【正文】 、 壓力 、 加速度 、 姿態(tài)等等 ， 這些參數(shù)由相應(yīng)的傳感器采集起來(lái) ， 然后全部轉(zhuǎn)換成為電信號(hào) ， 進(jìn)一步進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換形成數(shù)據(jù)信號(hào) ， 地面上的遙控站接收到這些信號(hào)之后 ， 就可以了解衛(wèi)星系統(tǒng)內(nèi)部的工作狀態(tài) 。 執(zhí)行信號(hào)為一個(gè)或一系列的電脈沖 ， 它來(lái)控制具體的執(zhí)行部件進(jìn)行特定的操作和控制 。 由于存在著各種干擾力矩 ， 衛(wèi)星的自旋速率和自轉(zhuǎn)軸的方向會(huì)發(fā)生 — 些變化 ， 于是衛(wèi)星的姿態(tài)也就隨之發(fā)生變化 。 三軸穩(wěn)定的衛(wèi)星在發(fā)射時(shí) ， 太陽(yáng)能電池帆板是折疊起來(lái)的 ， 在衛(wèi)星定點(diǎn)之后 ， 太陽(yáng)能電池帆板打開(kāi) ，并對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng) 。 于是根據(jù)地平儀的輸出 ， 就可以判斷衛(wèi)星的俯仰軸方向是否正確 。 廣播衛(wèi)星的電參數(shù) (EIRP) (G／ T) E 在此 ， 討論衛(wèi)星的幾項(xiàng)主要電參數(shù) ， 有些一眼就能看懂的電參數(shù) ， 如工作頻率范圍 、 轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬 、 信標(biāo)頻率 ， 行波管輸出功率等 ， 就不在此處進(jìn)行分析了 。 ? 在進(jìn)行衛(wèi)星線路工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中 ， 波束圖是一項(xiàng)很重要的參數(shù) ， 根據(jù)波束圖能夠確定接收地點(diǎn)的等效全向輻射功率 ， 然后才可以進(jìn)行以后的設(shè)計(jì)工作 。 北京的經(jīng)度為176。 ? 根據(jù)上面功率通量密度的數(shù)據(jù) ， 可以求出北京地區(qū)亞洲二號(hào)衛(wèi)星 Ku波段的地面場(chǎng)強(qiáng)數(shù)值為／ m。 廣播衛(wèi)星的電參數(shù) 極化方式 (3) 3660 3760 3820 3860 3900 3940 3980 4020 4060 4100 4140 4180 3660 H 1A 2A 3A 4A 5A 6A 7A 8A 9A 10A 11A 12A V 1B 2B 3B 4B 5B 6B 7B 8B 9B 10B 11B 12B 3740 3800 3840 3880 3920 3960 4000 4040 4080 4120 4160 印度洋加強(qiáng)波束 遙測(cè)信號(hào) 圖 亞太 1A衛(wèi)星 C波段轉(zhuǎn)發(fā)器的頻道設(shè)置 大氣層對(duì)電波傳播產(chǎn)生的影響 ? 在衛(wèi)星廣播系統(tǒng)中 ， 地球站發(fā)射的上行信號(hào)要穿過(guò)大氣層才能到達(dá)廣播衛(wèi)星處 ， 同樣衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的下行信號(hào)也必須穿過(guò)大氣層才能到達(dá)地面 ， 因此在電波傳播的過(guò)程中必須考慮大氣層的影響 ， 并要對(duì)這種影響進(jìn)行分析 。 