【正文】 ? 由于同步衛(wèi)星是赤道軌道衛(wèi)星 ， 衛(wèi)星位置的緯度為00， 因此 表明一顆同步衛(wèi)星的位置僅使用經(jīng)度就可以了 。 計算天線仰角和方位角時 ， 一般是采用球面三角和解析幾何的方法 ， 在本課程中則使用矢量代數(shù)法 ， 其特點是概念明確 ， 幾何關系清楚 ， 同時可以推廣到其它一些與衛(wèi)星有關的問題 ， 如日凌問題 、極軸式天線問題 、 天線的極化角問題等 。 日凌與衛(wèi)星蝕 日凌與衛(wèi)星蝕 日凌 (1) ? 日凌的名稱來自于天文學 ， 意為內(nèi)行星 （ 水星或金星 ） 運行到太陽和地球的中間 ， 地球上的觀測者有時可看到太陽上出現(xiàn)了小黑圓點的現(xiàn)象 ， 如水星凌日 、 金星凌日等等 。 以前 ， 衛(wèi)星蝕對衛(wèi)星廣播的影響是很嚴重的 ，因為太陽能電池不工作 ， 衛(wèi)星廣播只能中斷 ， 每年的春分和秋分前后的各 23天 ， 都會發(fā)生衛(wèi)星蝕 ， 也就是說一年內(nèi) ， 衛(wèi)星廣播在總共約 92天的時間內(nèi)會發(fā)生中斷 ， 而在春分和秋分的當天 ， 中斷的時間可長達 72分鐘 。 衛(wèi)星廣播使用的頻率范圍 (1) 衛(wèi)星廣播使用的頻率范圍 (2) ? 國際電信聯(lián)盟在分配無線電使用頻率時 ， 將全世界劃分為 三個區(qū)域 ：第一區(qū) ， 范圍是非洲 、 歐洲及伊朗以西和中國以北的亞洲地區(qū)；第二區(qū) ， 范圍是南北美洲；第三區(qū) ， 范圍是伊朗以東和蒙古以南的亞洲地區(qū) 、 大洋洲地區(qū) 。 各個子系統(tǒng)的分工明確 ， 各司其職 。 廣播衛(wèi)星 天線子系統(tǒng) (1) 廣播衛(wèi)星 天線子系統(tǒng) (2) ? ? 點波束天線與全球波束天線不同 ， 它的半功率角很小 ， 一般在幾度的范圍之內(nèi) ， 主要用于覆蓋地球表面一個范圍很小的區(qū)域 。 廣播衛(wèi)星 天線子系統(tǒng) (4) ? ? 廣播衛(wèi)星的實質是位于空間上的一個微波轉發(fā)器 ， 接收機和發(fā)射機共同使用一副天線 ， 為了保證收發(fā)共用 ， 衛(wèi)星天線要連接到雙工器上 。 一次變頻型又稱為 單變頻型(RF／ RF)。 廣播衛(wèi)星 廣播子系統(tǒng) (4) ? ? 本機振蕩和混頻的作用是對上行的信號進行下變頻 。 行波管是一種微波電子管 ， 它由電子槍 、 慢波結構和收集極等部分組成 。 為了衛(wèi)星的正常工作 ， 衛(wèi)星的電源系統(tǒng)必須能夠長時期穩(wěn)定地輸出足夠的電源功率 。 這樣 ， 一顆現(xiàn)代的通信衛(wèi)星就需要數(shù)十平方米的太陽能電池帆板 。 廣播衛(wèi)星 電源子系統(tǒng) (4) ? 太陽能電池的具體安裝方式為 ， 在基板上貼上一層絕緣薄膜 ， 然后將硅太陽能電池片貼上去 。 鎳鎘蓄電池的特點是充電效率高 、 耐過充電和耐過放電的性能好 ， 同時對環(huán)境的污染也比較小 。 廣播衛(wèi)星 跟蹤遙測指令子系統(tǒng) (TTC系統(tǒng) )(1) ? 為了保證廣播衛(wèi)星在同步軌道上長期保持正常穩(wěn)定地運轉 ， 必須隨時清楚地了解衛(wèi)星的軌道位置 、 姿態(tài)和工作狀態(tài) ， 并且根據(jù)情況及時地發(fā)出適當?shù)倪b控指令 ， 通過衛(wèi)星上的相應機構來調整衛(wèi)星的狀態(tài) ， 以實現(xiàn)對衛(wèi)星進行實時跟蹤和遙測 。 為了確保測量的精度 ， 衛(wèi)星的信標信號頻率必須有很高的頻率穩(wěn)定度 。 