机载卫星通信天线的一般考虑

通信技术• Communications Technology34 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】五性设计 机载卫星通信 通信技术Ku 频段机载卫星移动通信系统可应用在各类搭载/武器平台，尤其适合于体积、空间和承重受限的机载、车载、弹载使用。

同时系统满足复杂环境下军事卫星系统的通信要求，也适用于卫星通信星座的移动通信平台，除了满足无人机机载卫星通信系统的要求，还适用于各种作战车辆、飞机、船舶、武器平台等移动载体上及多种弹体通信。

1 设计原则针对系统特点，制定出在满足设备电性能指标的前提下，突出设备的适应性、可靠性和标准化作为方案设计的指导方针。

为此设备总体方案设计将遵循以下设计原则：符合机载卫星通信系统跟踪控制设备的要求，包括体积、重量、功耗、数据存储能力等要求；突出用户产品的三性要求，即“高可靠性、高可用性和高可维护性”；符合通信设备的要求，包括环境、数据通信性能、高可靠性等要求；产品在研制过程中以质量体系的思想，保证设备工作稳定可靠，符合通信设备建造规范；电气模块采用标准化、模块化、通用化设计，结构上采用标准化、一体化设计，并提供软件升级接口；在设计时合理继承已有产品的经验，尽量采用成熟的技术，在需要改进的方面采用新技术、新工艺，应预先考虑到装配、调试和测试设备的可靠性、可维护性和安全性；设计过程中合理选用元器件，保证元器件的可靠性；采用人性化设计，提供快速简捷的人机交互界面。

机载卫星通信天馈系统五性设计文/常兴华2 可靠性设计：系统可分为天馈结构伺服、终端等子系统组成。

由系统的工作原理可知，该系统的可靠性模、型为串联模型。

根据各子系统对分系统可靠性的影响，通过加权分配和以往工程经验，对各子系统可靠性指标按运转率分配如下：天馈子系统：A1≥99.999%；平均维修时间：10分钟；结构子系统：A2≥99.996%；平均维修时间：10分钟；伺服子系统：A3≥99.95%; 平均维修时间: 10分钟；终端子系统：A4≥99.95%; 平均维修时间: 10分钟：则分系统运转率：A=A1*A2*A3*A4=99.945%；平均维修时间：有备板设备维修时间不大于10分钟。

通信工程师：卫星通信题库知识点（题库版）1、单选GPS全球定位系统由（）颗卫星组网A.66B.48C.24正确答案：C2、单选关于天馈设备的主要技术要求，下面表述错误的是（）A.天线的增益和天线直径与工（江南博哥）作波长之比有关B.提高天线高度，方向性及降低其反射面损耗可以降低天线噪声温度C.旋转性好是便于地球站天线更好地对准卫星.正确答案：B3、单选卫星地球站通过赤道上空约36000km的通信卫星的转发进行通信，视地球站纬度高低，其一跳的单程空间距离为72000～（）km。

A、80000B、82000C、90000D、92000正确答案：A4、多选在卫星主站与基站（车）卫星链路对通完成后，卫星主站工程师可以根据基站（车）现场工程师要求将（）与指定编号的（）进行跳接，最终接入核心侧。

A.调制解调器B.卫星链路C.DDND.地面链路正确答案：B, D5、单选低轨卫星绕地球一周的时间为（）A.24小时B.2小时左右C.12小时左右正确答案：B6、单选1颗静止卫行最大通信距离为（）A.1000KmB.18000kmC.覆盖全球正确答案：B7、单选传输卫星电话时通常是采用在链路中加（）来克服回波的干扰。

A.DCMEB.回波抑制器C.扰码器D.均衡器正确答案：B8、名词解释卫星移动通信正确答案：移动用户之间或移动用户与固定用户之间利用通信卫星作为中继站而进行的通信。

该系统一般由通信卫星、关口地球站、控制中心以及移动终端组成。

9、单选天线系统的主要功能是实现（）。

A.对准卫星B.能量的转换C.发射信号D.接收信号正确答案：B10、单选为达到标准站射频能量扩散指标，必须在地球站的电路中加入能量扩散信号.能量扩散信号一般为（）A.方波B.三角波C.尖锐脉冲正确答案：B11、单选在VipersAt系统中，利用PC进行远端站comtech570调制解调器参数设置时，在vipersAtconfig设置中，Unitrole项设为（）。

