°南偏西9.24°43.4°-7.07

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)變頻器應(yīng)具備的特性:低交調(diào)失真:為適應(yīng)多載波工作應(yīng)有足夠好的交調(diào)指標(biāo)。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。高頻率穩(wěn)定度低的相位噪聲: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振頻率所組成?;祛l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)的各諧波以及各種組合頻率,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,一般上變頻取和頻。因此用帶通濾波器讓和頻的頻率通過(guò)其余的有頻率分量波抑制。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:以C波段為例a)上變頻器上變頻器各級(jí)頻率的關(guān)系是:第一中頻:70MHz±18MHz(固定頻率)第一本振頻率:112.5MHz(固定頻率)第二中頻頻率:1182.5MHz(取和頻)固定頻率第二本振頻率:(可變頻率)4742.5~5242.5MHz產(chǎn)生發(fā)射的RH信號(hào)頻率:5925~6425b)下變頻器下變頻器各級(jí)頻率的關(guān)系是:RH輸入信號(hào)頻率:3700~4200MHz第一本振頻率:(可變頻率)4742.5~5242.5MHz第一中頻頻率:1042.5MHz(固定頻率)取差頻第二本振頻率:(固定頻率)1112.5MHz第二中頻頻率:70MHz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112.5MHz作為第一上變頻器和第二下變頻器的本振信號(hào)。可變頻率合成器產(chǎn)生4742.5~5242.5MHz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

a)上變頻器(框圖如下)各級(jí)頻率關(guān)系:-來(lái)自調(diào)制解調(diào)器的可變L波段頻率:950~1450MHz-本振頻率為4975MHz固定頻率-產(chǎn)生C波段發(fā)射的RF頻率:5925~6425MHz(取和頻)b)下變頻器(框圖如下)各級(jí)頻率關(guān)系-接收RF輸入信號(hào):3700~4200MHz-固定本振頻率:5150MHz-產(chǎn)生L波段中頻(可變):950~1450MHz

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)。其在本質(zhì)量增加通信的可靠性。信道編碼的過(guò)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)考慮的因素差錯(cuò)概率頻譜復(fù)用率(Rs/w)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

a)卷積編碼(維特比譯碼)卷積編碼的編碼效率η

Η=1/2、2/3、3/4、5/6、7/8適合于糾隨機(jī)差錯(cuò)b)RS編碼(里德-所羅編碼)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(zhǎng)度最大8個(gè)字節(jié)。c)Turbo編碼93年誕生的Turbo碼,它是由兩個(gè)遞歸系統(tǒng)的卷積碼復(fù)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。d)級(jí)聯(lián)碼:RS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LDPC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

a)有較高的功率復(fù)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。

b)有較高的頻譜效率頻譜效率指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值越大頻譜復(fù)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。二者的功率復(fù)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(lái)也會(huì)采用頻譜復(fù)用率更高的高階調(diào)制方式如16QAM、32QAM、OFDM、和TCM等。

各類調(diào)制的頻譜效率:BPSK:1bit/s/HzQPSK:2bit/s/Hz8PSK:3bit/s/Hz16QAM:4bit/s/Hz各類調(diào)制的功率效率:(Eb/No在BER=10-3)QPSK(3/4FEC):6.9dB8PSK(3/4FEC):9.3dB16QAM:10.1dB3)衛(wèi)星信道頻率帶寬的計(jì)算公式

B=Rb÷N÷K×1.5B-頻率帶寬Rb-信息比特速率1.5-信道間隔系數(shù)N-調(diào)制系數(shù)K-糾錯(cuò)碼率BPSK=11/2FEC:K=1/2QPSK=23/4FEC:K=3/48PSK=37/8FEC:K=7/8

舉例:設(shè)主站發(fā)射的信息速率為128Kbps,調(diào)制采用QPSK,糾錯(cuò)采用/2FEC,問(wèn)主站發(fā)射占用轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬是多少?