前導部分主要用于對衛(wèi)星上的譯碼器進行 “ 清零 ” 操作 ， 以便為譯碼作好準備 。 靜止待發(fā)的火箭 火箭頂部的衛(wèi)星 正在發(fā)射的星箭 廣播衛(wèi)星 姿態(tài)控制子系統(tǒng) (2) ? ? 早期的同步衛(wèi)星均采用自旋穩(wěn)定的方式 。 偏航軸指向地心 ， 滾動軸代表了衛(wèi)星的前進方向 ， 俯仰軸為衛(wèi)星軌道平面的法線方向 ， 三軸是互相垂直的 。 宇宙空間的溫度接近0K， 而地球的溫度大約為 300K。 廣播衛(wèi)星 姿態(tài)控制子系統(tǒng) (6) ? ? 同步衛(wèi)星的軌道平面與地球赤道面之間存在傾角時 ，衛(wèi)星就會產(chǎn)生飄動 。 廣播衛(wèi)星的電參數(shù) 等效全向輻射功率 (EIRP)(2) ? 在上式的三個參數(shù)中 ， 行波管的輸出功率和損耗是常數(shù) ， 它不隨接收地點改變 ， 而衛(wèi)星天線的增益不是常數(shù) ， 它隨接收地點位置改變 ， 衛(wèi)星波束中心處的天線增益最高 ， 因此等效全向輻射功率為最大值 ，可記為 EIRPc。 廣播衛(wèi)星的電參數(shù) 功率通量密度 (1) ? 衛(wèi)星發(fā)射出的電磁波到達地面時的功率通量密度 ，記為 Ψ， 單位為 dBW／ m2， 它反映了衛(wèi)星信號到達地面時的強度 。 廣播衛(wèi)星的電參數(shù) 地面場強 E ? 確定了地面的功率通量密度后 ， 便可以計算出地面的場強數(shù)值 。 采用頻率復用可以充分地利用寶貴的頻譜資源 ， 因此衛(wèi)星廣播和衛(wèi)星通信均采用了此種方式 。 ? 電離層分布在地面上方 55km以上的區(qū)域之內(nèi) ， 其上限距地面的高度可達 10000km以上 。 一般來說 ， 氣體的密度在地面附近比較大 ， 隨著高度的增高 ， 氣體的密度逐漸減小 ， 但由于受到不同氣象條件的影響 ，故氣體密度分布規(guī)律是十分復雜的 。 在厘米波波段 ， 電波衰落的幅度通常在 ， 衰落變化時間的數(shù)量級為數(shù)分鐘至數(shù)十分鐘 ， 快速衰落的特點是信號瞬時值發(fā)生快速的變化 ， 而平均值則比較穩(wěn)定 。 ? 對流層中的去極化效應是由于降雨或冰晶引起的 。 大氣層對電波傳播產(chǎn)生的影響 電離層的影響 (1) ? 由于太陽光中的紫外線和其它字宙射線的輻射 ， 使得海拔高度在 55— 1000km范圍之內(nèi)的大氣電離 ，形成自由電子 、 離子和中性粒子組成的等離子體 ，因此可以將電離層當作是不均勻的導電介質 。 極化旋轉效應 ? 電磁波穿過各向異性介質時極化方向發(fā)生旋轉的現(xiàn)象是首先由法拉第在研究光波時發(fā)現(xiàn)的 ， 故而稱為法拉第旋轉效應 。 雨衰對電波產(chǎn)生的影響主要是吸收衰減 ， 大部分表現(xiàn)為熱損耗 。 。 :40:5900:40Feb236Feb23 ? 1 故人江海別 ， 幾度隔山川 。 , February 6, 2023 ? 很多事情努力了未必有結果 ， 但是不努力卻什么改變也沒有 。 2023年 2月 6日星期一 12時 40分 59秒 00:40:596 February 2023 ? 1 空山新雨后 ， 天氣晚來秋 。 :40:5900:40:59February 6, 2023 ? 1 意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏 。 。 ?并簡述其主要組成部分 。 另外 ， 對于數(shù)字衛(wèi)星廣播系統(tǒng)來說 ， 有時僅僅增加幾個 dB的降雨衰減就會產(chǎn)生很大的誤碼率 ，從而使衛(wèi)星線路中斷 ， 此種現(xiàn)象被稱為 “ 峭壁效應 ” ，這是數(shù)字信號傳輸過程中所特有的現(xiàn)象 。 