D層是由太陽(yáng)光中的 X射線輻射而形成的 ， 白天存在 ， 夜間消失 ， D層對(duì)中波產(chǎn)生全反射 。 我們平常所說(shuō)的星星眨眼睛的現(xiàn)象就是一種體現(xiàn)在光波波段內(nèi)的快速衰落現(xiàn)象 。 大氣層對(duì)電波傳播產(chǎn)生的影響 水汽微粒產(chǎn)生的衰減 ? 對(duì)流層內(nèi)的水汽微粒包括云 、 雨 、 雪 、 冰雹 、 冰晶等 ， 它們又被稱為是 水汽凝結(jié)體 。 對(duì)于衛(wèi)星廣播來(lái)說(shuō) ， 對(duì)流層的去極化現(xiàn)象會(huì)引起交叉極化干擾 ， 從而在一定程度上影響了頻率復(fù)用 。 ? 電離層對(duì)長(zhǎng)波 、 中波和短波來(lái)說(shuō)是一個(gè)反射層 ， 頻率在 30MHz以內(nèi)的電波是很難穿過(guò)電離層的 ， 而在衛(wèi)星廣播工作的厘米波波段內(nèi) ， 電波穿過(guò)電離層是沒(méi)有困難的 ， 而電離層對(duì)電波的主要影響是使線極化波極化方向發(fā)生變化的法拉第旋轉(zhuǎn)效應(yīng) ， 另外的影響就是產(chǎn)生電離層閃爍現(xiàn)象 。 雨致衰減 (1) ? 由于降雨對(duì)電波產(chǎn)生的衰減 ， 稱為雨致衰減 ， 簡(jiǎn)稱為雨衰 。 降雨產(chǎn)生的衰減隨著降雨率的增大而增大 ，根據(jù)實(shí)測(cè)和估算 ， 對(duì)于 Ku波段 ， 短時(shí)間內(nèi) (數(shù)分鐘 )降雨的衰減可高達(dá) 20dB， 顯然如此大的衰減量將使廣播線路暫時(shí)中斷；因此在 Ku波段廣播衛(wèi)星設(shè)計(jì)工作中 ， 應(yīng)該考慮到雨衰的影響 ， 對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)器天線的波束圖進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì) ， 同時(shí)采用較大口徑的接收天線可在一定程度上解決雨衰的問(wèn)題 。 ? 。 2023年 2月 6日星期一 上午 12時(shí) 40分 59秒 00:40: ? 1 比不了得就不比 ， 得不到的就不要 。 00:40:5900:40:5900:40Monday, February 6, 2023 ? 1 不知香積寺 ， 數(shù)里入云峰 。 上午 1。 00:40:5900:40:5900:402/6/2023 12:40:59 AM ? 1 成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累 。 00:40:5900:40:5900:40Monday, February 6, 2023 ? 1 乍見(jiàn)翻疑夢(mèng) ， 相悲各問(wèn)年 。 。 理論分析表明 ， 雨致衰減的大小與雨滴的物理模型 、 電波的極化方向 、 工作波長(zhǎng) 、 接收地點(diǎn)的位置及海拔高度等諸多因素有關(guān) ， 其中特別是雨滴的模型在世界各國(guó)乃至國(guó)內(nèi)各地是不大相同的 ， 故雨衰數(shù)值的估算是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作 。 ? 根據(jù)理論分析 ， 法拉第旋轉(zhuǎn)效應(yīng)與頻率的平方成反比 ， 而與帶電粒子的濃度和傳播方向上地球磁場(chǎng)分量成正比 。 