1、第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 6.1 新地球站入網(wǎng)運(yùn)行程序新地球站入網(wǎng)運(yùn)行程序6.2 地球站的必備工作特性地球站的必備工作特性6.3 驗(yàn)證測(cè)試項(xiàng)目與測(cè)試方法驗(yàn)證測(cè)試項(xiàng)目與測(cè)試方法 第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 6.1 新地球站入網(wǎng)運(yùn)行程序新地球站入網(wǎng)運(yùn)行程序 1. 入網(wǎng)申請(qǐng)與批準(zhǔn)入網(wǎng)申請(qǐng)與批準(zhǔn) 新建地球站要向INTELSAT(在我國(guó)要通過原郵電部電信總局)提交地球站入網(wǎng)申請(qǐng)。 申請(qǐng)表按有關(guān)要求填寫。 當(dāng)INTELSAT審查了申請(qǐng)，并認(rèn)為全部數(shù)據(jù)都已提供且申請(qǐng)書也符合規(guī)格， 就批準(zhǔn)該地球站入網(wǎng)。此時(shí), INTELSAT

2、將根據(jù)地球站的標(biāo)準(zhǔn)和業(yè)務(wù)類型(國(guó)際/國(guó)內(nèi)，固定/車載)等特征，分配給一個(gè)地球站代號(hào)，這樣該地球站就成為INTELSAT通信系統(tǒng)中的一員。 第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 2. 驗(yàn)證測(cè)試與認(rèn)證驗(yàn)證測(cè)試與認(rèn)證 當(dāng)入網(wǎng)申請(qǐng)被批準(zhǔn)后，新地球站要做驗(yàn)證測(cè)試時(shí)，需要遞交驗(yàn)證測(cè)試申請(qǐng)表。 提交申請(qǐng)表的時(shí)間要比計(jì)劃中的測(cè)試日期提前兩個(gè)月，以便保證能按計(jì)劃中的日期進(jìn)行安排。此表也可以與入網(wǎng)申請(qǐng)表同時(shí)遞交給INTELSAT。在接入衛(wèi)星前，地球站應(yīng)盡可能保證其必備特性，這可以通過制造廠商的設(shè)備測(cè)試和站內(nèi)驗(yàn)收測(cè)試來實(shí)現(xiàn)。 當(dāng)驗(yàn)證測(cè)試申請(qǐng)表送到INTELSAT后，如果INTELSAT批準(zhǔn)可以進(jìn)行驗(yàn)證測(cè)試，

3、那么便通知地球站關(guān)于衛(wèi)星的位置、監(jiān)測(cè)站名稱、 測(cè)試日期、 測(cè)試時(shí)間段以及監(jiān)測(cè)站支撐時(shí)間等內(nèi)容。 第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 3. 開通測(cè)試開通測(cè)試 在開通業(yè)務(wù)之前，地球站應(yīng)通知INTELSAT技術(shù)與操作控制中心(TOCC)及相應(yīng)的地球站，此地球站已完成SSOG開通測(cè)試準(zhǔn)備。TOCC協(xié)調(diào)好所有參加測(cè)試的各方之后，發(fā)布SSOG開通測(cè)試的安排和測(cè)試步驟。 開通測(cè)試完畢后， 要將開通測(cè)試結(jié)果報(bào)向TOCC和相關(guān)地球站，并抄送郵電部電信總局。此后， 地球站可入網(wǎng)投入業(yè)務(wù)運(yùn)行。 第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 4. 專用網(wǎng)地球站入網(wǎng)的一般程序?qū)Ｓ镁W(wǎng)地球站入網(wǎng)的一般程序 1)