對于數(shù)字衛(wèi)星廣播系統(tǒng)來說 ， 必須對雨衰的影響程度進行分析 。 大氣層對電波傳播產(chǎn)生的影響 電離層的影響 (2) ? 電離層閃爍現(xiàn)象就是一種電波的快速衰落現(xiàn)象 ， 具體表現(xiàn)為：電波穿過電離層之后 ， 電場的幅度 、 相位和極化狀態(tài)都會發(fā)生較短周期的不規(guī)則變化 。 大氣層對電波傳播產(chǎn)生的影響 水蒸汽和氧氣的吸收作用 ? 在對流層中 ， 水蒸汽和氧氣對厘米波波段的電波有著明顯的吸收作用 ， 這可以用分子諧振的理論來解釋 。 ? 當電波穿過對流層中的水汽微粒時 ， 就會產(chǎn)生衰減 。 大氣層對電波傳播產(chǎn)生的影響 大氣不均勻性的影響 (2) ? 衛(wèi)星廣播的電波傳輸路徑是斜路徑 ， 通常天線的仰角要大于 10176。 E層的高度約為 85— 120km，在高度為 l00km左右的地方 ， 電子濃度取極大值 ，E層也是中波的反射層 。 一輪滿月懸掛在大氣層外 大氣層對電波傳播產(chǎn)生的影響 大氣層結構 (1) ? 圍繞地球的氣體圈稱為大氣層 ， 大氣層根據(jù)物理特性大致分為對流層 、 同溫層 （ 平流層 ） 和電離層三部分 。 廣播衛(wèi)星的電參數(shù) 極化方式 (1) ? 廣播衛(wèi)星 (包括通信衛(wèi)星 )采用的電波極化方式有圓極化和線極化兩類 ， 通常全球波束和半球波束采用圓極化方式 ， 而服務局部地區(qū)的波束則往往采用線極化方式 。 E， 緯度 40176。 波束圖 廣播衛(wèi)星的電參數(shù) 品質因素 (G／ T) ? 品質因素是衡量衛(wèi)星轉發(fā)器本身質量的一項特性參數(shù) ，它反映了衛(wèi)星轉發(fā)器接收弱信號能力的大小 。 廣播衛(wèi)星的電參數(shù) 等效全向輻射功率 (EIRP)(1) ? 等效全向輻射功率是衛(wèi)星轉發(fā)器的一項極為重要的參數(shù) ，它反映了衛(wèi)星的輻射能力 ， 在進行衛(wèi)星線路的工程計算時 ， 必須要知道此項參數(shù) 。 射頻傳感器是利用無線電信標來測定衛(wèi)星的姿態(tài)；恒星傳感器則是以某顆恒星 (如北極星 )為基準來測定衛(wèi)星的姿態(tài) 。 廣播衛(wèi)星 姿態(tài)控制子系統(tǒng) (4) ? ? 首先要了解衛(wèi)星的瞬時姿態(tài) ， 然后才能對它進行控制 。 為了使衛(wèi)星回到正常的姿態(tài) ， 就要使用安裝在衛(wèi)星上的噴氣裝置和磁性線圈來抵消干擾力矩的影響 。 廣播衛(wèi)星 姿態(tài)控制子系統(tǒng) (1) ? 廣播衛(wèi)星經(jīng)過發(fā)射 、 變軌 、 漂移 、 定點等過程才能夠定點在同步軌道確定的位置上 ， 這個過程是相當復雜的 ， 難免使衛(wèi)星產(chǎn)生一些姿態(tài)方面的誤差 。 廣播衛(wèi)星 跟蹤遙測指令子系統(tǒng) (TTC系統(tǒng) )(5) ? ? 衛(wèi)星上的指令控制設備接收來自地面遙控站的指令 ，然后對衛(wèi)星進行控制 。 由于應答機發(fā)出的信號比較穩(wěn)定 ， 所以大大地提高了測距的精度 。 廣播衛(wèi)星 電源子系統(tǒng) (7) ? ? 電源控制部分用來對太陽能電池和蓄電池進行控制 ，并且還要保證輸出電壓的穩(wěn)定 。 以前 ， 由于蓄電池的輸出功率不夠 ， 因此在衛(wèi)星蝕期間 ， 衛(wèi)星廣播就只能中斷 。 ? — 般硅太陽能電池片有 l 2cm 2 2cm 2 4cm4 4cm2幾種規(guī)格 ， 其厚度在 ~ 。 