描述等離子體的主要參數(shù)就是其內(nèi)的電子濃度或離子濃度 。雨滴本身的形狀很不規(guī)則 ， 同時(shí)雨滴的下降路線也很復(fù)雜 ， 因此降雨區(qū)域內(nèi)的介質(zhì)應(yīng)該按照各向異性介質(zhì)來(lái)處理 。 長(zhǎng)期測(cè)量的結(jié)果表明 ， 衰落幅度超過(guò) 2dB的時(shí)間百分比不超過(guò) 1％ 。 ? 氣體密度的不均勻性導(dǎo)致氣體的折射率也不均勻 ，從而使電波在傳播過(guò)程之中會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象 ， 從而導(dǎo)致電波的 衰落 和 多徑傳輸 。 大氣層對(duì)電波傳播產(chǎn)生的影響 大氣層結(jié)構(gòu) (2) ? 根據(jù)離子密度或自由電子密度的分布 ， 可以將電離層進(jìn)一步劃分為 D層 、 E層 、 F1層 、 F2層和磁層幾部分 。 廣播衛(wèi)星的電參數(shù) 極化方式 (2) ? 圖 1A衛(wèi)星 C波段轉(zhuǎn)發(fā)器的頻率配置情況 ， 從中可以準(zhǔn)確無(wú)誤地看到頻率復(fù)用的情況 。 場(chǎng)強(qiáng)通常是特指電場(chǎng)強(qiáng)度而言 。 它的定義是： ? Ψ=EIRP20lgd(m)10lg(4π)ΔL(dBW/m2) ? 式中 ， d為衛(wèi)星至地面的距離 ， 單位為 m； △ L為在電波傳輸過(guò)程中由于各種原因產(chǎn)生的附加損耗 ， 如雨致衰減 、 大氣的吸收衰減等 ， 單位為 dB， 需要特別說(shuō)明的是 ， 這里面不包括電波的擴(kuò)散損耗 ， 因?yàn)橛捎诰嚯x產(chǎn)生的擴(kuò)散損耗已經(jīng)在該公式中考慮了 。 廣播衛(wèi)星的電參數(shù) 波束圖 ? 工程上為了便于使用 ， 通常將衛(wèi)星的等效全向輻射功率標(biāo)注在地圖之上 ， 稱為衛(wèi)星的波束圖或稱為衛(wèi)星的覆蓋區(qū)域 。 從地面上看 ， 衛(wèi)星的飄移軌跡類似于一個(gè) “ 8” 字形 。 在垂直于衛(wèi)星俯仰軸的平面兩側(cè)對(duì)稱地安裝兩個(gè)紅外地平儀 ， 分別掃描地球的南北兩個(gè)半球 。 ? 在衛(wèi)星的滾動(dòng)軸和偏航軸上加上高速旋轉(zhuǎn)的動(dòng)量飛輪 ，使衛(wèi)星在這兩個(gè)軸向上保持穩(wěn)定 ， 而對(duì)俯仰軸的控制則是改變動(dòng)量飛輪的旋轉(zhuǎn)速率 ， 從而對(duì)衛(wèi)星星體產(chǎn)生反作用來(lái)完成的 。 自旋衛(wèi)星象一個(gè)陀螺一樣沿其自轉(zhuǎn)軸線以一定的角速度不停地旋轉(zhuǎn) ，在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程之中 ， 自轉(zhuǎn)軸的方向是固定不變的 ， 從而使衛(wèi)星的姿態(tài)保持穩(wěn)定 。 地址碼給定了每一條指令的編號(hào) ， 使不同的指令在衛(wèi)星上對(duì)號(hào)入座 。 進(jìn)行角度跟蹤和測(cè)角的依據(jù)也是衛(wèi)星發(fā)出的信標(biāo)信號(hào) ， 它引導(dǎo)地面的遙控站的天線準(zhǔn)確地指向衛(wèi)星 ， 以實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星的跟蹤 ， 并進(jìn)行角度測(cè)量 。 廣播衛(wèi)星 跟蹤遙測(cè)指令子系統(tǒng) (TTC系統(tǒng) )(2) ? ? 