B=128÷2÷1/2×1.5=192KHz

幾個(gè)常用的單位

1)絕對(duì)電平:通信系統(tǒng)中,考察點(diǎn)上的信號(hào)功率(或電壓)與確定的參考功率(或電壓)比值的常用對(duì)數(shù)值。根據(jù)采用的參考功率(或電壓)不同,單位也不同。但參考功率一經(jīng)選定,絕對(duì)電平值便與一定的功率值(或電壓值)相對(duì)應(yīng)。

dBm-以1mw為信號(hào)的參考功率的絕對(duì)電平。Dm-以1mw為信號(hào)的參考功率的絕對(duì)電平。Dm-表示1mw為參考功率的絕對(duì)功率電平值。Pm-考察點(diǎn)的信號(hào)功率,mw舉例:①Pm是2mw,則Dm=3dBm②Pm是10mw,則Dm=10dBmdBw-以1w為功率,即Dw=lgPw,dBwDw-以1w為參考功率的絕對(duì)功率電平值。(單位:dBw)Pw-以w為單位的信號(hào)功率值。舉例:①設(shè)功率為2W,絕對(duì)功率電平是3dBw設(shè)功率為10W,絕對(duì)功率電平是10dBw設(shè)功率為100W,絕對(duì)功率電平是20dBw2)相對(duì)電平

通信系統(tǒng)中,被測(cè)點(diǎn)的信號(hào)功率PA與參考點(diǎn)的信號(hào)功率P0比值的常用對(duì)數(shù)值。又稱為該點(diǎn)相對(duì)于參考點(diǎn)的相對(duì)功率電平。其表示式為:

Dr=10lgPA/PODr-表示相對(duì)電平,dBr被測(cè)點(diǎn)對(duì)參考點(diǎn)的相對(duì)功率電平為該兩點(diǎn)的絕對(duì)電平之差:

Dr=Dm.A-Dm.oDr-為被測(cè)點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的相對(duì)電平值。

Dm.A-被測(cè)點(diǎn)的絕對(duì)電平

Dm.o-參考點(diǎn)的絕對(duì)電平。相對(duì)電平與絕對(duì)電平的區(qū)別:前者不能表示被測(cè)點(diǎn)確切的信號(hào)功率,而只表示從參考點(diǎn)到被測(cè)點(diǎn)所具有的增益(如果是正電平),或損耗(如果是負(fù)電平)。3)EIRP(有效全向輻射功率)

地球站(或衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器)發(fā)射波束的功率大小以EIRP來(lái)衡量,即

EIRP=PH-L+GT,dB式中PH-為發(fā)射機(jī)的輸出功率,dBw。

L-為從發(fā)射機(jī)(功放輸出端口)到天線饋源口之間的損耗,單位dB。

GT-為天線增益的,單位為dB。

中國(guó)石油通信公司已經(jīng)獲得國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)部頒發(fā)的VSAT運(yùn)營(yíng)許可證,主控站位于公司固安衛(wèi)星基地,擁有衛(wèi)星天線群、專用衛(wèi)星機(jī)房、完善的機(jī)房設(shè)施。

1.9中石油衛(wèi)星網(wǎng)

衛(wèi)星天線群衛(wèi)星機(jī)房

固安衛(wèi)星基地現(xiàn)建有兩套2套KU波段的衛(wèi)星通信系統(tǒng)主站,主站采用Ku波段12米天線,各小站采用Ku波段0.8米、1.2米、1.8米天線。衛(wèi)星系統(tǒng)采用TDM/TDMA技術(shù)組網(wǎng),各衛(wèi)星小站共享帶寬、帶寬實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)分配,可容納遠(yuǎn)端小站超過(guò)3000個(gè)。遠(yuǎn)端所有數(shù)據(jù)信息經(jīng)過(guò)衛(wèi)星傳輸?shù)街髡緟R接,然后通過(guò)百兆光纖到達(dá)集團(tuán)公司總部,再通過(guò)地面光纖鏈路到達(dá)各油田信息中心。

主站設(shè)備主要由Ku波段天線、室外設(shè)備、室內(nèi)設(shè)備、網(wǎng)管等組成;主站設(shè)備采取熱備份熱切換的方式,并準(zhǔn)備充足的備件,保證主站正常穩(wěn)定的工作。1.9.1主站設(shè)備配置序號(hào)設(shè)備名稱要求數(shù)量備注1天線Ku波段12米,除冰雪裝置,伺服系統(tǒng)1套2室外設(shè)備射頻單元1、80W功放2、輸入頻率:L波段3、輸出頻率:Ku波段1套熱備份熱切換低噪放(LNB)1、輸入頻率:Ku波段2、輸入頻率:L波段1套熱備份熱切換3室內(nèi)設(shè)備1、調(diào)制方式:QPSK、8PSK;2、中頻:L波段全頻段;3、前向糾錯(cuò)方式:Turbo或R/S及卷積碼4、線路卡支持主/備卡自動(dòng)切換、熱插拔5、內(nèi)置TCP/HTTP加速;6、具有QOS功能7、1個(gè)RJ4510/100MLAN接口,支持801.1Q協(xié)議;8、1個(gè)consol口9、機(jī)箱具有電信標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)冗余能力,電源模塊、風(fēng)扇、線路卡冗余備份。1套4網(wǎng)管1、圖形化界面