衛(wèi)星的能源主要依靠太陽能 。 采用慢波系統(tǒng)之后 ， 電子束的速度與電磁波速度相近 ， 以便電子束與電磁波之間進行能量交換 ， 在慢波系統(tǒng)中傳輸?shù)奈⒉◤碾娮邮蝎@取足夠的能量 ， 從而提高了微波的幅度 ， 最后在輸出端口得到了經(jīng)過放大的射頻功率信號 。 廣播衛(wèi)星 廣播子系統(tǒng) (5) ? ? 分波器的功能是將各個頻道的信號分別輸出到相應的行波管放大器中去 ， 它主要由頻道濾波器組成 。 整個衛(wèi)星轉發(fā)器的載噪比是由低噪聲放大器決定的 。 廣播子系統(tǒng)簡單地說就是微波差轉機 ， 輸入信號頻率為 6／ 14GHz， 輸出的信號頻率為 4／ 12GHz。 同時采用賦形波束天線 ， 還可以減小衛(wèi)星之間的間隔 ， 從而在同步軌道之上可以放置更多的廣播衛(wèi)星和通信衛(wèi)星 。從事衛(wèi)星轉播的天線通常是收發(fā)共用的 ， 所以在天線子系統(tǒng)中包含了 雙工器 。 (TTC系統(tǒng) ) 廣播衛(wèi)星 根據(jù)用途 ，目前使用的同步衛(wèi)星有通信衛(wèi)星、廣播衛(wèi)星、海事衛(wèi)星、數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星等幾種，其中廣播衛(wèi)星與通信衛(wèi)星的差別是很小的，很多衛(wèi)星廣播業(yè)務都是租用了通信衛(wèi)星。 衛(wèi)星一旦進入半影區(qū)域 ， 衛(wèi)星蝕就開始了 。 日凌與衛(wèi)星蝕 日凌 (2) 根據(jù)實際的觀測記錄 ， 對于模擬式衛(wèi)星廣播來說 ， 日凌使圖象上出現(xiàn)很嚴重的噪點干擾 ， 圖象幾乎被噪聲完全淹沒了 ， 故造成廣播或通信線路的中斷； 而對于數(shù)字式衛(wèi)星廣播來說 ， 只要干擾引起的誤碼率達到一定數(shù)值 ， 信號就立即 中斷 ， 類似于一種 門限效應 ， 同時很多數(shù)字式衛(wèi)星接收機一旦信號中斷 ，它就 “ 死機 ” ， 需要值班的工作人員手工啟動 ， 因此日凌對數(shù)字衛(wèi)星接收產(chǎn)生的實際影響是比較大的 ，特別是在值班人員未能及時啟動衛(wèi)星接收機的情況下 。 ? 在地球上任何一個接收地點 ， 接收天線到同步衛(wèi)星的距離 d的取值范圍是 35786~41678km。同步衛(wèi)星偏離理想同步軌道的現(xiàn)象稱為 攝動 。 ? (3)行星繞太陽運動周期的平方和橢圓軌道的半長軸的立方成正比 。當遠離我們而去時汽笛聲調變低。 ? 同步衛(wèi)星屬于高高度衛(wèi)星 ， 同時它又是赤道軌道衛(wèi)星 。 ? 恒星時是完全以地球自轉周期為基準的時間計量系統(tǒng) ，它與我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫钠教枙r有所區(qū)別 。 天線的形式大多為雙反射面天線 ，有些采用卡賽格倫天線 ， 有些采用格里高利天線 ，采用后者的好處是收發(fā)可以共用一副天線 。 在圖 ，上變頻器共有兩個，一個為主機，另一個為副機，兩個的輸出接到一個切換開關上，以便自動切換，這樣作的目的就是提高工作的可靠性。 在傳輸信道中出現(xiàn)的噪聲和各種干擾是產(chǎn)生誤碼的原因 ， 而這些干擾又是不可避免的 ， 因此人們就要想辦法對誤碼進行糾正 ， 這些工作就要靠信道編碼來解決 ， 由此我們可以看出信道編碼環(huán)節(jié)的重要性 。 上行站 工作過程 (1) ? 信源編碼器輸出的是壓縮后的數(shù)字信號 ， 稱為 傳輸碼流 (TS,Transport Stream)， 其中視頻信