衛(wèi)星上的跟蹤設(shè)備與地面上的遙控站配合完成測(cè)距 、測(cè)速 、 測(cè)角以及角度跟蹤等功能 。 鎳氫蓄電池的主要特點(diǎn)是輸出功率大 ， 目前大容量的廣播衛(wèi)星通常采用鎳氫蓄電池 ， 它在一小時(shí)左右的時(shí)間內(nèi)可以提供數(shù)千瓦的電能 ， 因此完全可以在衛(wèi)星蝕期間保證衛(wèi)星廣播的正常進(jìn)行 。 由于太陽(yáng)能電池的表面受到宇宙射線的輻射或高能粒子的轟擊會(huì)引起性能的衰退 ， 因此在其表面上還要安裝一層薄薄的石英玻璃蓋片 。 廣播衛(wèi)星 電源子系統(tǒng) (3) ? 太陽(yáng)能電池由許多個(gè)硅太陽(yáng)能電池片組成 。 通常 ， 電源子系統(tǒng)是由太陽(yáng)能電池帆板 、 蓄電池和電源控制部分組成 。 慢波系統(tǒng)是一種特殊形式的同軸傳輸線 。以 C波段衛(wèi)星為例 ， 衛(wèi)星地球站發(fā)射的信號(hào)頻率是5925~6425MHz， 而廣播衛(wèi)星的下行信號(hào)頻率是3700~4200MHz， 因此標(biāo)準(zhǔn)的本機(jī)振蕩頻率是2225MHz， 這屬于低本振類型 ， 因?yàn)檩斎腩l率高于本振頻率 。 ? 一次變頻型轉(zhuǎn)發(fā)器由低噪聲放大器 、 混頻器 、 本機(jī)振蕩 、 激勵(lì)放大器 、 分波器 、 行波管放大器 、 多工器組成 。 雙工器是一種微波波導(dǎo)器件 ，它的主體是金屬波導(dǎo) ， 具備濾波 、 阻抗匹配 、 分波 、 功率合成等功能 。 點(diǎn)波束天線一般采用偏饋天線的形式 ， 反射面為旋轉(zhuǎn)拋物面的一部分 ， 為了保證足夠小的半功率角 ， 反射面的口徑是比較大的 。 目前 ， 世界上著名衛(wèi)星制造廠家有馬丁 (MARTIN)公司 、 勞拉 (LORAL)公司 、 休斯 (HUGHES)公司 、 法國(guó)宇航等幾家 ， 他們均可提供用于廣播業(yè)務(wù)的大功率 、 大容量 、 長(zhǎng)壽命的衛(wèi)星平臺(tái) 。 我國(guó)處于第三區(qū) 。 現(xiàn)在廣播衛(wèi)星上的備用電源有了相當(dāng)?shù)母倪M(jìn) ， 在發(fā)生衛(wèi)星蝕的期間內(nèi) ， 可以保證衛(wèi)星的正常工作 ， 因此近年來(lái)人們不大關(guān)心衛(wèi)星蝕的問(wèn)題了 ， 但是衛(wèi)星蝕本身是依然存在的 。 ? 當(dāng)同步廣播衛(wèi)星在接收地點(diǎn)地球上的位置恰好與太陽(yáng)的位置重合時(shí) ， 就產(chǎn)生了 “ 衛(wèi)星凌日 ” 現(xiàn)象 ， 亦稱日凌 。 仰角 和 方位角 的定義 同步衛(wèi)星 衛(wèi)星接收天線的 俯仰角 和 方位角 (2) ? 設(shè) 接收地點(diǎn)的 緯度為 ξ， 經(jīng)度為 ΦR， 衛(wèi)星的經(jīng)度為ΦS。 ? 例如 ， 1100E表明衛(wèi)星位于東經(jīng) 1100的赤道正上方 ， 。開(kāi)普勒定律為牛頓日后發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律打下了良好的基礎(chǔ) 。 ? 當(dāng)前 ， 衛(wèi)星廣播系統(tǒng)中都采用同步衛(wèi)星 。 靜止衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng) 同步衛(wèi)星 衛(wèi)星的分類 (3) ? ? (1)赤道軌道衛(wèi)星： v=0度 ， 衛(wèi)星軌道平面與地球赤道平面重合 。 