卫星之间可以通信的条件高中物理1、地势方面：平坦开阔、人烟稀少（以防噪音扰民）2、气候：晴天适宜，最好是秋天（便于更清楚检测）3、地理：纬度低（获得更大的离心力所带来的动力，节省染料）进行卫星通信的条件之一，是要保持电台与卫星之间的电报具有一定强度。

因此要对卫星信道有深入的理解。

这对于发射机输入功率、天线增益、接受放大器以及电缆衰耗等电台设备的准备有很大作用。

如无以上条件的设备，只凭差不多的感觉设置设备，不但不能很好好的通信，而且盲目的增加发射功率还会对周围的环境产生影响。

Phase2和Phase3被称为Phase2的通信卫星，由于高度为1000km 的较低轨道上运行，其周期大约为2小时，而Phase3在远地点到达景致轨道的长椭圆轨道上运行，运行一周需要将近半天的时间。

当然其业务区域会有所增加，在远地点的运行比较容易有手动控制进行天线跟踪和多普勒补偿。

这种方式由前苏联的通信卫星摩尔尼亚首先使用，所以该轨道也成为摩尔尼亚轨道。

1、天线由于原则上上行信道与下行信道分别适用不同的频段，所以发射和接受要使用不同的天线，适用于直线和圆极化波的天线比较理想，有自动跟中功能的天线就更加方便。

发送、接受天线的增益要根据使用频率和卫星的条件来确定。

2、发送设备要具备必要的输出功率，并与所使用的电波形式相适应。

3、接受设备应具备较强的抗干扰能力。

在频率调谐上精度高得比较好用，也就是说步进10Hz的优于步进100Hz的。

4、前置放大器杂司接受机与天线之间的电缆损耗不能忽略，或主接受机的噪音支书不十分小时，需要用前置放大器在低噪音条件下放大天线的输出信号，使信号强度和信噪比到达适当的值。

5、功率放大器在电缆较长，功率损耗较大时，设置在天线附近向天线提供必要的功率。

6、滤波器一般与发送、接受天线安装在同一场所。

为防止大功率的发射机的高次谐波和寄生信号，在适当的地方根据需要使用滤波器。

7、频率控制装置用与自动补偿多普勒偏移。

卫星通信系统中的天线设计与优化随着科技的不断进步，卫星通信系统已经成为现代通信领域中不可或缺的一部分。

而在卫星通信系统中，天线的设计与优化是至关重要的。

本文将探讨卫星通信系统中的天线设计与优化的相关问题。

一、天线设计的重要性天线是卫星通信系统中实现信号传输与接收的关键部件，其设计的好坏直接影响到通信质量和性能。

在天线设计中，需要考虑以下几个方面：1.频率范围：不同的卫星通信系统工作在不同的频率范围内，因此天线的设计需要根据具体的频率范围进行调整。

频率范围的选择将直接影响到天线的尺寸和结构。

2.增益和方向性：天线的增益和方向性是衡量天线性能的重要指标。

增益越高，天线接收到的信号强度就越大，方向性越好，天线的信号接收和传输范围就越广。

3.极化方式：天线的极化方式有水平极化、垂直极化和圆极化等多种选择。

不同的卫星通信系统可能采用不同的极化方式，因此天线的设计需要根据具体的通信系统要求进行调整。

二、天线设计的挑战在卫星通信系统中，天线设计面临着一些挑战，需要克服以下几个问题：1.尺寸约束：卫星通信系统中的天线需要安装在卫星上，因此天线的尺寸需要小巧轻便。

