無(wú)源天線技術(shù)
多波束衛(wèi)星通信技術(shù)在提高歐洲通信衛(wèi)星2(EULTELSA2)通信系統(tǒng)的系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性和傳輸容量方面起著重要的作用,也是決定報(bào)價(jià)的決定性因素。該衛(wèi)星通過(guò)在大型拋物面反射器中使用兩個(gè)雙極化天線確保接收和傳輸。
在東方和西方天線中,東方天線確保接收和傳輸功能:
接收通信信道;
多達(dá)8個(gè)電視或多個(gè)通信頻道。每一組21揚(yáng)聲器東方多饋線,使用東面板功率分配器波束形成網(wǎng)絡(luò),包括由遠(yuǎn)程命令激活的電子、機(jī)械開(kāi)關(guān),用于選擇中等增益狀態(tài)(全歐洲)或高增益配置(可變覆蓋)。
西方天線可以發(fā)射多達(dá)14個(gè)頻道。每個(gè)西部多饋電機(jī)組由兩個(gè)電子、機(jī)械開(kāi)關(guān)(10/11 GHz或12GHz)組成,其類似于東方天線,通過(guò)遙控命令激活以選擇中等增益或高增益配置。
最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)特征是在天線上提供傳輸和接收功能。由于寬帶操作,禁止使用頻率敏感元件。還應(yīng)避免混合元件,盡可能采用優(yōu)良的匹配單元來(lái)防止波束形成網(wǎng)絡(luò)的頻率響應(yīng)不良。同時(shí),更高的發(fā)射功率水平需要仔細(xì)設(shè)計(jì)、組裝和測(cè)試,以消除無(wú)源交叉調(diào)制產(chǎn)物,無(wú)論是在接收信號(hào)中還是在第二諧波以上。
雙柵反射器的設(shè)計(jì),以確保極化隔離大于34分貝在低水平(-9dB)的覆蓋范圍,最大增益情況。采用先進(jìn)的二向太陽(yáng)幕技術(shù)的熱控技術(shù),可以降低溫度梯度,實(shí)現(xiàn)反射器在飛行中的輪廓穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)低的熱彈性覆蓋變形。
為前五個(gè)歐洲通信衛(wèi)星2顆衛(wèi)星共設(shè)計(jì)了10個(gè)天線和20個(gè)多饋線,其中四個(gè)仍在飛行中。
對(duì)于第六衛(wèi)星(FM6),天線場(chǎng)已經(jīng)被修改以通過(guò)非常緊湊的格里高利天線來(lái)實(shí)現(xiàn)接收功能。通過(guò)補(bǔ)償雙反射鏡的幾何關(guān)系獲得高偏振純度。傳統(tǒng)的雙柵反射器天線發(fā)射70W的2~8個(gè)通道。采用一種消除無(wú)源交叉調(diào)制產(chǎn)品的新技術(shù),該小型波束形成網(wǎng)絡(luò)可以節(jié)省2個(gè)(8個(gè)角)多個(gè)饋線的重量。
衛(wèi)星天線在土耳其衛(wèi)星上使用。TurkSAT是首個(gè)土耳其商用國(guó)內(nèi)通信衛(wèi)星。第一次衛(wèi)星發(fā)射在1994年初和1994年8月的第二次發(fā)射失敗。該衛(wèi)星提供Ku波段多波束通信在土耳其和歐洲其他地區(qū)。
一種簡(jiǎn)單的多饋線,采用先進(jìn)的R微型波束形成網(wǎng)絡(luò)技術(shù),消除無(wú)源交叉調(diào)制產(chǎn)品,可用于接收和傳輸功能的雙工復(fù)用。衛(wèi)星模型如此具有競(jìng)爭(zhēng)力的原因之一是它再次使用了歐洲通信衛(wèi)星2的拋物線雙柵反射器技術(shù),這大大降低了成本。
3用于A-阿拉伯衛(wèi)星2多波束天線
這是正在開(kāi)發(fā)并計(jì)劃于1996發(fā)射的阿拉伯第二代衛(wèi)星。衛(wèi)星使用三個(gè)獨(dú)立的天線來(lái)提供Ku和C通信服務(wù):
·一對(duì)Ku波段發(fā)射和接收雙線極化天線;一對(duì)C波段雙圓極化天線;·一對(duì)C波段雙圓極化接收天線。
所有阿拉伯衛(wèi)星2天線使用一種新的成形反射器技術(shù)。一個(gè)簡(jiǎn)單的波紋喇叭饋電反射器是用來(lái)實(shí)現(xiàn)高覆蓋率為所有阿拉伯國(guó)家。與拋物面天線相比,天線的表面只稍微變形(波長(zhǎng)的十分之一)。
法國(guó)電信之星2多任務(wù)天線阿爾卡特設(shè)計(jì)了一個(gè)先進(jìn)的天線系統(tǒng)的明星,它可以提供全球形狀波束覆蓋和可控的點(diǎn)波束覆蓋的任務(wù)要求。
利用圓錐角和雙正交圓極化可以保證6GHz的全局接收范圍。
通過(guò)以下兩種類型的覆蓋,點(diǎn)波束和半球高增益天線,可以傳輸多達(dá)10個(gè)11W信道:
根據(jù)法國(guó)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)標(biāo)準(zhǔn),法國(guó)大陸的半球覆蓋率相當(dāng)于全向輻射功率33.9dBW;
法國(guó)大陸及相關(guān)島嶼被點(diǎn)波束覆蓋,等效ISO標(biāo)準(zhǔn)的全向輻射功率可超過(guò)40dBW。
該天線的主要部分包括:
2.2m直徑的碳纖維增強(qiáng)的可膨脹反射器提供了最佳的重量和指向精度。多饋線工作在單或雙極化,使用10個(gè)小輻射組件,2個(gè)帶狀線功率分配器工作。
Ku波段的接收和發(fā)射天線安裝在衛(wèi)星的面向地球的面板上,確保中心被法國(guó)橢圓覆蓋在線性共極化。兩個(gè)主饋線饋送到雙柵反射器。11個(gè)36MHz帶寬信道采用頻率復(fù)用技術(shù),必須在整個(gè)傳輸頻帶(12.5~1275 GHz)和接收頻帶(14~1425GHz)中采用極化判別方法。
對(duì)于機(jī)密的政府和軍事通信,使用8/7GHz的應(yīng)答器,需要四個(gè)天線。兩個(gè)單獨(dú)的發(fā)送和接收揚(yáng)聲器天線工作在正交圓極化模式中,以實(shí)現(xiàn)全局覆蓋。
高增益的接收和發(fā)射天線使用可控的反射器,允許覆蓋被安排在地球的可見(jiàn)表面上的任何地方。反射鏡可根據(jù)遙控指令信號(hào)定向,采用2軸定位機(jī)構(gòu),可實(shí)現(xiàn)0.01°方向的增量變化。高增益接收/發(fā)射天線安裝在衛(wèi)星的西部面板上,可以在歐洲的一些地區(qū)提供賦形波束覆蓋。一種直徑為2.2m的可膨脹反射器,使用碳纖維增強(qiáng)薄殼,由具有波束形成網(wǎng)絡(luò)的多饋源供電。
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