2、可通過(guò)衛(wèi)星鏈路分發(fā)軟件和配置

3、可監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況

4、多級(jí)訪問(wèn)控制權(quán)限確保網(wǎng)絡(luò)安全性1.9.2遠(yuǎn)端地面站設(shè)備配置

遠(yuǎn)端地面站設(shè)備主要由Ku波段天線、室外單元ODU、室內(nèi)單元IDU等組成,并按小站數(shù)量配置充分的備品備件分區(qū)域囤放,以保證小站的正常穩(wěn)定工作。序號(hào)設(shè)備名稱要求數(shù)量備注1天線Ku波段0.8米、1.2米、1.8米1套2室外單元射頻單元1、1W、2W、4W、8W功放2、輸入頻率:L波段

3、輸出頻率:Ku波段1套準(zhǔn)備備件低噪放(LNB)1、輸入頻率:Ku波段

2、輸出頻率:L波段3室內(nèi)單元

調(diào)制解調(diào)單元1、調(diào)制方式:QPSK、8PSK2、中頻:L波段全頻段3、前向糾錯(cuò)方式:Turbo或R/S及卷積碼1套準(zhǔn)備備件數(shù)據(jù)單元1、內(nèi)置TCP/HTTP加速2、具有QOS功能3、1個(gè)RJ4510/100MLAN接口,支持801.1Q協(xié)議4、1個(gè)consol口

第二部分、衛(wèi)星通信系統(tǒng)管理的基本知識(shí)2.1天線系統(tǒng)產(chǎn)品入網(wǎng)認(rèn)證程序2.2衛(wèi)星天線的選址與維護(hù)2.3衛(wèi)星地球站入網(wǎng)驗(yàn)證測(cè)試2.4衛(wèi)星地球站開通測(cè)試2.5衛(wèi)星通信中的干擾及處理

2.1天線系統(tǒng)產(chǎn)品入網(wǎng)認(rèn)證程序

1認(rèn)證步驟1.1廠商向衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)公司發(fā)出申請(qǐng)認(rèn)證函件(生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)許可證復(fù)印件、產(chǎn)品設(shè)計(jì)報(bào)告等,對(duì)申請(qǐng)型號(hào)產(chǎn)品入網(wǎng)認(rèn)證的廠商還需提供《質(zhì)量保證大綱》和《工藝保證措施》);

1.2衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)公司向廠商發(fā)放入網(wǎng)認(rèn)證登記表;

1.3制定測(cè)試計(jì)劃確定測(cè)試場(chǎng)地;

1.4現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試;

1.5廠商完成測(cè)試報(bào)告,雙方簽署測(cè)試結(jié)果、性能評(píng)價(jià)記要;

1.6獲得衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)公司《衛(wèi)星通信地球站天線入網(wǎng)認(rèn)證證書》。2、天線系統(tǒng)入網(wǎng)認(rèn)證的全部測(cè)試項(xiàng)目序號(hào)測(cè)試項(xiàng)目備注1天線發(fā)射主極化和交叉極化方向圖測(cè)試強(qiáng)制要求2天線發(fā)射極化隔離度測(cè)試強(qiáng)制要求3天線發(fā)射增益測(cè)試強(qiáng)制要求4天線接收主極化和交叉極化方向圖測(cè)試非強(qiáng)制要求5天線接收交叉極化隔離度測(cè)試非強(qiáng)制要求6天線接收增益測(cè)試非強(qiáng)制要求2.2衛(wèi)星天線的選址與維護(hù)

衛(wèi)星天線的架設(shè)必須充分考慮當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境和電磁環(huán)境,架設(shè)場(chǎng)地的選擇尤為重要。衛(wèi)星天線一般都是露天放置,冰凌日曬,風(fēng)吹雨打,時(shí)間久了難免出現(xiàn)故障,導(dǎo)致衛(wèi)星信號(hào)圖像出現(xiàn)雪花噪點(diǎn),伴音出現(xiàn)噪聲,嚴(yán)重時(shí)甚至收不到信號(hào),所以衛(wèi)星天線的維護(hù)工作也不可忽視。

