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卫星接收系统卫星天线与高频头ppt课件

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卫星接收系统卫星天线与高频头ppt课件_第1页
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第四章 卫星接纳系统 系系统组成成:天天线、、馈源源、、高高频头、、卫星星接接纳机机、、功分器卫星接星接纳天天线:任:任务原理、主要参数、原理、主要参数、馈源源高高频头:框:框图、特性参数、特性参数卫星接星接纳机:任机:任务原理、特性参数原理、特性参数功分器:特性参数、无源功分、有源功分功分器:特性参数、无源功分、有源功分 2024/9/18数字卫星广播1 4.1卫星接纳天线1、广泛运用的卫星接纳天线为反射面天线,由反射面和馈源组成2、分类:按反射面与馈源的相对位置分为:前馈、后馈和偏馈天线按任务原理分为:旋转抛物面、卡塞格伦、格里高利、球形反射面天线 3、作用:搜集电磁波2024/9/18数字卫星广播2 4..1..1 任任务务原理原理反射面天线任务原理分析方法:几何光学法、口面场积分法、口面电流法几何光学法两个根本出发点:①光线沿直线传播②入射角等于反射角2024/9/18数字卫星广播3 4..1..1 任任务务原理原理一、旋一、旋转抛物面天抛物面天线旋旋转抛物面天抛物面天线〔直径〔直径1-4.5米〕,又称米〕,又称为前前馈天天线1、抛物、抛物线定定义:到一个定点〔焦点〕和一个直:到一个定点〔焦点〕和一个直线〔〔准准线〕等〕等间隔的点的运隔的点的运动轨迹。

迹2、抛物面构成:抛物、抛物面构成:抛物线沿沿对称称轴旋旋转一周一周3、抛物、抛物线方程:方程: f—抛物抛物线焦距焦距4、抛物、抛物线极坐极坐标方程:旋方程:旋转抛物面的四个几何参数:抛物面的四个几何参数:焦距焦距f、口面直径、口面直径d、口面半、口面半张角、抛物面厚度角、抛物面厚度W关系公式关系公式2024/9/18数字卫星广播4 4..1..1 任任务务原理原理一、旋一、旋转抛物面天抛物面天线旋旋转抛物面天抛物面天线〔直径〔直径1-4.5米〕,又称米〕,又称为前前馈天天线1、抛物、抛物线定定义:到一个定点〔焦点〕和一个直:到一个定点〔焦点〕和一个直线〔准〔准线〕等〕等间隔的点的运隔的点的运动轨迹2、抛物面构成:抛物、抛物面构成:抛物线沿沿对称称轴旋旋转一周一周3、抛物、抛物线方程:方程: 2024/9/18数字卫星广播f—抛物线焦距 4..1..1 任任务务原理原理4、旋、旋转转抛物面的四个几何参数:焦距抛物面的四个几何参数:焦距f、口面直径、口面直径d、、口面半口面半张张角角θ0、抛物面厚度、抛物面厚度W 2024/9/18数字卫星广播6几何参数之间的关系式:一、旋转抛物面天线一、旋转抛物面天线 4..1..1 任任务务原理原理5、旋、旋转转抛物面的焦距口径比是天抛物面的焦距口径比是天线线的一的一项项根本参数。

根本参数①①f=0.25d 中焦天中焦天线线②②f小于小于0.25d 短焦天短焦天线线③③f大于大于0.25d 长长焦天焦天线线f=0.38d 天天线线性能最好性能最好 2024/9/18数字卫星广播7一、旋转抛物面天线一、旋转抛物面天线 4..1..1 任任务务原理原理6、抛物、抛物线线的两个重要几何光学性的两个重要几何光学性质质::①①平行于抛物平行于抛物线对线对称称轴轴方向入射的射方向入射的射线经线经抛物抛物线线反反射后一定射后一定经过经过焦点②②平行于抛物平行于抛物线对线对称称轴轴方向入射的射方向入射的射线经线经抛物抛物线线反反射后射后经过经过焦点焦点时时,所走路程是一,所走路程是一样样的7、旋、旋转转抛物面天抛物面天线线的任的任务务原理:天原理:天线对线对准准卫卫星星时时,,卫卫星星发发射的射的电电磁波平行于天磁波平行于天线线的的轴线传轴线传播,播,经经反反射面反射后同相聚焦射面反射后同相聚焦同相聚焦两同相聚焦两层层含含义义::①①电电波波传输间传输间隔一隔一样样,相位一,相位一样样;;②②一切反射一切反射线线都都经过经过焦点焦点处处聚焦2024/9/18数字卫星广播8一、旋转抛物面天线一、旋转抛物面天线 天线的轴线偏离卫星方向,就构成散焦。