然而，尺寸的减小会导致天线的增益和方向性下降，因此需要在尺寸和性能之间进行权衡。

2.环境适应性：卫星通信系统中的天线需要在各种恶劣的环境条件下工作，如高温、低温和辐射等。

因此，天线的设计需要考虑到环境适应性，确保天线在各种条件下都能正常工作。

3.频率选择：不同的卫星通信系统工作在不同的频率范围内，因此天线的设计需要根据具体的频率选择合适的结构和材料，以实现最佳的性能。

三、天线优化的方法为了提高卫星通信系统中天线的性能，可以采用以下几种优化方法：1.材料选择：选择合适的材料可以提高天线的性能。

例如，采用高导电率的金属材料可以提高天线的增益和方向性，采用耐高温材料可以提高天线的环境适应性。

2.结构优化：通过优化天线的结构，可以改善其性能。

例如，通过调整天线的长度、宽度和形状等参数，可以改变天线的频率响应和方向性。

UHF频段卫星通信天线设计研究摘要:本文设计了一种新型工作于UHF频段圆极化机载卫星通信天线,介绍了几种实现圆极化的方法,最终选用相位相差90°馈电的一对正交对称振子的方式实现圆极化,通过移相器来实现90°的相位差,通过增大振子宽度和在辐射体边缘引入寄生单元等方法,来实现天线的宽频带、宽波束、高增益。

通过仿真,最终得到了一款具有高增益、宽波束、低轴比等特点的天线。

关键词:圆极化；高增益；宽波束引言1天线设计1、1圆极化天线原理设计一个圆极化波可以分解为两个在空间上和时间上均正交的等辐线极化波。

由此,实现圆极化天线的基本原理就是:产生两个空间上正交的线极化电场分量,并使二者振幅相等,相位相差90°。

实现的方法圆极化天线大致分为三种:微带天线、螺旋天线、正交对称振子。

微带天线加工简单,但调试带宽较窄且复杂;螺旋天线的增益高但波束窄;正交振子简单实用,增益和轴比好控制。

因此,本天线采用相位相差90°馈电的一对正交对称振子实现天线的圆极化,是最常用的实现圆极化的方法。

1、2基本结构设计新型UHF频段卫星通信天线圆极化部分由两对正交馈电的对振子天线组成。

工作频率为344MHz～351、3和381MHz～396。

3MHz,因此可以认为它的中心工作频率为370MHz,此时对应的半波长为:由于细半波振子天线的带宽较窄,可以通过增加振子直径的方法增大天线带宽。

对于印刷型的振子即为增大振子的宽度。

对称振子天线采用非平衡的同轴线馈电时还需要加入平衡器才能保证天线的方向图不会发生畸变。

考虑到天线的带宽约为15%,因此只需设计一种窄带的平衡器即可。

新型UHF机载卫星通信天线采用带阻抗补偿的Ⅲ型巴伦作为振子天线的平衡器,其圆极化部分的结构如图1所示。

实现圆极化天线的基本原理是产生两个空间上正交的线极化电场分量,并使二者振幅相等,相位相差90°;移相器能够对波的相位进行调整的一种装置;该天线是通过移相器来实现90°的相位差。

