【正文】 :40:5900:40Feb236Feb23 ? 1 世間成事 ， 不求其絕對圓滿 ， 留一份不足 ， 可得無限完美 。 ?為什么廣播電視應(yīng)采用靜止衛(wèi)星 ? ?其產(chǎn)生的主要原因是什么 ? ?其計算公式如何 ? ? ? ,同步衛(wèi)星有哪幾種 ?廣播衛(wèi)星與通信衛(wèi)星的主要區(qū)別是什么 ? 第 3章思考題 (2) ?每個子系統(tǒng)的作用如何 ? ? 。 ? 對于衛(wèi)星廣播來說 ， 在 C波段應(yīng)該考慮法拉第旋轉(zhuǎn)效應(yīng)帶來的影響 ， 而在 Ku波段內(nèi)和 Ka波段內(nèi) ， 則完全可以忽略拉第旋轉(zhuǎn)效應(yīng) 。 由于降雨產(chǎn)生的散射對不同極化方向 、不同入射方向的電波是不一樣的 ， 因此當(dāng)電波穿過降雨區(qū)域后 ， 就會產(chǎn)生所謂的 交叉極化分量 ， 從而使線極化電波的極化方向發(fā)生了改變；而對于圓極化波來說由于對流層去極化效應(yīng)的存在 ， 當(dāng)電波穿過降雨區(qū)域之后圓極化波就變成了橢圓極化波 。 所謂的衰落是指電場隨著時間作無規(guī)律的變化 ， 而 多徑傳輸則會使數(shù)字信號在傳輸過程中產(chǎn)生誤碼 。 圖中的字母 V代表垂直極化 ， H代表水平極化 ， 數(shù)字代表轉(zhuǎn)發(fā)器的中心頻率 ，每個轉(zhuǎn)發(fā)器的帶寬為 36MHz， 兩個相鄰的轉(zhuǎn)發(fā)器頻率相差 40MHz， 也就是說兩個頻帶之間存在 4MHz的間隔 。 廣播衛(wèi)星的電參數(shù) 功率通量密度 (2) ? 以北京地區(qū)接收亞洲二號衛(wèi)星 Ku波段轉(zhuǎn)發(fā)器為例 ，計算一下到達地面的功率通量密度 。 為了保證衛(wèi)星的軌道平面與地球的赤道平面重合 ， 在三軸穩(wěn)定衛(wèi)星上裝有若干個小噴嘴 ， 改變噴氣的方向和噴氣量的大小 ， 就可以改變衛(wèi)星的軌道 ， 使之恢復(fù)到正常的姿態(tài) 。 ? 三軸穩(wěn)定方式的優(yōu)點是：滿足了大容量廣播衛(wèi)星對電源的需求 。指令碼則給出具體的操作內(nèi)容 ， 經(jīng)過譯碼器復(fù)合正確之后 ， 才允許執(zhí)行信號通過 。 測距信號由地面上的遙控站發(fā)出 ， 通常是采用調(diào)頻或調(diào)相方式 ， 在衛(wèi)星上則裝有供轉(zhuǎn)發(fā)測距信號的應(yīng)答機 。 由于太陽能電池的輸出電壓不是很穩(wěn)定的 ， 它與許多因素有關(guān) ， 如太陽光的入射方向 ， 因此在其輸出端要安裝穩(wěn)壓裝置 ， 然后才能作為廣播衛(wèi)星的電源使用 。電源子系統(tǒng)應(yīng)該具有體積小 、 重量輕 、 效率高 、 容量大 、 壽命長 、 可靠性高等特點 。 為了保證衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的正常工作 ， 本機振蕩的頻率一定要十分穩(wěn)定 ， 同時又要保證相當(dāng)高的頻率精度 。 雙工器首先要保證收發(fā)之間互不干擾 ，還要保證阻抗匹配 ， 同時其接入損耗要比較小 。 同時 ， 我國也初步具備了制造通信衛(wèi)星 、 廣播衛(wèi)星的能力 。 