4、地球站的一般要求 (1) 地球站應(yīng)具有改變射頻發(fā)射頻率和功率以及改變接收載波頻率的能力，以適用于不同的頻率計(jì)劃，同時(shí)有利于進(jìn)行干擾協(xié)調(diào)。 (2) 地球站應(yīng)保證不因?yàn)檩d波電平、頻率、極化等變化， 而危害到衛(wèi)星的空間段資源。 (3) 進(jìn)入衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的地球站，其傳輸計(jì)劃需得到衛(wèi)星空間段主管部門的同意，以保證運(yùn)行參數(shù)符合規(guī)定，干擾電平在可接受的范圍之內(nèi)。 (4) 進(jìn)入衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的地球站， 需經(jīng)過驗(yàn)證測(cè)試， 符合要求才能正式運(yùn)行。 第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 2) 地球站入網(wǎng)的一般程序 (1) 用戶與衛(wèi)星主管部門(公司)相互交流情況及資料，用戶提供建網(wǎng)及地球站的有關(guān)技術(shù)資料；衛(wèi)星公

5、司提供衛(wèi)星及轉(zhuǎn)發(fā)器的有關(guān)參數(shù)。 (2) 用戶根據(jù)衛(wèi)星參數(shù)進(jìn)行鏈路預(yù)算，預(yù)算結(jié)果報(bào)衛(wèi)星公司復(fù)核。其目的是更有效地利用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器，并且保證不會(huì)產(chǎn)生有害干擾。 (3) 用戶與衛(wèi)星公司簽訂使用衛(wèi)星的合同。 (4) 用戶提交地球站入網(wǎng)驗(yàn)證申請(qǐng)。 第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 (5) 衛(wèi)星公司安排地球站入網(wǎng)驗(yàn)證計(jì)劃， 并與用戶共同組織實(shí)施。 (6) 用戶提交地球站入網(wǎng)驗(yàn)證測(cè)試報(bào)告。 (7) 衛(wèi)星公司批準(zhǔn)地球站入網(wǎng)驗(yàn)證測(cè)試報(bào)告。 (8) 在衛(wèi)星公司監(jiān)測(cè)站的指導(dǎo)下， 進(jìn)行開通測(cè)試。 (9) 開通測(cè)試后， 用戶按照鏈路計(jì)算結(jié)果開通業(yè)務(wù)。 第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 6.2 地球

6、站的必備工作特性地球站的必備工作特性 1. 品質(zhì)因素品質(zhì)因素(G/T值值) G/T值是衡量一個(gè)地球站性能優(yōu)劣的主要指標(biāo)，其定義為天線接收增益與系統(tǒng)噪聲溫度之比。G/T值的大小直接關(guān)系到衛(wèi)星接收性能的好壞，G/T值越大，系統(tǒng)質(zhì)量就越好。 第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 2. 天線方向圖天線方向圖 描繪以天線為中心，空間輻射電磁場(chǎng)能量分布情況或輻射場(chǎng)在空間某方向上能量集中程度的圖形，稱為天線方向圖。某天線機(jī)械對(duì)稱軸截面的方向圖如圖6.1所示(圖6.1(a)曲線上某點(diǎn)到天線中心的距離表示天線在該點(diǎn)對(duì)應(yīng)方向上的增益)?？梢姡?方向圖由許多波束組成，并且，沿天線對(duì)稱軸方向有最大的增益Gma

7、x，而當(dāng)與軸向偏離角度時(shí)，增益減小。對(duì)應(yīng)最大增益的波束稱為主波束(或主瓣)， 而其它波束稱為旁瓣。以主波束增益峰值向軸兩側(cè)各下降3 dB的半功率點(diǎn)寬度，稱為波束寬度。 天線方向圖常常以圖6.1(b)所示的形式表示。 第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 圖 6.1 天線方向圖(a) 用極坐標(biāo)表示的天線方向圖； (b) 用直角坐標(biāo)表示的天線方向圖 (a)天線增益Gmax3 dB11O3 dB30 dB典型值(b)半功率波束寬度下降3 dBG()Gmax3 dB1D第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 當(dāng)前，CCIR、INTELSAT和許多國(guó)家都對(duì)地球站天線旁瓣電平作了規(guī)定。旁瓣電