同步衛(wèi)星 衛(wèi)星的分類 (2) ? ? (1)同步衛(wèi)星 ： T＝ 24恒星時(shí) 。 高功率放大器也有備份 。 ? QP SK調(diào)制屬于中頻調(diào)制 ， 一般中頻的頻率為70MHz。 上行站 工作過(guò)程 (2) (3)復(fù)接器的輸出送入信道編碼器 。 (1)模擬的音頻信號(hào)和視頻信號(hào)先送入 信源編碼器 ， 生成經(jīng)過(guò)壓縮的數(shù)字信號(hào) 。第 2章內(nèi)容的回顧 上行站 廣播衛(wèi)星 接收站 第 3章 廣播衛(wèi)星與上行站 上行站 同步衛(wèi)星 日凌與衛(wèi)星蝕 衛(wèi)星廣播使用的頻率范圍 廣播衛(wèi)星 廣播衛(wèi)星的電參數(shù) 大氣層對(duì)電波傳播產(chǎn)生的影響 極化旋轉(zhuǎn)效應(yīng) 雨致衰減 上行站 上行站 主要作用 在數(shù)字衛(wèi)星廣播系統(tǒng)中，上行地球站是一個(gè)十分重要的組成部分。 信源 編碼 V1 A1 信源 編碼 V2 A2 復(fù) 接 器 Data 信道 編碼 QPSK 調(diào)制 上變頻 (主 ) 信源 編碼 V1 A1 信源 編碼 V2 A2 復(fù) 接 器 Data 信道 編碼 QPSK 調(diào)制 上變頻 (副 ) 功放器 高功放 (主 ) 高功放 (副 ) 圖 數(shù)字衛(wèi)星上行地球站的框圖 上行站 組成框圖 (2) 上行站的室內(nèi)部分 上行站的室外部分 ? 數(shù)字衛(wèi)星電視的輸入信號(hào)有三個(gè) ， 它們是音頻信號(hào)(A)、 視頻信號(hào) (V)和數(shù)據(jù)信號(hào) (Data)。 ? 采用 MCPC方式時(shí) ， 多路音頻／視頻信號(hào)形成的數(shù)據(jù)包也是混合在一起的 。 由于衛(wèi)星信號(hào)的傳輸距離在 40000km左右 ， 信號(hào)當(dāng)然是比較弱的 ， 通常地面的場(chǎng)強(qiáng)在 15~30dBμV／ m的范圍之內(nèi) ， 在這樣的信號(hào)強(qiáng)度的條件下 ， 采用 QPSK調(diào)制方式能夠得到足夠的信噪比 。 它的工作是利用電子的渡越時(shí)間 ， 并采用速度調(diào)制的方式來(lái)完成的 。 ? (3)高高度衛(wèi)星： h＞ 20230km， T＞ 12小時(shí) 。 ? 由于 同步衛(wèi)星 的運(yùn)轉(zhuǎn)周期與地球本身自轉(zhuǎn)周期完全相同 ， 所以從地面上看 ， 同步衛(wèi)星在天空中是固定不動(dòng)的 ， 因此又被稱為對(duì)地靜止衛(wèi)星 ， 簡(jiǎn)稱 靜止衛(wèi)星 。 ? (4)廣播信道大部分處于真空之中 ， 因此工作相對(duì)穩(wěn)定 ， 信號(hào)質(zhì)量高 。 德國(guó)著名的天文學(xué)家開(kāi)普勒(Johannes Kepler， 1571~1630)， 仔細(xì)地分析和研究了前人對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的觀測(cè)資料 ， 特別是丹麥天文學(xué)家布拉赫 (Tycho Brahe， 1546~1601)記錄下來(lái)的大量精確觀測(cè)數(shù)據(jù)后 ， 在 17世紀(jì)初 ， 開(kāi)普勒提出了科學(xué)史上有名的行星運(yùn)動(dòng)三定律 ， 稱為開(kāi)普勒定律 。