6系统总噪声温度图7用于等效噪声温度计算的地球站接收端33.PPT

卫星通信系统与技术 陈振国 杨鸿文 郭文彬 编著 北京邮电大学出版社 第三章 卫星地球站和VSAT 3.1引言 3.2 地球站射频基本性能 3.3 天线、馈源和跟踪系统 3.4 射频 (RF) 分系统 第三章 卫星地球站和VSAT 3.5? 通信公用和网络接口分系统 3.6 固定和广播卫星业务地球站 3.7 很小孔径终端网络 (又称VSAT网络) 3.8 地球站监控，辅助设备，和可靠性分析 3.1引言 描述地球站性能的一个最基本参量，是接收天线增益对噪声温度比 (G/T) 值，又称为地球站的品质因素。它表示一个地球站的接收能力强弱， G / T值越高就意味着这个地球站的接收能力越强。因此，根据提供业务和G / T值的不同，可以按此对地球站进行分类。 3.1.1 设计考虑 一个地球站的设计主要因素有： 服务类型 通信业务类型 终端站对基带信号质量的要求 业务要求 价格和可靠性 设计过程可以用两个主要步骤来区分 第一步是基于整个系统的要求，由此形成地球站的基本参量如G/T值、发射功率、多址联接方案等。 然后，地球站设计师和工程师以最佳的性能价格比，使设备配置设法达到上述性能指标。 理解设计应用中的某些折衷 3.1.2 国际规定和技术限制 1. 国际规定 2. 技术限制 3.1.3 地球站技术近期发展趋向 迹象表明，最大的增长率多半还是移动卫星业务。用户的数目在本世纪前10年会达到1千万以上。大部分手持终端，都具有与地面移动系统同时运行的能力。 3.1.4 地球站设备一般组成 3.2 地球站射频基本性能 3.2.1 有效全向辐射功率 (EIRP)的定义和计算 如果用PT表示天线馈源口的输入功率，GT是发射天线增益，则地球站的有效全向辐射功率就是： EIRP =PTGT 接收系统噪声分析和品质因素G / T值计算 通常用天线增益对噪声温度比G / T，表示地球站天线和低噪声放大器的性能，它与接收机的灵敏度密切相关。参量G是表示低噪声放大器输入端的接收天线增益。 1. 通信系统中的噪声 通信系统中有关噪声的论述时基于白噪声的噪声形式，它的功率谱密度为，在很大的频率范围内是平滑的。 在电子通信系统中，由噪声源送到匹配负载的白噪声功率谱密度通常用W / Hz表示，为: 2. 放大器的噪声温度和噪声系数 系统噪声温度： 3. 放大器级联噪声温度 n个系统噪声温度： 4. 无源器件的噪声温度 有损网络的损耗因子L等于它的噪声系数F 5. 天线噪声温度 天线噪声温度是通过天线进入到接收机的噪声的量度，它是由所有外部噪声源产生的噪声分量的积分： 6. 系统总噪声温度 3.3 天线、馈源和跟踪系统 天线是一种互易器件，因此当频率给定时，接收和发送特性是相同的。 地球站天线可以用来作为定义各个参量的样本。 大部分地球站天线要求能沿着两根轴方向运动，即仰角和方位角方向，以便能迅速跟踪卫星。 1. 天线基础和辐射方向性图 2. 天线主要特性参量 天线的半功率点波束宽度 天线方向性 效率 增益函数 3.3.2 天线系统 基于它们的几何形状，地球站可以使用具有轴对称、和非轴对称的天线结构。 1. 轴对称结构 2. 非轴对称结构 (偏馈天线) 3. 天线安装 3.3.3 馈源系统 1. 主馈源系统功能 2. 喇叭馈源 3. 正交极化馈源 3.3.4 跟踪系统 在地球站天线处观察，当卫星漂移占地球站天线半功率点波束宽度很大部分时，为了避免使天线指向损耗过大，必须要采用跟踪系统，即： δθS Ψhp / N 对地球站天线跟踪系统的要求是 能部分或全部执行下列功能： 卫星有哪些信誉好的足球投注网站 自动跟踪 手工跟踪 程序跟踪 自动跟踪系统 1 步进跟踪系统 2 单脉冲跟踪技术 3 智能跟踪 3.4 射频 (RF) 分系统 3.4.1 发送设备 1. HPA备份方式 2. 多载波合成 3. 功率合成 4. 高功放的非线性 3.4.2 接收设备 参量放大器的等效噪声温度可以近似表示为： Te ≈ f S To / f i 参量放大器可大致划分 不致冷的：To ≈ 环境温度 + 100 C ≈ 270 C = 300 K； 热电致冷的：To ≈ ? 500 C = 223 K； 深致冷的：To ≈ ? 2500 C = 23 K。 3.