8、平實(shí)際上是指該旁瓣所在空間角位置的天線增益G()。例如，CCIR提出，對(duì)D/150的天線， 必須滿足 dB10lg2529)(dBGi(148) (48180) 其中，D為天線口面直徑，為信號(hào)波長(zhǎng)。INTELSAT對(duì)D/150的地球站天線的設(shè)計(jì)目標(biāo)是 Gi()=29-25 lg dB (148) 第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 3. 地球站的極化和軸比地球站的極化和軸比 在衛(wèi)星通信中廣泛采用頻率再用技術(shù)，即在波束重疊的覆蓋區(qū)可以使用同一頻率的兩個(gè)正交極化波。如線極化時(shí)，一個(gè)波束用垂直極化波，而另一個(gè)用水平極化波；圓極化時(shí)，一個(gè)波束用左旋圓極化，而另一個(gè)用右旋圓極化。在理論上, 兩

9、個(gè)正交極化波是完全隔離的，即如果接收天線只與一種極化波相匹配， 那么當(dāng)它接收兩個(gè)正交極化波時(shí)，只能吸收與其匹配極化波的全部功率，而抑制另一個(gè)正交的極化波。 實(shí)際上，由于極化波的純度不高或者由于傳輸路徑的去極化效應(yīng)，總會(huì)使傳輸?shù)膯我粯O化波分解成一個(gè)與原極化波方向相同的主極化波分量和另一個(gè)正交的交叉極化分量。 第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 交叉極化隔離度XPI定義為極化波在本信道產(chǎn)生的主極化分量與在另一信道產(chǎn)生的交叉極化分量之比，常用dB表示。橢圓極化波的軸比VAR定義為長(zhǎng)軸與短軸之比。XPI與VAR的關(guān)系為 dB1VAR1VARlg20XPI(6.1) 在波束重疊覆蓋區(qū)，必須提高

10、極化隔離度，才能減小兩信道之間的干擾；而軸比VAR越接近1，則極化純度越高，極化隔離度也就越高。因此，為保證優(yōu)質(zhì)的衛(wèi)星通信，INTELSAT對(duì)新建地球站天線要求達(dá)到的軸比為VAR1.06 (0.5 dB)，相應(yīng)的極化隔離度XPI30.7 dB。 第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 4. 天線或波束的可控性天線或波束的可控性 當(dāng)?shù)厍蛘镜难鼋遣恍∮?5 時(shí)，自動(dòng)或手動(dòng)控制可以改變天線的指向，與軌道上任何地球靜止衛(wèi)星相連通。 5. 跟蹤方式跟蹤方式 地球站應(yīng)配備手動(dòng)和自動(dòng)兩種跟蹤方式，有時(shí)還要求具有程序跟蹤方式。 6. 系統(tǒng)帶寬系統(tǒng)帶寬 系統(tǒng)帶寬包括饋源系統(tǒng)、接收系統(tǒng)和發(fā)射系統(tǒng)的帶寬。通常

11、, 系統(tǒng)帶寬要達(dá)到500 MHz。 第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 7. 有效全向輻射功率有效全向輻射功率(EIRP) 為達(dá)到足夠而穩(wěn)定的EIRP，要求地球站發(fā)射機(jī)能發(fā)射較大的射頻信號(hào)功率，并且要非常穩(wěn)定，通常要求此功率為幾百瓦到十幾千瓦， 變化在額定值的0.5 dB以內(nèi)。 8. 載波頻率容限載波頻率容限 為保證衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器頻帶的有效利用，減小互調(diào)噪聲，地球站所發(fā)射頻率必須很精確。對(duì)于SCPC/PSK和電視載波， 射頻容限為250 kHz。 9. 射頻帶外輻射射頻帶外輻射 每個(gè)地球站的帶寬外EIRP可引起對(duì)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器和其它通信系統(tǒng)的干擾，因此必須對(duì)射頻帶外輻射進(jìn)行限制。通常要求帶外

12、總的有效全向輻射功率應(yīng)小于 4 dB/4 kHz。 第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 6.3 驗(yàn)證測(cè)試項(xiàng)目與測(cè)試方法驗(yàn)證測(cè)試項(xiàng)目與測(cè)試方法 6.3.1 G/T值的測(cè)量值的測(cè)量 目前， 普遍采用的測(cè)量方法有三種：射電星法、 信標(biāo)塔法和衛(wèi)星法。 利用能發(fā)射寬帶無線電波的天體(簡(jiǎn)稱射電星)作為信號(hào)源的測(cè)量方法稱為射電星法，該方法能直接測(cè)量G/T值， 而信標(biāo)塔法和衛(wèi)星法則通過分別測(cè)量天線接收增益和系統(tǒng)噪聲溫度來確定G/T值。在這些方法中，射電星法精度較高，而衛(wèi)星法方便易行但精度不理想；利用信標(biāo)塔測(cè)量時(shí)，需要有合適高度的山頭或特制的信標(biāo)塔。 第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 1.