发射和接纳形状相类似 一、旋转抛物面天线一、旋转抛物面天线 二、卡塞格二、卡塞格伦天天线1、、组组成成卡塞格卡塞格伦伦天天线线是双反射面天是双反射面天线线它由主反射面、副它由主反射面、副反射面和反射面和馈馈源三部分源三部分组组成主反射面是旋成主反射面是旋转转抛抛物面,副反射面是旋物面,副反射面是旋转转双曲面2、主面的、主面的3个几何参数:个几何参数:焦距焦距f、直径、直径d、口面半、口面半张张角3、副面有两个焦点:虚焦点和、副面有两个焦点:虚焦点和实实焦点虚焦点的位焦点虚焦点的位置与主面焦点重合卡塞格置与主面焦点重合卡塞格伦伦天天线馈线馈源放置在副源放置在副面面实实焦点 2024/9/18数字卫星广播10 二、卡塞格二、卡塞格二、卡塞格二、卡塞格伦伦天天天天线线 二、卡塞格二、卡塞格伦天天线4、双曲、双曲线线的两个重要几何光学性的两个重要几何光学性质质::①①对对准虚焦点准虚焦点发发出的射出的射线经过线经过双曲双曲线线反射之后,必反射之后,必然然经过实经过实焦点焦点②②从反射点到两个焦点的行程差从反射点到两个焦点的行程差为为常数,常数,对对于于电电磁磁波来波来说说就是相位差就是相位差为为常数。

常数双曲面的作用是将焦点双曲面的作用是将焦点进进展搬移2024/9/18数字卫星广播12 三、三、 格里高利天格里高利天线4、双曲、双曲线线的两个重要几何光学性的两个重要几何光学性质质::①①对对准虚焦点准虚焦点发发出的射出的射线经过线经过双曲双曲线线反射之后,必反射之后,必然然经过实经过实焦点焦点②②从反射点到两个焦点的行程差从反射点到两个焦点的行程差为为常数,常数,对对于于电电磁磁波来波来说说就是相位差就是相位差为为常数双曲面的作用是将焦点双曲面的作用是将焦点进进展搬移2024/9/18数字卫星广播13 三、三、 格里高利天格里高利天线1、、组组成成格里高利天格里高利天线线是双反射面天是双反射面天线线它由主反射面、副它由主反射面、副反射面和反射面和馈馈源三部分源三部分组组成主反射面是旋成主反射面是旋转转抛抛物面,副反射面是凹物面,副反射面是凹椭椭球面球面 2、主面的、主面的3个几何参数:个几何参数:焦距焦距f、直径、直径d、口面半、口面半张张角3、副面有两个、副面有两个实实焦点:焦点焦点:焦点F1和焦点和焦点F2焦点F1的位置与主面焦点的位置与主面焦点F重合2024/9/18数字卫星广播14 三、三、 格里高利天格里高利天线格里高利天格里高利天线有两个有两个实焦点,一个用于焦点,一个用于发射,另一射,另一个用于接个用于接纳。