2.2.1衛(wèi)星天線的選址1)天線主波束方向上應(yīng)有足夠的視界,天線正前方應(yīng)有盡可能寬的視角。一般要求以天線基點(diǎn)為參考,對(duì)障礙物最高點(diǎn)所成的夾角小于3度。2)衛(wèi)星天線的架設(shè)位置應(yīng)避開風(fēng)口,以減小天線的風(fēng)載。天線的風(fēng)載太大時(shí)會(huì)導(dǎo)致天線變形,影響信號(hào)的接收效果。3)在多雷雨地區(qū),衛(wèi)星天線的架設(shè)位置應(yīng)避開雷擊多發(fā)地點(diǎn),同時(shí)要采取多種避雷措施。大口徑天線的架設(shè)必須考慮運(yùn)輸、施工、管理、維護(hù)等條件是否合適。4)衛(wèi)星天線周圍不應(yīng)有干擾源,如無(wú)法避免要在高頻頭與饋源之間加入帶通濾波器,濾除干擾信號(hào)。

5)在微波干擾嚴(yán)重的城市樓群中架設(shè)時(shí)需特別注意,為了保證衛(wèi)星信號(hào)接收的質(zhì)量,一般應(yīng)使用頻譜分析儀或微波場(chǎng)強(qiáng)儀對(duì)衛(wèi)星天線架設(shè)位置進(jìn)行實(shí)地測(cè)量,利用地形或建筑物巧妙地避開微波干擾,在S衛(wèi)星—S干擾≥30dB處定點(diǎn)澆筑基礎(chǔ)。6)衛(wèi)星天線的架設(shè),要考慮使戶外單元與戶內(nèi)單元的距離盡可能短.以減少因傳輸線過(guò)長(zhǎng)而造成的信號(hào)損耗。傳輸線的選擇應(yīng)考慮采用性能較好的同軸電纜,最好采用75—7或75—9的藕芯電纜或物理發(fā)泡電纜,電纜接頭處要做好防水處理。7)在一些特殊地區(qū),除了要選好一個(gè)合適的衛(wèi)星接收點(diǎn)外,還要對(duì)天線器材本身進(jìn)行特殊選擇。在沿海地區(qū),由于鹽霧和霉菌侵蝕嚴(yán)重,在挑選衛(wèi)星天線時(shí)可選擇經(jīng)防腐處理的反射面和饋源;在太陽(yáng)紫外線輻射嚴(yán)重的高山地區(qū),不宜選用玻璃鋼制品的天線,以防老化而縮短天線使用壽命。在有臺(tái)風(fēng)的地區(qū),選擇天線時(shí)要十分注意天線的支撐結(jié)構(gòu)是否堅(jiān)固,為減小風(fēng)壓負(fù)荷還可以考慮選用網(wǎng)狀天線.2.2.2衛(wèi)星天線的維護(hù)

1)衛(wèi)星天線安裝調(diào)試完成后,在接收某確定衛(wèi)星的電視信號(hào)時(shí),其方位角、俯仰角基本不動(dòng)。為消除衛(wèi)星漂移帶來(lái)的影響,可以根據(jù)實(shí)際收測(cè)效果,定期或不定期對(duì)天線進(jìn)行微調(diào),以便之始終處于最佳接收狀態(tài)。

2)為防止衛(wèi)星天線遭受雷擊,天線上方應(yīng)安裝避雷針,在澆筑基座時(shí)應(yīng)使基座與天線一起可靠接地,接地電阻應(yīng)小于4歐姆,在雷雨季節(jié)到來(lái)之前必須仔細(xì)檢查避雷接地系統(tǒng)是否良好。從室外衛(wèi)星高頻頭到室內(nèi)衛(wèi)星接收機(jī)的電線饋線宜穿金屬管道,金屬管道與電纜饋線的屏蔽網(wǎng)應(yīng)可靠接地。天線的戶外接地線不要與室內(nèi)衛(wèi)星接收機(jī)、調(diào)制器、放大器等的接地線共用,要分別接地。