机载移动卫星通讯设备的信号传输与接收技术研究机载移动卫星通信设备的信号传输与接收技术研究随着社会的不断发展，卫星通信逐渐成为人们生活和工作中不可或缺的一部分。

机载移动卫星通信设备的信号传输与接收技术的研究对于保障航空器在飞行中的通信以及实现高速数据传输具有重要意义。

本文将重点讨论机载移动卫星通信设备的信号传输与接收技术研究的相关内容。

一、机载移动卫星通信设备的概述机载移动卫星通信设备是指安装在航空器上，能够通过卫星与地面设备进行通信的设备。

它可以实现语音、数据和视频的传输，为飞行员和乘客提供信息交流和服务支持。

二、机载移动卫星通信设备信号传输技术的研究1. 频段选择与分配机载移动卫星通信设备的信号传输与接收技术研究的首要任务是选择合适的频段进行通信。

频段的选择需要考虑到通信质量、频率资源的利用效率以及天线尺寸的限制等因素。

在进行频段分配时，还需考虑与其他航空器通信设备和地面通信系统之间的兼容性和干扰问题。

2. 天线设计与优化机载移动卫星通信设备的信号传输与接收技术中，天线设计与优化是关键环节之一。

天线是实现信号的发射和接收的重要部件，其性能直接影响到通信质量和效率。

研究人员需要根据航空器的外形设计和空间限制，优化天线的形状、尺寸和放置位置，以提高信号的接收灵敏度和抗干扰性能。

3. 信号调制与解调技术机载移动卫星通信设备的信号传输与接收技术中，信号调制与解调技术是必不可少的环节。

信号调制技术可以将原始数据转换为适合在空中传输的信号形式，而解调技术则用于将接收到的信号还原为原始数据。

研究人员需要针对机载移动卫星通信设备的特点，设计出合适的调制与解调算法，以提高通信的可靠性和传输速率。

4. 路径损耗补偿技术机载移动卫星通信设备的信号传输与接收技术中，空中传输路径中存在大量的信号衰减和路径损耗。

为了克服这些问题，研究人员可以采用路径损耗补偿技术，包括使用增益较高的天线、改进信号功率控制算法以及利用多径传播技术等。

天线在卫星通信中的关键技术在当今的信息时代，卫星通信作为一种重要的通信手段，在全球范围内发挥着至关重要的作用。

无论是广播电视信号的传输、远程通信服务的提供，还是气象数据的收集与分发，都离不开卫星通信技术的支持。

而在卫星通信系统中，天线无疑是其中最为关键的组成部分之一。

天线，简单来说，就是用于发射和接收电磁波的装置。

在卫星通信中，天线的性能直接决定了通信的质量、覆盖范围以及数据传输的速率。

为了实现高效、稳定且可靠的卫星通信，研究和应用一系列先进的天线技术至关重要。

首先，波束成形技术是天线在卫星通信中的一项关键技术。

通过调整天线阵元的激励幅度和相位，可以实现波束的指向控制和形状调整。

这意味着可以将信号能量集中在特定的方向上，从而提高信号的强度和接收效果。

例如，在卫星与地面站之间的通信中，可以通过波束成形技术将波束指向地面站所在的位置，减少信号的散射和衰减，提高通信的可靠性和数据传输速率。

多波束天线技术也是卫星通信中的重要手段。

传统的单波束天线只能在一个方向上进行通信，而多波束天线可以同时形成多个波束，覆盖不同的区域。

这使得卫星能够同时与多个地面站进行通信，大大提高了卫星通信的容量和效率。

想象一下，一颗卫星可以同时为多个地区提供通信服务，这在应对日益增长的通信需求方面具有巨大的优势。

相控阵天线技术在卫星通信中也有着广泛的应用。

相控阵天线通过控制阵列中各个单元的相位，可以快速地改变波束的指向，实现对目标的跟踪和通信。

这种快速响应的能力对于移动卫星通信，如飞机、船舶等交通工具上的通信，尤为重要。

它能够确保通信链路的稳定连接，不受载体运动的影响。

此外，自适应天线技术能够根据通信环境的变化自动调整天线的参数，以优化通信性能。

比如，当存在干扰信号时，自适应天线可以通过调整波束的方向和形状，降低干扰的影响，提高信号的信噪比。

这就像是天线有了“自我调节”的能力，能够适应各种复杂的通信场景。

天线的极化方式也是一个关键因素。

天通卫星通讯的指标要求
天通卫星通讯的指标要求涉及到许多方面，包括卫星的轨道、
发射功率、天线增益、覆盖范围、频率规划、数据传输速率、服务
质量等等。

首先，卫星轨道是指卫星在地球轨道上的运行路径，这
涉及到轨道高度、轨道倾角、轨道形状等参数。

其次，发射功率是
指卫星发射信号的功率强度，这关乎信号在传输过程中的衰减情况。

天线增益则是指卫星天线接收和发射信号的能力，影响信号的覆盖
范围和质量。

频率规划是指卫星通讯系统中不同频段的合理规划和
分配，以避免频谱干扰和提高频谱利用率。

数据传输速率是指卫星
通讯系统能够支持的数据传输速度，这关系到通讯的效率和实时性。

服务质量则是指卫星通讯系统能够提供的通讯质量，包括通话清晰度、数据传输稳定性等方面。

综合考虑这些指标要求，可以确保卫
星通讯系统能够稳定、高效地提供通讯服务，满足用户的需求。