收收发共用共用通常可以将接通常可以将接纳馈源安放在焦点源安放在焦点F1处,由于,由于这个位个位置同置同时也是主面的焦点,因此接也是主面的焦点,因此接纳天天线就是一个旋就是一个旋转抛物面天抛物面天线;而;而发射射馈源那么安放在焦点源那么安放在焦点F2处2024/9/18数字卫星广播15 三、三、三、三、 格里高利天格里高利天格里高利天格里高利天线线 三、三、 格里高利天格里高利天线4、、椭椭球的几何光学性球的几何光学性质质::①①从一个焦点从一个焦点发发出的射出的射线经过线经过凹凹椭椭球面反射之后,球面反射之后,必然必然经过经过另一个焦点另一个焦点②②从反射点到两个焦点的行程之和从反射点到两个焦点的行程之和为为常数,常数,对电对电磁磁波来波来说说相位相位为为常数凹凹椭椭球面的作用是将球面的作用是将发发射射馈馈源从焦点源从焦点F2变换变换到主反到主反射面焦点射面焦点于是于是对对于于发发射天射天线线来来说说,从焦点,从焦点F2处发处发出的射出的射线经线经过过凹凹椭椭球面反射之后,同相聚焦在焦点球面反射之后,同相聚焦在焦点fI处处(即主面即主面的焦点的焦点处处),然后,然后经过经过主面反射之后构成平面主面反射之后构成平面电电磁波磁波2024/9/18数字卫星广播17 四、四、 偏偏馈天天线1、前、前馈馈天天线线由于由于馈馈源阻源阻挠挠,后,后馈馈天天线线由于反射面的由于反射面的阻阻挠挠,效率降低。

效率降低2、偏、偏馈馈天天线线截取前截取前馈馈和后和后馈馈天天线线的一部分构成双的一部分构成双反射面的偏反射面的偏馈馈天天线线是格里高利型是格里高利型 3、偏、偏馈馈天天线线存在偏存在偏馈馈角4、按口面外形,偏、按口面外形,偏馈馈天天线线分分为椭圆为椭圆形口面和形口面和圆圆形口形口面椭圆椭圆形口面外表看是形口面外表看是圆圆形形圆圆形口面外表看是形口面外表看是椭圆椭圆形形 2024/9/18数字卫星广播18 五、五、 球形反射面球形反射面球形反射面是球面的一部分,可用一副天球形反射面是球面的一部分,可用一副天线同同时接接纳多多颗卫星2024/9/18数字卫星广播19 4..1..2 主要参数主要参数 天天线的主要参数:增益、方向的主要参数:增益、方向图、半功率角、等效、半功率角、等效噪声温度噪声温度一、增益一、增益G1、接、接纳天天线增益的定增益的定义:: 设从空从空间各个方向上各个方向上传来的来的电磁波磁波场强一一样,天,天线在某一方向上接在某一方向上接纳时,向,向负载输出的功率与一出的功率与一个理想无个理想无损耗天耗天线在在该处各个方向接各个方向接纳时,,输入入到到负载中的功率平均中的功率平均值之比。

之比即:天即:天线增益指定向天增益指定向天线较全向天全向天线对电磁波接磁波接纳才干大的程度才干大的程度接接纳天天线增益最大的方向称增益最大的方向称为天天线的最大接的最大接纳方向2024/9/18数字卫星广播20 4..1..2 主要参数主要参数 2、表达式、表达式2024/9/18数字卫星广播21dBλ:天线的任务波长 C波段:fo=4GHZ、λ=0.075m Ku波段:fo=12GHZ、λ=0.025mA:天线的口面面积γ:天线的效率 一、增益一、增益G 4..1..2 主要参数主要参数 2、表达式、表达式2024/9/18数字卫星广播22dBλ:天线的任务波长 C波段:fo=4GHZ、λ=0.075m Ku波段:fo=12GHZ、λ=0.025mγ:天线的效率A:天线的口面面积天线的口面面积是垂直于电波传播方向上的天线的横截面面积天线的口面面积越大,就反映了天线可以截获的电磁波能量越多,因此天线输出电平就越强,天线的增益也就越高一、增益一、增益G 4..1..2 主要参数主要参数 3、天、天线线的口面效率的口面效率2024/9/18数字卫星广播23天线的优劣就是出天线的口面效率来确定的。

