傳輸與接入考試地球站的分類與特點(diǎn)

1.地球站的分類與特點(diǎn)

地球站是衛(wèi)星通信系統(tǒng)的重要組成部分，可以按不同分類方法進(jìn)行分類。一般地講，地球站的功率輻射能力越大，接收靈敏度（常用性能指數(shù)G/T表示）越島，則承擔(dān)業(yè)務(wù)的能力越強(qiáng)。根據(jù)G/r的大小，標(biāo)準(zhǔn)地球站可分為三類：

2.地球站的組成與功能

　　圖13-16所示是典型的地球站組成方框圖，大體上可分為：天線、饋線設(shè)備、發(fā)射設(shè)備、接收設(shè)備、信道終端設(shè)備、天線跟蹤伺服設(shè)備、電源設(shè)備。

(1)天線、饋線設(shè)備

天線、饋線設(shè)備基本作用是將發(fā)射機(jī)送來的射頻信號(hào)變成定向（對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星）輻射的電磁波；同時(shí)收集衛(wèi)星發(fā)來的電磁波，送到接收設(shè)備。通常，地球站的天線是收、發(fā)共用的，因此要有收、發(fā)開關(guān)（或稱雙工器)。從雙工器到收、發(fā)信機(jī)之間，有一定長(zhǎng)度的饋線連接。

由于衛(wèi)星通信大都工作于微波波段，所以地球站天線通常是面天線，目前主要用卡塞格倫天線。

一般來說，工作頻段一定，當(dāng)折算到地球站饋線輸入端的總（外部和內(nèi)部）等效噪聲溫度一定時(shí)，天線口徑越大，地球站接收靈敏度就越高，通常用地球站品質(zhì)因數(shù)G/r來描述。G/r值的分貝計(jì)算式為

[G/7,]=101gGR-101gr(13-T)

式中，Gr為接收天線增益；T為地球站饋線輸入端處總的等效噪聲溫度。

當(dāng)?shù)厍蛘咎炀€向衛(wèi)星輻射的功率一定時(shí)，若地球站天線增益越髙，則發(fā)射機(jī)需輸出的功率越小。但是，天線口徑越大，則地球站的機(jī)動(dòng)性越差，在某些場(chǎng)合下是不希望的，這個(gè)矛盾要綜合考慮解決。

(2)發(fā)射設(shè)備

發(fā)射設(shè)備主要任務(wù)是將已調(diào)制的中頻（一般為70MHz)信號(hào)變換為射頻信號(hào)，并將功率放大到一定的電平，經(jīng)饋線送到天線向衛(wèi)星發(fā)射。功率放大器可以是單載波工作，也可以是多載波工作。功率放大器的輸出功率最髙可達(dá)數(shù)百至數(shù)千瓦。

(3)接收設(shè)備

接收設(shè)備的主要任務(wù)是把天線收集的來自衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的有用信號(hào)，經(jīng)加工變換后，送給解調(diào)器。通常接收設(shè)備入口的信號(hào)電平極其微弱，為了減少接收機(jī)內(nèi)部噪聲的干擾影響，提高靈敏度，接收設(shè)備必須使用低噪聲微波前置放大器。為減少饋線損耗的影響，該放大器一般安裝在天線上。

由低噪聲放大器輸出的射頻信號(hào)，要經(jīng)過下變頻器變?yōu)橹蓄l（一般為70MHz)信號(hào)，以便信道終端解調(diào)器進(jìn)行解調(diào)。

(4)信道終端設(shè)備

信道終端設(shè)備在發(fā)射端信道終端的基本任務(wù)是，將用戶送來的消息加以處理，變成適合所采用的衛(wèi)星通信體制要求的信號(hào)形式；在收端則應(yīng)進(jìn)行與發(fā)端相反的處理，使收到的信號(hào)恢復(fù)為原來的消息。

　　(5)跟蹤和伺服設(shè)備

由于種種原因，靜止衛(wèi)星并非絕對(duì)“靜止”的。因此地球站的天線必須經(jīng)常校正自己的方位和仰角，才能對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星。其方式有手動(dòng)跟蹤和自動(dòng)跟蹤兩種，前者是相隔一定時(shí)間對(duì)天線進(jìn)行人工定位：后者是利用一套電子、機(jī)電設(shè)備，使天線電軸對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行自動(dòng)跟蹤。手動(dòng)跟蹤是各型地球站都具有的；自動(dòng)跟蹤則多用于大型地球站，以經(jīng)常保持高的跟蹤精度。

(6)電源設(shè)備現(xiàn)代衛(wèi)星通信系統(tǒng)，一年中要求99.9%的時(shí)間不間斷地、穩(wěn)定可靠地工作。電源系統(tǒng)必須滿足這一要求。特別是大型地球站，一般要有幾種供電電源，即市電、柴油發(fā)電機(jī)和蓄電池。正常情況下是利用市電，一旦市電中斷，即由應(yīng)急發(fā)電機(jī)供電，在發(fā)電機(jī)開機(jī)到正常運(yùn)行前，由蓄電池短期供電作為過渡。平時(shí)，蓄電池是由市電通過整流設(shè)備對(duì)其進(jìn)行浮充，以備急用。為了保證高度可靠，發(fā)電機(jī)也應(yīng)備份。

此外，還有整機(jī)的控制、監(jiān)視設(shè)備等。

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