卫星接收天线百科(卫星天线原理)

卫星接收天线百科(卫星天线原理)

为了使通信系统保持运行,天线必须准确可靠地对准通信卫星。

目前地球站天线跟踪卫星的方法一般有以下三种:

下面介绍各种跟踪方法:

1. 手动跟踪

通过手动及时调整天线方向,接收到的卫星信号强。手动跟踪简单,适用于10M以下的天线(舰载和机载除外)。

2.程序跟踪

将卫星轨道预报数据和天线角度检测仪的天线位置角度值输入计算机,计算机处理、计算、比较卫星轨道与实际角度的角度差天线在标准时间内的误差,然后将此值送入伺服电路驱动天线消除误差角。

3.自动跟踪

根据地球站接收到的卫星发送的信标信号,检测出误差信号,驱动跟踪系统自动将天线对准卫星。大中型地球站均以自动跟踪为主,人工跟踪和节目跟踪为辅。

自动跟踪的原理不同,自动跟踪分为3个系统:

A:分步跟踪

当地球站捕捉到卫星发射的信标信号后,首先向某个方向移动一定的步距角。此时,将信标信号强度与原位置进行比较。如果发现比原来的信号强,说明移动方向正确,继续移动。直到信号强;如果信号变弱,则表示移动方向错误,应向相反方向移动,直到信号变强。

以上描述只是从一个平面上分析跟踪过程。实际上,步进跟踪系统是在方位角和俯仰角两个平面上交替跟踪的。

步步跟踪的原理和设备简单,成本低廉。随着卫星定位精度的提高和微机技术的飞速发展,越来越多的固定站倾向于采用分步跟踪。

B:锥形扫描跟踪

锥形扫描跟踪是使馈源喇叭绕天线对称轴作圆周运动,或使副边倾斜旋转面使天线波束呈圆锥形旋转。当天线对准卫星时,地球站接收到的信标电平为一个常数值;当天线轴偏离卫星时,会产生与天线偏离方向相关的调制信号,根据调制信号的幅度和相位判断天线指向误差。控制系统将根据指向误差值调整天线,直到天线与卫星对准。

C:单脉冲跟踪

单脉冲跟踪是在一个脉冲的间隔内确定天线波束偏离卫星的方向,驱动伺服系统快速对准天线卫星。该天线有4个馈源,分布在4个象限,每个馈源产生一个波束,这4个波束的信号叠加;下两梁之和减去上两梁之和,得到“高差”梁;右两光束之和减去左两光束之和,得到“方位差”光束。

因此,单脉冲天线有1个“和波束”和2个“差波束”。当天线波束对准卫星时,天线只能接收到“和波束”信号,两个“差波束”信号输出为零。

当“差分波束”不为零时,控制系统会根据“差分波束”的值调整天线,直到天线对准卫星。

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关于卫星天线解密(地球站天线跟踪卫星技术分析)的介绍到此结束。

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