天线的口面效率主要依托丈量确定卫星天线的口面效率受很多要素的影响,馈源的性能对天线的口面效率的影响起主导作用γ=50~70%50%:合格、60%:良好、70%:优良4、对圆形口面的卫星天线,增益表达式: 〔dB〕d:圆形口面的直径一、增益一、增益G 4..1..2 主要参数主要参数 三、天三、天线的等效噪声温度〔的等效噪声温度〔TA〕〕2024/9/18数字卫星广播241、天线的等效噪声温度反映了天线接纳下来并传送给匹配负载的噪声功率的大小2、表达式Pn=kTAB〔W〕k:玻尔兹曼常数 1.38×10-23〔J/K〕B:接纳系统带宽 4..1..2 主要参数主要参数 3、天、天线线等效噪声温度的丈量曲等效噪声温度的丈量曲线线2024/9/18数字卫星广播25人人们经过们经过大量的大量的实实践丈量践丈量发现发现,,虽虽然影响天然影响天线线噪声温度噪声温度的要素很多,但其中天的要素很多,但其中天线线的仰角和任的仰角和任务务波波长长两两项项要素要素对对噪声温度影响噪声温度影响为为最大三、天线的等效噪声温度〔三、天线的等效噪声温度〔TA〕〕 4..1..3 馈馈源源 用于用于发射射时,,馈源系源系统将功率将功率转化化为电磁波。

磁波用于接用于接纳时,,馈源系源系统将将电磁波磁波转化化为电功率 2024/9/18数字卫星广播26一、波一、波导与喇叭天与喇叭天线1、喇叭天、喇叭天线就是波就是波导的开口面逐的开口面逐渐扩展构成的展构成的2、波、波导是矩形或是矩形或圆形的金属管,形的金属管,传播的播的电磁波称磁波称为导行波矩形波矩形波导的主模的主模为TE10波,波,为横横电波圆形波形波导的主模的主模为TE11波,波,为横横电波3、、规范矩形波范矩形波导内壁的内壁的宽边和窄和窄边长度度为2::14、矩形波、矩形波导是是线极化的,极化的,电场的极化方向的极化方向为波波导的窄的窄边方方向对调整整馈源很重要源很重要圆形波形波导根本也是根本也是线极化5、波、波导相当于高通相当于高通滤波器 4..1..3 馈馈源源 2024/9/18数字卫星广播276、、圆圆形波形波导导是是卫卫星天星天线馈线馈源的中心源的中心组组成部分圆圆形波形波导导(圆圆波波导导) 可以可以发发射射电电磁波,同磁波,同时时也可以接也可以接纳电纳电磁磁波由于圆圆波波导导的构造是完全的构造是完全对对称的,因此它既可以接称的,因此它既可以接纳纳(发发射射)圆圆极化波,也可以接极化波,也可以接纳纳(发发射射)线线极化波。

极化波7、、圆圆形波形波导导的缺乏的缺乏 圆圆形波形波导导的开口面又称的开口面又称为为波波导辐导辐射器,它可以射器,它可以辐辐射或接射或接纳纳电电磁波,因此是一种最磁波,因此是一种最简单简单的口面天的口面天线线方式波导导的开口的开口面是一种弱方向性的天面是一种弱方向性的天线线,它存在着两个明,它存在着两个明显显的缺乏之的缺乏之处处::①①由于波由于波导导开口面的面开口面的面积积有限,因此其增益比有限,因此其增益比较较低②②由由于波于波导导内的波阻抗与自在空内的波阻抗与自在空间间的波阻抗不匹配,因此在口的波阻抗不匹配,因此在口面上存在着比面上存在着比较较强强的反射波,的反射波,这样这样就会影响天就会影响天线线的口面效的口面效率由于上述的率由于上述的缘缘由,开口波由,开口波导导很少直接作很少直接作为馈为馈源运用一、波导与喇叭天线一、波导与喇叭天线 4..1..3 馈馈源源 2024/9/18数字卫星广播288、、处处理的方法理的方法将波将波导导的开口面逐的开口面逐渐渐地地扩扩展,就构成了所展,就构成了所谓谓的喇叭天的喇叭天线线喇叭天喇叭天线线的口面面的口面面积较积较大,因此与开口波大,因此与开口波导导相比,喇叭天相比,喇叭天线线的增益的增益较较高;另外在喇叭天高;另外在喇叭天线线中,波阻抗是逐中,波阻抗是逐渐渐地由波地由波导导的波阻抗的波阻抗过过渡到自在空渡到自在空间间的波阻抗,阻抗匹配情况有了的波阻抗,阻抗匹配情况有了很大的改良,因此口面上的反射系数比很大的改良,因此口面上的反射系数比较较小。