根據(jù)地球圍繞太陽轉(zhuǎn)動的規(guī)律 ， 在每年的春分和秋分時 ， 衛(wèi)星 、 地球和太陽三者就會形成 — 條直線 ， 因此當(dāng)?shù)厍蛭挥谔柡托l(wèi)星之間時就發(fā)生衛(wèi)星蝕 ， 也就是說衛(wèi)星進入了地球的陰影區(qū)之內(nèi) 。 為了便于分析 ， 引入 相對經(jīng)度 （ 即接收地點與衛(wèi)星的經(jīng)度差 ） ： ? φ=ΦR— Φs （ 3— 7） ? 需要特別說明的是：在東半球經(jīng)度取正值 ， 在西半球經(jīng)度取負值 。 同步衛(wèi)星 同步衛(wèi)星軌道 (2) ? 開普勒定律的具體表述如下： ? (1)行星沿橢圓軌道繞太陽運行 ， 太陽位于橢圓的 —個焦點上 。 ? (2)極軌道衛(wèi)星： v＝ 90度 ， 衛(wèi)星軌道平面與地球赤道平面垂直 。 (7)高功率放大器輸出大功率射頻信號通過天線發(fā)送到位于同步軌道的廣播衛(wèi)星上去 。 ? 信道編碼器的作用是盡量減少在傳輸過程中形成的誤碼 。 它擔(dān)負著把節(jié)目中心傳送來的信號發(fā)送給廣播衛(wèi)星的任務(wù)。 ? 顯然由于視頻信號的信息量最多 ， 因此視頻數(shù)據(jù)包的數(shù)目也就最多 ， 而數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包的數(shù)量則最少 。 高功率放大器往往采用速調(diào)管放大器 ， 速調(diào)管也是一種微波電子管 ， 它有兩個或兩個以上的諧振腔 。 也就是說 ， 按照我們?nèi)粘Ｊ褂玫臅r間單位 ， 同步衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)周期為 23： 56： 。 在兩體問題中 ， 將太陽與行星 、地球與其衛(wèi)星均看作是兩個質(zhì)點 ， 兩者在萬有引力的作用下運動 。 同步衛(wèi)星 衛(wèi)星接收天線的 俯仰角 和 方位角 (1) 為了將接收天線對準廣播衛(wèi)星 ， 在每一個衛(wèi)星接收地點都要確定該點接收天線的 仰角和 方位角 。 由于同步衛(wèi)星上使用的電源主要依靠太陽能電池板 ，在發(fā)生衛(wèi)星蝕的期間內(nèi) ， 太陽能電池不能提供電能 ，衛(wèi)星只能依賴蓄電池或燃料電池等備用電源來提供電能 。 廣播衛(wèi)星 廣播衛(wèi)星的組成 (1) 廣播衛(wèi)星可以分為 五個子系統(tǒng) ， 它們是： (1)天線子系統(tǒng)； (2)廣播子系統(tǒng)； (3)電源子系統(tǒng)； (4)跟蹤遙測指令子系統(tǒng)； (5)姿態(tài)控制于系統(tǒng) 。 通常 ， 賦形波束天線的反射面的曲率半徑都比較大 ， 也就是說反射面比較平 ， 這樣有利于在不同的位置放置饋源 。 通常低噪聲放大器是由多級放大電路組成的 。 廣播衛(wèi)星 電源子系統(tǒng) (1) 現(xiàn)代大容量的廣播衛(wèi)星使用的電源功率是相當(dāng)大的 ，典型的數(shù)值在 2kW~7kW之間 ， 耗電最大的器件就是行波管放大器 ， 一個行波管放大器的輸出功率可達 100W左右 ， 若行波管的效率按 40％ 計算 ， 則這樣 24個功率放大器就需要 6000W的電源功率 。 理論上 ， 太陽能電池的換能效率可達 25％ ， 但實際上不超過 16％ ， 典型的數(shù)值是 10％ ~12％ 之間 。 穩(wěn)壓器則保證了電源電壓的穩(wěn)定 。 