3)天線饋源口面薄膜不得破損,如有破損應(yīng)及時(shí)更換。饋源內(nèi)不得有水氣、水珠或異物。

4)在冬季.如果饋源和反射面上有積雪、冰凌,要采取措施及時(shí)清除,以保證電性能正常。5)高頻頭與饋線的連接處常年暴露在外,宜用GSB密封膠或環(huán)氧樹脂密封。6)在有臺(tái)風(fēng)的地區(qū),應(yīng)特別注意天線的安全,必要時(shí)應(yīng)將天線俯仰驅(qū)動(dòng)到90度,即天線口徑朝天,在四周用鋼絲繩拉緊天線并固定,以減小風(fēng)壓負(fù)荷,防止天線損壞。7)一般使用兩年左右應(yīng)對(duì)天線重新油漆一次,氣候條件惡劣的地區(qū),油漆的周期還可縮短,以油漆沒(méi)有剝落為原則。8)對(duì)天線傳動(dòng)系統(tǒng)的活動(dòng)支點(diǎn)、軸承、絲桿等應(yīng)定期涂注潤(rùn)滑油.方位和俯仰絲桿的保護(hù)罩不得破損,以便更換或接收別的衛(wèi)星信號(hào)時(shí)能調(diào)節(jié)自如。2.3衛(wèi)星地球站入網(wǎng)驗(yàn)證測(cè)試

衛(wèi)星地球站入網(wǎng)驗(yàn)證測(cè)試包括兩部分內(nèi)容:

1)衛(wèi)星地球站天線入網(wǎng)驗(yàn)證測(cè)試。此項(xiàng)測(cè)試由衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)公司地球站協(xié)助進(jìn)行。天線入網(wǎng)驗(yàn)證測(cè)試主要包括發(fā)射交叉極化隔離度測(cè)量和天線方向圖測(cè)量。

2)衛(wèi)星地球站設(shè)備入網(wǎng)驗(yàn)證測(cè)試。該項(xiàng)測(cè)試主要包括調(diào)制特性測(cè)試、互調(diào)特性測(cè)試、諧、雜波特性測(cè)試和功放功率穩(wěn)定度、頻率穩(wěn)定度測(cè)試。一般由衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)公司派出通信工程師到用戶衛(wèi)星地球站,協(xié)助用戶和設(shè)備廠商共同完成站內(nèi)設(shè)備的入網(wǎng)驗(yàn)證測(cè)試工作。

2.4衛(wèi)星地球站開通測(cè)試衛(wèi)星地球站開通測(cè)試項(xiàng)目包括:

1)發(fā)射極化交叉隔離度測(cè)試

2)載波上下行功率標(biāo)定。

凡是進(jìn)入衛(wèi)星系統(tǒng)運(yùn)行的每個(gè)地球站,都必須進(jìn)行鏈路的開通測(cè)試,包括極化調(diào)整和功率標(biāo)定,以保證系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠工作。

用戶第一次向衛(wèi)星發(fā)射載波是一項(xiàng)非常謹(jǐn)慎的操作,事關(guān)正在使用衛(wèi)星通信系統(tǒng)的所有用戶。為了避免影響其他衛(wèi)星通信地球站的正常運(yùn)行,衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)公司有責(zé)任與用戶共同完成。其衛(wèi)星測(cè)控站必須時(shí)刻對(duì)整個(gè)衛(wèi)星系統(tǒng)中各個(gè)用戶發(fā)射的載波進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)視,隨時(shí)糾正系統(tǒng)中不規(guī)范的地球站,確保整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行。2.5衛(wèi)星通信中的干擾及處理

衛(wèi)星通信的干擾,主要來(lái)源有下列幾種類型:

.鄰星干擾

.交叉極化干擾

.互調(diào)干擾

.相鄰信道干擾

.地面站電磁環(huán)境干擾

.地球站設(shè)備雜波干擾

.不規(guī)范操作誤發(fā)干擾

.日凌2.5.1鄰星干擾及其處理干擾信號(hào)來(lái)源:

1、上行干擾,鄰星系統(tǒng)個(gè)別用戶天線口徑小,上行電平過(guò)高,功率譜密度超出協(xié)調(diào)指標(biāo)

2、下行干擾

3、鄰星個(gè)別用戶載波下行電平過(guò)高

4、用戶天線未對(duì)準(zhǔn)星

5、個(gè)別用戶追求小口徑天線處理方法

1、衛(wèi)星發(fā)射前與鄰星系統(tǒng)進(jìn)行充分的軌道位置和頻率協(xié)調(diào),使之符合ITU有關(guān)規(guī)定,避免對(duì)衛(wèi)星的有害干擾