13、 接收系統(tǒng)噪聲溫度的測(cè)量接收系統(tǒng)噪聲溫度的測(cè)量 圖 6.2 接收系統(tǒng)噪聲溫度的測(cè)量電路 dBdB天線饋線系統(tǒng)SWTATr低噪聲放大器衰減器A1(接收機(jī)1)K2M(接收機(jī)2)TNToA2TL低溫負(fù)載K1衰減器第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 (1) 轉(zhuǎn)換SW使接收機(jī) 1 與天線連接。這時(shí)換算到SW輸入端的總噪聲溫度為T=TA+Tr (6.2)式中，TA和Tr分別代表?yè)Q算到SW輸入端的天線噪聲溫度和接收機(jī) 1 的噪聲溫度。 (2) 調(diào)節(jié)A1的衰減量使LA1=L1，此時(shí)指示器M的指示為M1，則 c1rA211rA1KLTTKKLTTM(6.3)式中，Kc=K1K2為接收機(jī) 1 的增益。

14、第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 (3) 轉(zhuǎn)換SW使接收機(jī) 1 與低溫負(fù)載連接。首先調(diào)節(jié)A2的衰減量, 使LA2=1。此時(shí)，換算到衰減器A2輸出端的等效噪聲溫度為 LoAALN2211TTLTTT(6.4) 調(diào)節(jié)A的衰減量，使輸出M的指示仍為M1, 設(shè)此時(shí)LA1=L2，則 cr2rL1KLTTM112rArLYLLTTTT由式(6.3)和式(6.5)可得 (6.5) (6.6) 第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 (4) 接收機(jī)仍接低溫負(fù)載，調(diào)節(jié)A2使LA2=1000， 則由式(6.4)得 ooLNTTTT1000111000(6.7) 調(diào)節(jié)A1的衰減量，使輸出M的指示仍

15、為M1，設(shè)此時(shí)LA1=L3，則 cKLTTM3ro1(6.8) 于是由式(6.3)和式(6.8)可得 213rAroYLLTTTT(6.9) 第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 這樣由式(6.6)和式(6.9)可求得 12LorAYYTTTTT(6.10) 通常取To=290K；TL為低溫負(fù)載噪聲溫度，由冷卻機(jī)決定，如氦冷卻系統(tǒng)可達(dá)1020K；Y1、Y2可由A1的衰減量L1、L2和L3算出。 此外，還有一種不用低溫負(fù)載測(cè)量接收系統(tǒng)噪聲溫度的方法，叫做噪聲相加法，如圖6.3所示。這種方法對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)站和小型站特別適用。因?yàn)樵谶@些站一般沒有低溫負(fù)載，采用前一種方法有一定的困難。 第6章 衛(wèi)

16、星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 圖 6.3 用噪聲相加法測(cè)量噪聲溫度 dB天線饋線系統(tǒng)低噪聲放大器衰減器A1K2M放電管定向耦合器K1第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 噪聲相加法的測(cè)量原理如下：在接收機(jī)和天線連接狀態(tài)下， 通過定向耦合器把標(biāo)準(zhǔn)噪聲源(放電管)接在低噪聲放大器的輸入端。當(dāng)放電管“熄滅時(shí)”， 管內(nèi)無放電現(xiàn)象，沒有噪聲輸出， 低噪聲放大器輸入端的噪聲溫度如式(6.2)所示。 此時(shí)，調(diào)整A1，使指示器M指示到適當(dāng)位置M1。設(shè)A1的衰減量為L(zhǎng)A1=L1，則 11LTKMc 當(dāng)放電管“點(diǎn)火”時(shí)，管內(nèi)便產(chǎn)生放電現(xiàn)象，并因此產(chǎn)生附加的噪聲輸出，設(shè)它的噪聲溫度為TP，則這時(shí)低噪聲