廣播衛(wèi)星 跟蹤遙測指令子系統(tǒng) (TTC系統(tǒng) )(6) ? 控制指令一般分為前導(dǎo) 、 地址 、 指令 、 執(zhí)行等幾部分 。衛(wèi)星的三軸是指偏航軸 、 滾動軸 、 俯仰軸 。 這些方法包括：利用噴氣 、 地磁 、重力梯度 、 太陽輻射壓力等方式來產(chǎn)生控制力矩；衛(wèi)星內(nèi)部裝有中型 、 小型飛輪 ， 利用飛輪轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動慣量來確保衛(wèi)星姿態(tài)的正確；改變飛輪的旋轉(zhuǎn)速率產(chǎn)生反作用力 。 C波段轉(zhuǎn)發(fā)器的品質(zhì)因素的典型數(shù)值在－ 10dB／ K左右 ， 而 Ku波段轉(zhuǎn)發(fā)器的品質(zhì)因素的典型數(shù)值在－ 5dB／ K~－ 10dB／ K之間 。 由于方向上相互垂直的兩種線極化方式之間存在著極化隔離 ， 因此可以在同一頻帶范圍之內(nèi)傳輸兩套節(jié)目 ，這稱為 “ 頻率復(fù)用 ” ；同樣圓極化方式也分為左旋圓極化和右旋圓極化兩種情況 ， 在它們之間也存在著極化隔離 。 大氣層對電波傳播產(chǎn)生的影響 大氣不均勻性的影響 (1) ? 大氣的不均勻性主要是指對流層內(nèi)氣體的密度不均勻 ， 同時也可以包含氣體的運動 。 大氣層對電波傳播產(chǎn)生的影響 對流層的去極化效應(yīng) ? 去極化效應(yīng)是指線極化波穿過各向異性介質(zhì)時 ， 極化方向發(fā)生改變的物理現(xiàn)象 。 ? 在進行衛(wèi)星廣播的工程計算時 ， 一般可以不考慮電離層閃爍對電波傳播的影響 。 第 3章總結(jié) 1. 上行站 2. 同步衛(wèi)星 3. 日凌與衛(wèi)星蝕 4. 衛(wèi)星廣播使用的頻率范圍 5. 廣播衛(wèi)星 6. 廣播衛(wèi)星的電參數(shù) 7. 大氣層對電波傳播產(chǎn)生的影響 8. 極化旋轉(zhuǎn)效應(yīng) 9. 雨致衰減 第 3章思考題 (1) ?為什么上行站內(nèi)采用雙機備份的工作方式 ? 。 上午 12時 40分 59秒 上午 12時 40分 00:40: ? 沒有失敗 ， 只有暫時停止成功 ！ 。 2023年 2月 6日星期一 上午 12時 40分 59秒 00:40: ? 1 楚塞三湘接 ， 荊門九派通 。 大氣層對電波傳播產(chǎn)生的影響主要有哪些 ? ? ?什么是雨致衰減 ?什么是 “ 峭壁效應(yīng) ” ? 第三章 作業(yè) ? 1 1 18 ? 注意 :做在紙介的作業(yè)本上 , 按時上交 ， 并要長期保存好 謝 謝 :40:5900:4000::40 00:4000:40::40:59 2023年 2月 6日星期一 12時 40分 59秒 ? 靜夜四無鄰 ， 荒居舊業(yè)貧 。 當(dāng)電波穿過降雨的區(qū)域時 ， 雨滴會對電波產(chǎn)生吸收和散射 ， 故而造成衰減 。 理論分析表明 ， 水蒸汽的分子是電偶極子 ， 當(dāng)頻率為22GHz(波長為 )時出現(xiàn)諧振；而氧氣分子可以看作是磁偶極子 ， 它分別在 60GHz(波長為 )和120GHz(波長為 )時諧振 。 ， 因此多徑傳輸?shù)默F(xiàn)象在衛(wèi)星廣播中基本上是不存在的 。 ? 對流層是大氣層中最低的一層 。 