卫星英文文献翻译

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1、天津职业技术师范大学 2011 届本科生毕业设计英文文献翻译卫星卫星1 1、概述、概述卫星是一种射频中继器。新一代卫星再生，也就是说，他们有星上处理的 能力使他们不仅仅只是一个中继器智能单元（更多的是说，星上处理 2.9 秒） 决策。这种能力有助于实现卫星条件下，放大，或重新获得上行数据和路由到 指定位置的数据，或宇宙飞船上板载的实际数据，而不是仅仅作为一个在两个 或多个地面站中继站的角色。 一个典型带有板载处理器的卫星是美国宇航局先进的通讯技术卫星 （ACTS）在图 1.1 所示。它是 1993 年 9 月 12 日推出的发现号航天飞机的有效 载荷的一部分。据美国航天局，卫星重量为 2350

2、 英镑（1477.3 千克）和衡量 47.1 英尺（14.36 米）从尖端到尖端的太阳能电池阵列和 29.9（9.11 米）英尺 通过主要的接收和发射天线反射器，从航天器分离飞机到天线的最高尖端的高 度为 15.2（4.63 米） 。太阳能阵列提供大约 1.4 千瓦。主要通信天线是一个 7.2 英尺（2.19 米）接收天线和一个 10.8 英尺（3.29 米）的发射天线。我们 在本章稍后介绍有关卫星元件的更多设计，一个卫星由若干单个设备包括转发 器，发射器和应答器组成。 图 1.2 中的框图可以表示一个转发器单元。正如图中看到，一个转发器可 以被描述成一个组成系统，基于一个要求选择特定的频道的

3、频带的带通滤波器， 一个从一个到另一个水平变动频率的频率转换器和一个输出放大器。一旦放大， 在一个频道传输的返回输出时输出复用器重组。所有这些设备都必须在他们的 工作温度范围内保持稳定所需的排斥特性。这些设备的功能（每块组件在图 1.2） ，是在本章后面讨论。一个转发器可以在频率和功率卫星的能力方面纳入 卫星容量，并可以由一个或多个运营商进行访问。 在大多数系统应用中，一个卫星服务多个地面站。在地球站，固定或移动 的协助下，卫星开辟了全球卫星多址信道的数据传输和广播在重大的来自世界 各地的新闻事件，生活方面。商业和运作上的需要决定了卫星的设计和复杂性。 最常见的卫星属性包括以下方面： 1、提高

4、覆盖范围和优质的服务，和频率重用 2、卫星系统和其他卫星的兼容性和扩大当前系统的未来作战能力 3、高增益，能允许小口径地面站的多波束天线系统 4、日益增长的容量需求要求在用户间几个 G 每秒的链接 5、竞争力的价格 在卫星天线（关于设计和复杂性）的未来趋势很可能是从卫星技术，交通 生长状况，新兴的技术和商业活动决定的。 在接下来的两节研究天线的种类和卫星相对于地球的路径的主要特性。这 些特点如下： 1、轨道偏心率轨道的选择 2、期间的轨道 3、仰角;轨道的平面倾角相对于基准轴线天津职业技术师范大学 2011 届本科生毕业设计英文文献翻译图 1.1 卫星几何。 （由美国航天局） 。图 1.2 基

5、本转发器的安排。天津职业技术师范大学 2011 届本科生毕业设计英文文献翻译2 2、卫星的种类、卫星的种类在一般情况下，卫星分为类型： 地球静止卫星（GEO） 高椭圆轨道卫星（GEO） 中等地球轨道卫星（MEO） 低地球轨道卫星（LEO）地球轨道卫星的轨道是一个专门的轨道，卫星不断波动，非常接近地球， 循环到空间，然后通过地球重复地摆动。这是一个大约 18,000 到 35,000 公里 以上的地球表面的椭圆形轨道，而不是赤道上空。 HEO 是为了更好地覆盖到北 部或南部较高纬度的国家。系统可设计以便使远地点被安排在一个特定领域提 供连续覆盖。根据定义，一个最高点是海拔最高点的轨道上，即在轨道