17、放大器輸入端的噪聲溫度為 TF=TP+T 第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 這時(shí)重新調(diào)整A1的衰減量，使輸出指示仍為M1，設(shè)此時(shí)LA1=L2，則 12cFMLKT于是由式(6.11)和式(6.13)可得 YLLTT21F由式(6.12)和式(6.14)可得接收系統(tǒng)噪聲溫度為 YYTTP1 此法的優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單、操作方便，所用儀器設(shè)備很少。缺點(diǎn)是放電管噪聲溫度有誤差。另外，定向耦合器的耦合度也有頻率特性， 因而測(cè)量精度不夠高。 (6.15) (6.14) (6.13) 第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 2. 天線增益的測(cè)量天線增益的測(cè)量 1) 衛(wèi)星法 天線接收增益測(cè)量框圖

18、如圖 6.4 所示。 在衛(wèi)星組織指導(dǎo)下， 測(cè)量步驟如下： 圖 6.4 衛(wèi)星法天線接收增益測(cè)量框圖 26 dB定向耦合器LNA頻譜分析儀XY記錄儀精密可變衰減器微波信號(hào)發(fā)生器數(shù)字式功率計(jì)被測(cè)天線第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 (1) 由監(jiān)測(cè)站發(fā)射一個(gè)指定頻率的未調(diào)載波，該載波的EIRP要足夠使轉(zhuǎn)發(fā)器飽和，從而使下行EIRP達(dá)到穩(wěn)定輸出。 (2) 受測(cè)站調(diào)整天線指向，使接收輸出達(dá)到最大，然后將本地產(chǎn)生的高頻信號(hào)(與載波頻率差5 MHz)注入定向耦合器， 并調(diào)節(jié)精密可變衰減器，使注入信號(hào)電平與接收測(cè)試信號(hào)電平的輸出相等，根據(jù)數(shù)字功率計(jì)的輸出換算出輸入的載波電平。 (3) 計(jì)算實(shí)測(cè)接收增

19、益G為G=(LNA輸入端接收功率)+(方向校正系數(shù))+(路徑損耗)-(衛(wèi)星EIRP) dB 上式中， 除第一項(xiàng)外，其它項(xiàng)均由協(xié)作站提供。 第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 2) 射電星法 在地面上測(cè)量天線增益時(shí)，是在距被測(cè)天線適當(dāng)距離處設(shè)置接收點(diǎn)(或發(fā)射點(diǎn))， 轉(zhuǎn)動(dòng)被測(cè)天線，變動(dòng)其方位和仰角，從而可以得出相應(yīng)的方向圖、 波瓣寬度、天線增益等的。 但這種方法，由于受附近各種地物反射波的影響，難以得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。為此，提出了各種替代法方案。其中，最廣泛采用的是射電星法。這一方法以射電星的通量密度為標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算增益。 其優(yōu)點(diǎn)是各國(guó)的地球站都能用同一方法進(jìn)行測(cè)量，并能相互比較。通量密度較

20、大的射電星有仙后座A、金牛座A及天鵝座A。 根據(jù)地球站所在地理位置來確定采用哪個(gè)星座。 國(guó)際上也推薦使用這些射電星。 第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 其測(cè)量方法如圖 6.3 所示，步驟如下： (1) 將低噪聲放大器接至天線，并使天線中心軸線方向?qū)?zhǔn)射電星。調(diào)節(jié)A1，使輸出指示M=M1，此時(shí)LA1=L1，則 11)(LBKkTnMco(6.16) 式中，no是由天線接收的射電星噪聲換算到低噪聲放大器輸入端的功率譜；B為接收機(jī)中頻帶寬；T=TA+Tr為接收機(jī)噪聲溫度；k為玻爾茲曼常數(shù)；L1為A1的衰減量。 第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 (2) 轉(zhuǎn)動(dòng)天線，使之偏離射電星