N， 亞洲二號衛(wèi)星位置在176。 等效全向輻射功率一般記為EIRP， 它的定義是： ? EIRP=10lgPTWTA(W)Lt+Gt(dBW) ? 式中 ， PTWTA為行波管放大器的輸出功率 ， 單位為 W，它的具體數(shù)值通常在 5W~200W之間； Lt是行波管至衛(wèi)星天線之間的功率損耗 ， 單位為 dB， 數(shù)值為正數(shù) ， 它包括了饋線損耗 、 多工器的接入損耗 、 雙工器的接入損耗等幾部分；行波管放大器的輸出功率經(jīng)過各種中間損耗 ， 就成為衛(wèi)星天線的輸入功率； Gt是衛(wèi)星天線的增益 ，單位為 dB。測量衛(wèi)星姿態(tài)的裝置稱為姿態(tài)傳感器 ， 姿態(tài)傳感器有太陽傳感器 、 地球傳感器 、 恒星傳感器 、 射頻傳感器等幾種類型 ， 它們以不同的對象為測量基準 。 另外定點成功之后 ， 衛(wèi)星本身也會受到來自各方面的多種擾動因素的影響 ， 如太陽 、 月球?qū)πl(wèi)星的引力作用會使衛(wèi)星軌道平面的傾角及軌道運行周期發(fā)生變化 ， 另外地球引力場的不均勻性 、 地球磁場的變化 、 太陽光對衛(wèi)星產(chǎn)生的輻射壓力等因素均會改變衛(wèi)星的姿態(tài) 。 廣播衛(wèi)星 跟蹤遙測指令子系統(tǒng) (TTC系統(tǒng) )(3) ? 測速是根據(jù)多普勒效應(yīng)實現(xiàn)的 。 這樣 ， 在一年之內(nèi)大約有三個月的時間 ， 衛(wèi)星廣播要受到衛(wèi)星蝕的影響 ， 最長的時間可達 73分鐘 。 我們知道 ， 在宇宙空間中太陽光是最重要的能源 ， 它又是取之不盡 、 用之不竭的 ，地球上使用的絕大部分能源均來自太陽光 。每個頻道的帶寬是 36MHz， 通過帶通濾波器將各頻道的信號區(qū)分開 。 早期的廣播衛(wèi)星廣泛地采用 二次變頻型 的 轉(zhuǎn)發(fā)器 ， 它由低噪聲放大器 、 下變頻器 、 中頻放大器 、 上變頻器 、 功率放大器等幾部分組成 ， 由于二次變頻型的轉(zhuǎn)發(fā)器僅僅使用兩個功率放大器 ， 一個放大器對應(yīng)于一種極化方式 ， 所以每個功率放大器要同時放大12個載波 ， 因此容易產(chǎn)生交調(diào)干擾 。 根據(jù)不同的用途 ， 衛(wèi)星上的天線可以分為 全球波束天線 、 半球波束 天線 、 點波束天線 、 賦形波束天線 等幾種 。 日凌與衛(wèi)星蝕 衛(wèi)星蝕 (2) 我們知道 ， 頻率是一種寶貴的資源 。 ? 接收地點至同步衛(wèi)星的實際距離 d的計算公式為： (km) ? 接收天線仰角 EL的計算公式為： (角度 ) ? ξ－? ??22 coscos1151 ξ－－ξarctgEL ? 同步衛(wèi)星 衛(wèi)星接收天線的俯仰角 和 方位角 (3) 接收天線方位角 AZ的計算公式為： （ 角度 ） 注意：接收天線的方位角為代數(shù)量 ， 根據(jù)上式有：南 ，AZ=00；西 ， AZ=900；東 ， AZ=－ 900。 ? 人造地球衛(wèi)星圍繞地球的運動也遵循開普勒定律 ，我們在此處要解決的是同步衛(wèi)星軌道參數(shù)問題 。 同步衛(wèi)星無疑是最適合作為廣播之用的 ， 與其它的衛(wèi)星相比 ， 它有如下的優(yōu)點： ? (1)接收天線容易對準衛(wèi)星 ， 同時天線的跟蹤系統(tǒng)比較簡單 。 上行站 工作過程 (6) 同步衛(wèi)星