6、点的卫 星离地球最远。为了澄清一些术语，我们提供的图 1.3，显示了一个椭圆形轨 道的几何性质。由几何，(2.1) (2.2)21mse 2(1)m pssaea偏心率，就是椭圆偏离圆形的数量是：(2.3)fsea图 2.3 上的几何性质椭圆轨道=半焦长度; =半参数; Sm =半径轴; r=半径距离, 焦点轨道路径; fsps=位置角度 椭圆的一般方程可以写成这样：（2.4）2(1)1cosaere天津职业技术师范大学 2011 届本科生毕业设计英文文献翻译很明显，由（2.4）得，如果 E=0，由此产生的轨迹是一个圆。 MEO 是一个圆形的轨道，轨道约 8000 至 18000 以上的地球表

7、面公里，也不 是在赤道上空。MEO 卫星是处于低轨道和地球同步轨道之间。MEO 系统设计涉及 更多的延误和更高功率水平比在低轨道的卫星。然而，它需要较少的卫星来达 到同样的覆盖范围。 LEO 卫星轨道，大约在 160 到 1600 公里以上的地球表面。这些卫星都很小， 很容易发射，使它们大规模生产技术。一个低轨道卫星网络通常有能力以极快 的速度进行图文传真，电子信箱，批处理文件和广播大量数据和沟通，最终通 过地面台站地面链路的用户。随着科技的进步，公用事业公司通过一低地球轨 道系统或运输机构住宅抄表和警察正在访问车牌的车辆，监控交通流量，通过 低地球轨道测量系统的卡车重量的时间不会很长。 在美

8、国，三个卫星类型（高地球轨道，中轨和低轨）统称为低地球轨道卫 星，也就是低地球轨道卫星系统。通过频率指定，LEO 被归纳为大和小低地球 轨道卫星，正如表 2.1 描述。 LEO 所受到的空气阻力是地球大气层对卫星通道阻力引起的。由拖曳力所 造成的确切值取决于大气密度，卫星的形状，卫星的速度。这个力可以表示为：Fd =-0.5Cd Aeqv2kg-m/sec2(2.5)a 其中，是大气密度。这个密度是由维度决定的，它的值是指数。aCd 是气动阻力系数。 Aeq 是卫星等效表面积垂直于速度V 是在大气层中的卫星速度，这个速度的大小取决于公式 2.2. 如果卫星的质量 ms 是已知的，则基于气动阻力

9、的加速度 ad 可以表述为 ：m/sec (2.6)d d sFam拖拽力的影响是使轨道的半长轴减少使其能源减少。仍然是一个圆形的轨 道，但它的高度降低，而它的速度增加。由于阻力，在椭圆轨道的远地点逐渐 降低，作为一个结果，逐渐变为圆形轨道。对轨道的影响时间越长，卫星变得 越慢，而且它最终从轨道下降。气动阻力是在低海拔（200 至 400 公里）和只 有约 3000 公里的地方更为重要，因为尽管在卫星高度上遇到大气是低价值，但 它们的高轨道速度意味着拖拽力扰动是有重大意义的。表 2.1 低地球轨道卫星频率分类1一个地球静止轨道是一个在零偏心率和倾角赤道平面上零的圆形轨道。该天津职业技术师范大学

10、 2011 届本科生毕业设计英文文献翻译卫星是固定的（固定） ，显然是相对于地球的位置，约三五七八四公里远离地球， 如果它的仰角是正交（90）到赤道。其公转时间是同步的，在地球的惯性空间。 一个地球静止卫星通信系统的几何因素将在下文讨论的文本。 在商业项目 GEOS 提供固定的无线电频谱的 C 和 Ku 波段卫星业务（FSS） 。 有些项目 GEOS 使用 Ku 波段提供一定的移动服务。国际电信联盟（国际电联） 已经分配从甚高频无线电频谱的不同部分卫星频段到 275 千兆赫。表 2.2 显示 了卫星通信频段，他们提供的服务，而 Table2.3 显示了典型的链接频段。 UHF 频段是用于小型或

11、移动终端广播电视，通信合适，以及军事舰队的通 信。某一个地球空间地球适合无线链路频率波段 450 兆赫之间和 20 GHz。频率 介于 20 和 50 GHz 可以使用，但会受到降雨衰减。但是，如果大于 99.5的可 用性是必须的，如集接收和自适应功率控制的特殊规定将需要就业。更高的频 率更适合（ISL）星际链路的可用适当的，并可能成为为轨道交通挤塞在较低的 频率出现。另一个更高频率的通信系统的好处是，系统组件通常变小。对于卫 星，这是重量轻，功耗低，并降低了成本，更重要的转换，这意味着增加流动 性和灵活性。表 2.2 卫星通信频带分配表 2.3 典型的频带分配天津职业技术师范大学 2011