小卫卫星接星接纳纳或或发发射天射天线线广泛运用喇叭天广泛运用喇叭天线线作作为馈为馈源,喇叭天源,喇叭天线线的中心部分是一个直径的中心部分是一个直径为为0.6λ至至1.1λ的的圆圆波波导导一、波导与喇叭天线一、波导与喇叭天线 4..1..3 馈馈源源 2024/9/18数字卫星广播299、、圆圆喇叭的构造喇叭的构造 圆圆喇叭的构造如喇叭的构造如图图4-16所示因喇叭内所示因喇叭内传传播的播的电电波方式波方式为为TE11被,与被,与圆圆波波导导中的主模是一中的主模是一样样的一、波导与喇叭天线一、波导与喇叭天线 二、前二、前二、前二、前馈馈馈馈源源源源1 1、前、前、前、前馈馈馈馈源多采用源多采用源多采用源多采用9090度波度波度波度波纹纹喇叭,由喇叭,由喇叭,由喇叭,由圆圆波波波波导导、波、波、波、波纹纹、、、、圆圆矩矩矩矩变换变换段和法段和法段和法段和法兰盘组兰盘组成2 2、、、、圆圆波波波波导导:是:是:是:是馈馈源的中心部分源的中心部分源的中心部分源的中心部分, ,馈馈源的相位中心在波源的相位中心在波源的相位中心在波源的相位中心在波导导口面的内口面的内口面的内口面的内侧侧,,,,间间隔口面很近,安装隔口面很近,安装隔口面很近,安装隔口面很近,安装馈馈源源源源时应该时应该将相将相将相将相位中心位中心位中心位中心调调整到反射而的焦点整到反射而的焦点整到反射而的焦点整到反射而的焦点f f处处,,,,这样这样才干保才干保才干保才干保证馈证馈源的源的源的源的纵纵向安装向安装向安装向安装误误差差差差为为零。

零4 4、、、、 90 90度波度波度波度波纹纹喇叭:喇叭:喇叭:喇叭:为为了提高了提高了提高了提高馈馈源的效率、减小口面源的效率、减小口面源的效率、减小口面源的效率、减小口面的反射、改善的反射、改善的反射、改善的反射、改善馈馈源的方向源的方向源的方向源的方向图图,在,在,在,在圆圆波波波波导导的外部安装的外部安装的外部安装的外部安装一个或多个波一个或多个波一个或多个波一个或多个波纹纹,构成,构成,构成,构成9090度波度波度波度波纹纹喇叭4..1..3 馈馈源源 二、前二、前二、前二、前馈馈馈馈源源源源5 5、、、、9090度波度波度波度波纹纹的作用:在波的作用:在波的作用:在波的作用:在波纹纹内鼓励的内鼓励的内鼓励的内鼓励的TE10TE10波和波和波和波和TE11TE11波叠波叠波叠波叠加,使得波加,使得波加,使得波加,使得波纹纹口面的口面的口面的口面的场场分布均匀;改善了分布均匀;改善了分布均匀;改善了分布均匀;改善了馈馈源和自在空源和自在空源和自在空源和自在空间间波阻抗匹配情况;在正波阻抗匹配情况;在正波阻抗匹配情况;在正波阻抗匹配情况;在正负负5050度范度范度范度范围围内保内保内保内保证馈证馈源的方向函数源的方向函数源的方向函数源的方向函数根本不根本不根本不根本不变变。

