卫星信号传输测试-通信报告.pdf

实验地面站天线对准卫星的调整

、实验目的

1.掌握地面站天线对准卫星的调整方法

2.熟悉频谱分析仪的调整和使用

二、实验内容

1.调整地面站天线对准目标卫星

2.用频谱分析仪测量卫星信标信号

3.计算天线极化隔离度

三、实验原理

1.地面站天线对准卫星的方位角、仰角和极化角

方位角(AZ)：从接收点到卫星的视线在接收点的水平面上有一条正投影线，从接收点的正北方

向开始，顺时针方向至这条正投影线之间的角度称为方位角。

仰角(EL)：从接收点仰望卫星的视线于水平线构成的夹角称为仰角。

方位角、仰角的示意图如图1-1所示。

极化角(P)：极化角是指由于接收天线所在地位置与卫星所在地经度差的加大及地球曲率的影

响，而使天线馈源波导口相对于地面所形成的倾角。

南

图1-1方位角、仰角示意图

方位角、仰角、极化角是由地面站天线的位置和同步轨道卫星的位置确定的。

静止卫星的位置用其星下点的经度表示，地面站天线的位置用其所在地的经度和纬度表示。由

天线所在地的经度、纬度以及卫星的经度可算出天线对准卫星的方位角、仰角和极化角。

设卫星经度为人s（东经为正，西经为负），地面站经度为入e（东经为正，西经为负），纬度为（北

纬为正，南纬为负）。

当地面站天线位于北半球时，天线对准卫星的方位角、仰角、极化角的计算公式为:

AZ=180。—arctg火区九)

(1-1)

sm媒

R

cos(4-2J-cos媒-De口

EL=arctg(1-2)

Jl-kos(4—4)cos欧］2

式中：Re——地球半经（6378Km；

——同步卫星距地球表面的高度（35786km。

2.地面站天线的指向和极化角旋向的判定

天线的指向是由计算出来的方位角和仰角确定的，天线的极化旋向是由极化角确定的。

一般情况下，方位角都是以正北方向为基准0°,顺时针旋转为正，逆时针旋转为负。正东为90°,

正南为180°,正西为270%

方位角的确定方法：可分为AZ=180°、AZ180°AZ180°三种情况。其指向示意图1-2所示。

图1-2方位角指向示意图

从图中可以看出：

当AZ=180°时，卫星位于接收站的正南方，天线指向正南。

当AZV1800时，卫星位于接收站的东南方，天线指向正南偏东的角度为180°-AZ。

当AZ180°时，卫星位于接收站的西南方，天线指向正南偏西的角度为AZ-180°。。

仰角的确定方法：可分为EL=O°,0°EL90°,EL=90°三种情况。其指向示意图1-3所示。

图1-3仰角指向示意图

从图中可以看出：

当EL=O°时，地面站天线的口面垂直于地面，当EL=90°时，地面站天线的口面平行于地面。

极化角旋向的确定方法：也分为P0,P=0,P0三种情况。极化角调整示意图如图1-4所示。

图1-4是当地面站位于北半球时，观察者面向静止卫星时天线极化角的调整示意图。图中列出

的是水平极化的情况。垂直极化的调整方法与此相同。

P0P=0P0

图1-4极化角调整示意图

从图中可以看出：

当极化角P=o时，接收站与卫星同经度，其极化为理想