21、方向，調(diào)節(jié)A1，使在LA1= L2時(shí)M=M1，則 21LkTBKMc(6.17) 由式(6.16)和式(6.17)可得兩噪聲輸出之比R為 21cc1)(LLkTnkTBKBKkTnRoo(6.18) 設(shè)天線的面積為A，效率為A，饋線效率T，則 TToGAInA2A4(6.19) 式中，G為天線增益；I為射電星的通量密度，如表 6.1 所示。 第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 表表 6.1 射電星的通量密度射電星的通量密度 第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 由式(6.18)和式(6.19)導(dǎo)出 ) 1(4TA2RIkTG(6.20) A和T一般都在 70% 以上，取AT=

22、50%， 則 ) 1(82RIkTG(6.21) 由于射電星實(shí)際上不是一個(gè)點(diǎn)，而具有一定體積， 因此應(yīng)引入一個(gè)修正系數(shù)K，即 ) 1(82RIkTG(6.22) 第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 圖 6.5 射電星不是點(diǎn)源引入的修正系數(shù) 0.50.40.30.20.1000.20.40.60.81.0天鵝座A金牛座A仙后座A天線波束寬度/修正系數(shù) K /dB第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 3. G/T值的直接測(cè)量值的直接測(cè)量 利用上述測(cè)量G的方法跟蹤射電星可直接求得G/T值。 三個(gè)射電星輻射出來的功率密度在直徑為2530 m的天線上產(chǎn)生的天線溫度在 50200K范圍內(nèi)

23、。標(biāo)準(zhǔn)地球站噪聲溫度在5080K范圍內(nèi)，因此一般功率比R值為 23。故在一特定仰角，G/T可根據(jù)觀測(cè)到的比值用下式求出： ) 1lg(10RATG式中，A為一常數(shù)，它決定于射電星的通量密度、大氣衰減、 頻率f等因素。 第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 圖 6.6 G/T與天線仰角關(guān)系的一個(gè)實(shí)測(cè)曲線 9070503020107541424344天線仰角/(G / T) / dB(G/T)1(G/T)2第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 6.3.2 發(fā)射增益的測(cè)量發(fā)射增益的測(cè)量 在協(xié)作地球站(CSM站)配合下的測(cè)試步驟如下： (1) 將被測(cè)天線對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星，受測(cè)站發(fā)射一個(gè)指定頻率

24、的未調(diào)載波，調(diào)整其上行EIRP使CSM站接收到的下行EIRP為某一指定電平(約為18 dBW)，并測(cè)出天線輸入功率。 (2) 受測(cè)站關(guān)掉載波，CSM發(fā)射一個(gè)同頻未調(diào)載波，調(diào)節(jié)發(fā)射功率使自己收到的電平與(1)中收到的電平相同，并測(cè)出送到天線的功率。 第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 (3) 按下式計(jì)算天線的發(fā)射增益GT： GT=(監(jiān)測(cè)站的EIRP)-(被測(cè)站天線入口處功率) +(衛(wèi)星天線接收增益誤差)+(上行線路徑損耗誤差) dB 第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 6.3.3 發(fā)射軸比的測(cè)量發(fā)射軸比的測(cè)量 軸比是在測(cè)得交叉極化隔離度后再由式(6.1)換算而得到的。 測(cè)量地球站天線交叉極化隔離度時(shí)必須要有國(guó)內(nèi)或國(guó)際衛(wèi)星組織指定的協(xié)作地球站進(jìn)行協(xié)調(diào)才能測(cè)試。例如，國(guó)際衛(wèi)星組織在INTELSAT操作中心(IOC)和技術(shù)操作控制中心(TOCC)的指導(dǎo)下，由它指定的協(xié)作地球站(通常是衛(wèi)星系統(tǒng)監(jiān)測(cè)站)配合進(jìn)行測(cè)試。為配合驗(yàn)證測(cè)試， IOC和TOCC按測(cè)試要求分別控制專門為測(cè)試雙極化地球站軸比的衛(wèi)星，令它們提供極低的衛(wèi)星軸比條件，并使衛(wèi)星工作在單極化接收和單極化發(fā)送的方式。 衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器通常有三種工作方式， 如表 6.2 所示。 第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)驗(yàn)證和系統(tǒng)測(cè)試 表表 6.2 衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的工作方式衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的工作方式 第6章 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立、入網(wǎng)