前前前前馈馈式式式式卫卫星接星接星接星接纳纳天天天天线线大多采用它作大多采用它作大多采用它作大多采用它作9090度波度波度波度波纹纹喇叭6 6、法、法、法、法兰盘兰盘、、、、圆圆矩矩矩矩变换变换作作作作为卫为卫星接星接星接星接纳纳天天天天线线,,,,馈馈源是源是源是源是经过经过法法法法兰盘兰盘与高与高与高与高频头衔频头衔接在一接在一接在一接在一起的,由于高起的,由于高起的,由于高起的,由于高频头频头的的的的输输入端入端入端入端为为矩形波矩形波矩形波矩形波导导,因此在,因此在,因此在,因此在馈馈源内源内源内源内部必需求部必需求部必需求部必需求设设有一个有一个有一个有一个圆圆矩矩矩矩变换变换段,将段,将段,将段,将圆圆形波形波形波形波导导逐逐逐逐渐渐地地地地过过渡到渡到渡到渡到矩形波矩形波矩形波矩形波导导4..1..3 馈馈源源 4..1..3 馈馈源源从波从波导导的正前方察看,的正前方察看,圆圆波波导导中心有一条短的中心有一条短的竖线竖线,,它是高它是高频头输频头输入端内的探入端内的探针针它的方向就是天它的方向就是天线线的极的极化方向阻抗阻抗变换变换器:器:圆圆波波导导和矩形波和矩形波导导的几何外形不同,它的几何外形不同,它们们的波阻抗也的波阻抗也不同,不同,为为了减少反射,保了减少反射,保证证波阻抗匹配,在波阻抗匹配,在圆圆矩矩变换变换段内段内设设有阻抗有阻抗变换变换器,它是由两段器,它是由两段长长度度为为λ λ//4 4的的过过渡渡段段组组成。

根据成根据传输线实际传输线实际,,长长度度为为λ λ //4 4的波的波导导或或馈线馈线本身就构成了阻抗本身就构成了阻抗变换变换器采用圆圆矩矩变换变换之后,改之后,改动动了波了波导导的外形,保的外形,保证证了阻抗匹配,同了阻抗匹配,同时还时还有利与极化有利与极化方向的方向的稳稳定二、前馈馈源二、前馈馈源 三、后馈馈源1、后馈馈源是安装在主反射面上的,因此其长度不大遭到限制2、后馈馈源的方式有圆喇叭、阶梯喇叭、变张角喇叭、介质加载喇叭和波纹喇叭等几种3、目前,效率最高的后馈馈源方式为波纹喇叭4..1..3 馈馈源源 第四章 卫星接纳系统 §卫卫星接星接纳纳天天线线的的类类型有反射面天型有反射面天线线和微和微带带天天线线两两种反射面天种反射面天线线是由反射面和是由反射面和馈馈源两部分源两部分组组成的,成的,馈馈源源 本身就是一种天本身就是一种天线线在工程上通常根据在工程上通常根据馈馈源源与反射面的相与反射面的相对对位置,将反射面天位置,将反射面天线线分分为为前前馈馈天天线线、后、后馈馈天天线线和和 偏偏馈馈天天线线三种方式,而从任三种方式,而从任务务原原理上来理上来说说,,卫卫星广播系星广播系统统中运用的反射面天中运用的反射面天线线可可以分以分为为旋旋转转抛物面天抛物面天线线、卡、卡 赛赛格格伦伦天天线线、格里高、格里高利天利天线线、球形反射面天、球形反射面天线线等几种等几种类类型。

型 2024/9/18数字卫星广播37 卫星接纳天线的主要参数 §一、增益〔一、增益〔GG〕〕 § 任任务务在在发发射形状下的天射形状下的天线线称称为发为发射天射天线线,而任,而任务务在接在接纳纳形状下的天形状下的天线线称称为为接接纳纳天天线线 § 普通不特普通不特别进别进展声明的展声明的话话,天,天线线的增益是特指最的增益是特指最大大辐辐射方向〔最大接射方向〔最大接纳纳方向〕上的增益,也就是方向〕上的增益,也就是该该天天线线 增益的最大增益的最大值值 根据互易定理,可以根据互易定理,可以证证明明接接纳纳天天线线的增益与的增益与该该天天线线任任务务在在发发射形状下的增射形状下的增益在数益在数值值上是完全一上是完全一样样的,最的,最 大大辐辐射方向与最大射方向与最大接接纳纳方向也是一致的,故通常人方向也是一致的,故通常人们们只只说说天天线线的增的增益 2024/9/18数字卫星广播38 二、方向二、方向图与方向函数与方向函数 §卫星天线的方向图反映了天线增益随方向的变化,为了方便起见通常采用相对增益Gr的概念来画天线 的方向图§天线的方向图中的几个概念: § 1、主瓣、后瓣、旁瓣 § 2、半功率角、前后比、旁瓣电平 § 3、天线的方向函数 § 2024/9/18数字卫星广播39 三、天三、天线的等效噪声温度的等效噪声温度§卫星接纳天线的等效噪声温度反映了天线接纳下来的并传送给匹配负载的噪声功率的大小。