2、衛(wèi)星公司每年進(jìn)行2--3次例行鄰星干擾測(cè)試,發(fā)現(xiàn)干擾隨時(shí)測(cè)試,存在干擾及時(shí)協(xié)調(diào),促使其盡快解決。定期檢查與相鄰衛(wèi)星雙邊協(xié)議的執(zhí)行情況。

3、衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)公司協(xié)助本系統(tǒng)用戶合理設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò),消除鄰星下行干擾。2.5.2交叉干擾及其處理干擾信號(hào)來(lái)源

1、反極化轉(zhuǎn)發(fā)器用戶地球站天線系統(tǒng)的發(fā)射交叉極化隔離度沒(méi)有調(diào)整好,導(dǎo)致上行交叉極化分量過(guò)大

2、用戶天線接收極化未調(diào)整好,造成下行干擾處理方法

.凡是進(jìn)入衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的地球站,都必須進(jìn)行天線極化的調(diào)整和測(cè)試

.嚴(yán)格執(zhí)行入網(wǎng)驗(yàn)證測(cè)試和開通測(cè)試規(guī)范,采取正確的測(cè)試方法,確保所有用戶天線系統(tǒng)的發(fā)射交叉極化隔離度滿足主軸方向333dB要求

.發(fā)現(xiàn)干擾立即聯(lián)系反極化用戶排除

2.5.3互調(diào)干擾及其處理干擾信號(hào)來(lái)源

1、上行用戶站處于多載波工作狀態(tài),但功放容量?jī)?chǔ)備不足,回退不夠,三階互調(diào)分量超過(guò)規(guī)定;

2、用戶發(fā)射功率超標(biāo),下行時(shí)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器被推至非線性工作區(qū),導(dǎo)致互調(diào)特性惡化。處理方法

.嚴(yán)格入網(wǎng)驗(yàn)證測(cè)試,確保用戶地球站三階互調(diào)抑制比滿足要求(TWTA:<-24dBc,功放回退7dB;SSPA:<-27dBc,功放回退6dB)

.加強(qiáng)載波監(jiān)視,不允許用戶超標(biāo)發(fā)射2.5.4相鄰信道干擾及其處理干擾信號(hào)來(lái)源

1、用戶載波頻率分配與相鄰的信號(hào)的頻帶出現(xiàn)重疊,沒(méi)有足夠的保護(hù)帶寬;

2、用戶載波頻譜特性不符合要求,噪底過(guò)高或出現(xiàn)副瓣。處理辦法

.在用戶載波之間預(yù)留適當(dāng)保護(hù)帶寬

.嚴(yán)格用戶入網(wǎng)驗(yàn)證測(cè)試,確保用戶載波頻譜在分配頻帶范圍之內(nèi)

.入網(wǎng)驗(yàn)證和開通測(cè)試時(shí),必須確保載波的調(diào)制特性符合衛(wèi)星公司的技術(shù)要求

.發(fā)現(xiàn)干擾協(xié)同用戶排除2.5.5地面站電磁環(huán)境干擾及其處理干擾信號(hào)來(lái)源

1、地面微波、雷達(dá)、無(wú)線電視、調(diào)頻廣播、尋呼業(yè)務(wù)、工業(yè)電噪聲等竄入用戶站,通過(guò)下行鏈路竄入為下行干擾,竄入上行鏈路發(fā)射上星為上行干擾

2、用戶站選址不當(dāng),電磁環(huán)境惡劣

3、用戶站設(shè)備接地不良,接地電阻過(guò)高

4、電纜屏蔽性能差,電纜插頭接地不良

5、鏈路電平配置不合理處理辦法

.選擇站址前必須先進(jìn)行電磁環(huán)境特性測(cè)試

.所有設(shè)備接地要可靠,機(jī)房總接地電阻滿足設(shè)備要求

.用戶站內(nèi)連接室內(nèi)外設(shè)備的電纜必須具有良好的屏蔽性能,采用雙屏蔽電纜。接頭連接良好

.發(fā)現(xiàn)干擾,分析判斷,查出干擾出自地區(qū),出自系統(tǒng),縮小查找范圍

.簡(jiǎn)易可行、不影響用戶業(yè)務(wù)的測(cè)試方法和排除措施進(jìn)站查找排除。2.5.6地球站設(shè)備的雜波干擾及其處理干擾信號(hào)來(lái)源

1、用戶地球站設(shè)備雜散指標(biāo)不合格,工作載波中帶有雜波或諧波

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論