12、届本科生毕业设计英文文献翻译3、天线、天线在函数的基础上，卫星天线可分为下列几类：通信和特殊的卫星天线8。 通信天线用于整个任务阶段运载火箭分离后的跟踪，遥测和指挥操作。一个无 方向性（即全方位）和圆极化天线必须保证连续覆盖在任务操作时。两个或更 多宽束天线可以被使用，而不是一个定向天线，提供连续覆盖。特殊的卫星天 线，在另一方面，定向为特定目的，如气象，交联，地球覆盖，自动跟踪。 简单地说，天线自由空间电磁波和导波界面的借口。有许多不同种类的天 线和在基本类型上的不同变化，但他们的运作模式基本上是相同的。也就是说， 一个射频发射器激发在天线表面层的电流传导，辐射电磁波。如果同一个天线 与一个

13、接收器使用，反之过程也适用，即无线电波激发的事件在天线电流，这 会传导到接收器。天线的工作能力被称为双向对等的原则。 天线的辐射变化从全向到高度的定向，可固定或改变，以满足特定需求随 着他们的发动。三种基本的天线的通用类型是反射器，镜头，和相控阵，但是， 螺旋天线已被部署在太空，特别是军事系统。 反射器天线是最理想的卫星天线，因为它重量轻，结构简单，设计成熟。 号角是常常被用作照亮反射面天线，它通常提供窄波束。号角天线可以单独使 用，通常用于地球的广角覆盖面。反射器，但是，可能需要为多波束天线系统 失调，避免饲料堵塞。堵塞破坏表面的旋转对称性，并限制范围扫描前像差的 扫描性能。 透镜天线是从光

14、学的角度反射对应属性点。它可旋转对称保持良好的光学 特性。它没有饲料堵塞和紧，但它是在低频率的应用，并与重镜片表面不匹配。相控阵天线是提供一个连续散热器之间的连续改变的光束灵活性的一类阵 列天线。天线阵列是一类由散热器的几何位置、振幅和它们的激发相决定的个 体散热器的集合。相控阵天线的优点在于透镜或反射面天线数目。这是由于功 放在初步的辐射水平上的分布，较高的光圈效率，没有外溢的损失，没有光圈 （饲料）堵塞，以及更好的可靠性。 螺旋天线有其内在的宽带特性，拥有了一个相对理想的模式频率范围宽， 极化和阻抗特性，并可能辐射的多种模式。 每一种天线都是一个单独的主要研究领域。然后，在后面的小节每一个

15、都 简要介绍。3.1 喇叭 喇叭是一个稍微的爆发的结束于波导片。取代电动电流，波导片进行了紧 聚焦电磁波伴随着在平行墙间电动组件的延伸。喇叭可以被分段规矩（称为椎 体号角）和在两个（称为 E 面和 H 面牛角）正交平面呈长方形，如图 3.1（A） ， 或在横截面圆形，如图 3.1（b） 。 在图中，A 和 B 分别是 H 和 E 面的孔径长度，a 和 b 是长度和匹配波导宽度， 如果号角的最短长度 L1 可能是必需的; D 为圆锥喇叭的孔径;L 是轴向顶点到圆天津职业技术师范大学 2011 届本科生毕业设计英文文献翻译锥喇叭光圈的长度。图 3.1 喇叭：（a）椎体;（b）圆锥形3.2 相控阵天

16、线 阵列天线从喇叭到反射面天线是不同的物理学和电子学，尽管有几个喇叭 元素可以用于形成一个阵列。在增益行为中是不同的结果。一个阵列天线的形状可以是圆形，六角形，或长方形，或任何其他几何配 置所需。图 3.2 显示了一些天线阵列的形状。 对任意元素的数组的理论是古典与发达在许多文本，包括 Schekunoff 和斯 特拉顿。通过采取通过线性数组元素的电流为正弦的时间和连续的，我们可以 写出远场（弗劳恩霍夫区）辐射模式为sin(sinsin) ( ) (sinsin)ppDfD 其中，是线性辐射元件的角度。是转向角。pD 是孔径，也就是说，数组的实际长度。 是波长的传播方向天津职业技术师范大学 2011 届本科生毕业设计英文文献翻译图 3.2 典型的阵列天线形状：（a）长方形（b）圆形（c）八角形。如果在转向角度看方向，=0，该指令的增益可写为p2410log()TAGL其中 A 是数组面积，LT 是包括量化损耗