在忽略馈线系统的损耗以后,天线接纳下来并传送给高频头的噪声功率与天线等效噪声温度的关系2024/9/18数字卫星广播40 旋旋转抛物面天抛物面天线 §有旋转对称抛物面和馈源构成,馈源位置为抛物面焦点,也称前馈天线或单反射面天线馈源发出的电磁波经反射面反射后沿着平行于抛物面轴线方向传播;对接纳天线,当天线对准卫星时,来自卫星方向的电磁波平行与天线轴线,经反射后聚焦在馈源处2024/9/18数字卫星广播41 卡赛格伦天线 §由主反射面、副反射面和由主反射面、副反射面和馈馈源源组组成,主反射面成,主反射面为为旋旋转对转对称抛物面,副反射面称抛物面,副反射面为为双曲面,副反射面双曲面,副反射面的虚焦点与主反射面的焦点重合,的虚焦点与主反射面的焦点重合,馈馈源源设设置在副置在副反射面的反射面的实实焦点焦点处处对发对发射天射天线线,,馈馈源源发发出的出的电电磁波磁波经经主、副反射面两次反射后沿着平行于抛物主、副反射面两次反射后沿着平行于抛物面面轴线轴线方向方向传传播;播;对对接接纳纳天天线线,当天,当天线对线对准准卫卫星星时时,来自,来自卫卫星方向的星方向的电电磁波平行与天磁波平行与天线轴线线轴线,,经经两次反射后聚焦在两次反射后聚焦在馈馈源源处处。

2024/9/18数字卫星广播42 格里高利天线 §由主反射面、副反射面和馈源组成,主面是旋转抛物面,副面为凹椭球面副反射面有两个实焦点,一个与主面焦点重合,馈源设置在另一个实焦点处电波反射特点同卡赛格伦天线2024/9/18数字卫星广播43 偏偏馈天天线 §偏馈天线是相对前馈天线和后馈天线而言的 实践上,偏馈天线就是截取前馈天线或后馈天线的一部分而构成的,这样馈源或副面对反射面就不产生 遮挡了,从而提高了天线的口面效率 2024/9/18数字卫星广播44 球形反射面天线 §球形反射面就是球面的一部分,在卫星接纳系统中运用球形反射面天线的目的就是运用一副天线来同时 接纳多颗卫星 球形反射面具有完全对称的几何构造,因此它是一种比较理想的接纳不同方向信号的接纳天线方式 2024/9/18数字卫星广播45 高频头 §高频头是卫星接纳系统中的一个重要部件,它的性能好坏直接影响着卫星接纳的质量高频头的功能是: §〔1〕低噪声放大§〔2〕下变频§〔3〕中频放大 2024/9/18数字卫星广播46 高频头组成框图 2024/9/18数字卫星广播47 极极轴式式卫星接星接纳天天线 §目前常用的卫星接纳天线的支撑方式可以分为仰角方位角式和极轴式两种,大部分的卫星接纳天线采用 仰角方位角式。

由于极轴式卫星接纳天线调整起来比较简单,普通仅仅转动一个角度即可对相当多的卫星位 置进展跟踪,作为电动式卫星接纳天线比较方便,近年来在市场上出现了许多极轴式卫星接纳天线 2024/9/18数字卫星广播48 卫星接星接纳天天线的极化角的极化角 §目前在区域性的卫星广播业务中,通常采用程度极化和垂直极化这两种正交极化方式与圆极化方式 不同,采用线极化时,要思索由于卫星接纳天线的馈源安装方向不正确而引起的极化失配问题极化失配 会产生交叉极化干扰,从而影响广播卫星的频率复用 2024/9/18数字卫星广播49 。

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