微波与卫星通信的天线馈线系统

第一章微波与卫星通信概述、1.3微波与卫星通信的天线馈电系统、1.3.1微波通信的天线馈电系统、1.3.3地球站的天线馈电系统、1.3.1微波通信的天线馈电系统、1 .天线馈电系统的型号2 .对微波天线的技术要求3 .卡塞绿天线，1 .天线馈线系统型号，天线：将高频功率转化为电磁波能量。 馈线：连接天线和收发器的部件。 因为可以通过一个圆波导馈送器系统来传输两种彼此正交的极化波，所以当耦合到双极天线时，可以使用一个圆波导馈送器系统。 室外馈线系统多为圆波导馈线。 天线馈线和微波通信总是在一些信道上共享天线馈线系统。 a :不同的信道采用不同的频率，同一信道的收发信号采用不同的极化方向。 另外，将信道1 (即收发机)、信道2、分支系统(机械室内)、室外给料器、(双工器)天线、偏振方向、偏振方向：电磁场的振动方向定义为偏振方向。 电波的振动方向有各种各样的方式，现在使用的是水平极化波(h ) :电波的振动方向是水平方向。 例如，我们左右摇曳绳子，产生的波动是左右的波动。 垂直极化波(v ) :电波振动方向为垂直方向. 例如，我们把绳子上下摆动，产生的波动是上下的波动。 天线馈电线系统的形式，天线馈电线系统通常是指天线口面以下的密封节中包含的天线和波导部件。型式、返回、2 .对微波天线的技术要求，天线增益对主阀宽度的要求天线和馈线匹配良好的交叉极化解耦天线防御度，对微波天线部分的要求天线增益高，馈线匹配良好，信道间寄生耦合小。 (1)在天线增益微波通信中使用的面式天线，其增益由下式表示： G=(1-4)，式中： a是天线的口面积，波长A是口面利用系数的结论：口面越大增益越高，式中： a是天线的口面积，波长A是口面利用系数的结论：口面越大增益越大(2)相对于主阀宽度的要求放射方向通常有两个以上的阀，其中放射强度最大的阀称为主阀，其馀的阀称为副阀或旁瓣。 主瓣越强越好，副瓣越弱越好。 由于主阀是能量的主要放射方向，因此主阀越大信号传输的距离越远。 旁瓣较大会影响其他天线的通信。 2 .波瓣宽度越窄，方向性越好，作用距离越远，抗干扰性越强。 波阀宽度：在主阀的最大辐射方向两侧，辐射强度下降了3dB (功率密度下降了一半)的两点之间的角度定义为波阀宽度(也称为波束宽度或主阀宽度或半功率角)。 但是，主阀开度过小，气象条件变化时，传播方向变化，大风引起天线摇晃，天线通信方向的实际增益下降。 因此，主阀的打开角度越小不能认为越好，一般要求12左右。 由此可见，主瓣越强越窄越好。 (3)天线和馈线在整个工作频带中匹配性好，天线和馈线必须匹配连接。 否则，给料器会产生反射波，产生线路噪声。 (4)交叉极化的去耦是在采用双极化的微波天线中，由于天线本身的结构的不均匀性和不对称性，不同的极化波(即，垂直极化波和水平极化波)可以在天线中彼此耦合，相互干扰，从而成为各自正交的主极化波的杂波。 设该杂波功率为Px，则天线交叉极化解耦度在x=10lg(dB)(1-5)式中： P0为主极化功率. Px是正交于主偏振的寄生功率。 x越大，天线对交叉极化波的抗噪性越强。 (5)天线防御度是指天线在最大辐射方向上使来自其他方向干扰电波衰减的能力。 天线防御度主要包括：反防御度对边反耦合背对背反耦合，天线防御度图解，反防御度，前者是接收天线的前对背耦合，后者是发射天线的前对背耦合。天线的最大辐射方向的增益系数G0大大超过反方向的增益系数g逆。 这些比被称为反向防御度(或反向衰减)。 从第二天线发射的能量的一部分与第二天线并列设置，指向相同的第一天线，如图18的虚线箭头所示，从第二天线泄漏的耦合称为第二天线耦合。 天线要求这种耦合具有足够的去耦。 背背反耦合从第二天线发射的能量的一部分泄漏到第三天线，或者第三天线的能量的一部分泄漏到第二天线。 在图18中由虚线箭头表示，这种耦合称为背对背耦合。 对于这种耦合，天线也必须具有足够的去耦精度。 3 .卡塞格伦天线和卡塞格伦天线是具有双反射器的抛物面天线。 工作原理：卡塞格伦天线由一次喇叭形辐射器、双曲面副反射器和抛物面主反射面三部分组成。 结构上，双曲面的一个焦点与抛物面的焦点一致，双曲面的焦点轴与抛物面的焦点轴一致，辐射源处于双曲面的另一个焦点。 因此，可以获得水平方向上的平面波束，并且可以实现定向辐射。 1.3.2(1.4.5)通信卫星的天线系统P40、图1-37中的通信卫星的配置框图、通信卫星天线系统、通信卫星的天线系统、是遥控、遥测和信标信号用全向天线，接收地面指令并且向地面发送遥测数据。 这样的天线常常是鞭状、螺旋状、线圈状或套筒偶极子天线，是高频或非常高频的天线。 还有一种用于通信的微波定向天线，根据波束宽度，分为3类：(1)全局波束天线：波束宽度约为1718。 (2)射束天线：由于其射束比全世界射束窄得多，所以增益高，但发射的区域比全世界射束小得多。 (3)如果地面要求霸的区域形状不规则，则区域波束天线也称为区域波束天线、赋形波束天线。 可以通过修改天线反射器的形状、使用多个馈源从不同方向用天线反射器照射天线反射器、并且在反射器处产生多个波束等来实现复盖区域。 1.4.6地球站天线馈线系统，1 .概况目前大多数地球站都采用了修正型卡塞格伦天线。 地球站天线的基本特征在于，在发送接收中共用天线，因此对天线要求宽带的动作特性，高增益、低旁瓣、低天线接收噪声温度通过采用天线抛物面形状的修正和高效率馈电，能够使天线总效率为0.750.8 目前，已经发现，很多地球站采用修改型卡塞伦天线，并且1.3.3(1.4.6)地球站的天线馈送器系统P41、2 .地球站的天线馈送器系统的配置与视距微波通信的天线馈送器系统相比具有更多的天线跟踪卫星系统3 .连接到天线馈电的低噪