Ka频段点波束天线指向精度对星地数传链路的影响分析

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1、第25卷第6期航天器工程V01．25No．62016年12月SPACECRAFTENGlNEERING61Ka频段点波束天线指向精度对星地数传链路的影响分析鲁帆1郑小松2田志新1王中果1倪辰1曹京1(1北京空间飞行器总体设计部，北京100094)(2空间电子信息技术研究院，西安710100)摘要为满足低轨遥感卫星海量数据的高速下传需求，Ka频段双圆极化频率复用数传技术已被逐步应用，而其使用的机械式点波束数传天线对指向精度和极化隔离度有很高的指标要求。文章对Ka频段点波束天线的辐射增益和交叉极化隔离等特性进

2、行了讨论，从工程应用的角度定量研究了交叉极化的产生及其对链路极化损耗、链路余量和链路可用率的影响，重点分析了Ka频段点波束天线在不同指向精度时对不同地面站极化复用数传链路的影响。Ka频段点波束天线指向精度优于1。时，只能满足北京地面站99．O％链路可用率的可靠数据传输，可以满足喀什地面站99．9％链路可用率的可靠数据传输。文章的分析结果可为低轨遥感卫星Ka频段点波束天线的设计与研制提供参考，尤其是可为Ka频段双极化复用数传链路的总体设计和卫星任务规划提供分析依据。关键词低轨遥感卫星；Ka频段点波束天线；指

3、向精度；数传链路中图分类号：V474．2文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2016．06．010AnalysisofInfluenceonSateUite-tO-earthDateTransmissionLinkbyDirectingPrecisionofKa—bandSpotBeamAntennaLUFanlZHENGXiaoson92TIANZhixinlWANGZhonggu01NIChenlCAOJin91(1BeijingInstitute。fSpacecr

4、aftSystemEngineering，Beijing100094，China)(2AcademyofSpaceElectronicInformationTechnology，Xi’an710lOO，China)Abstract：TomeettheLEOremotesensingsatellites’demandformassandhigh—ratedatatrans—missi。ntoground，thetechnoIogyofKa—banddualcircularp01arizationfreque

5、ncymuItiplexinghasbeengraduaUydevelopedandutilizedinengineeringdesign．Asanimportantpart，themechanicalspotbeamdatatransmissionantennaofsatelliteshouldpossessgoodperformanceinthedirectingprecisionandcrossp。1arizationdiscrimination(XPD)．Thispaperdiscussesthe

6、performanceofradiationgainandXPDoftheantenna．Accordingtotheremotesensingsatellite’sengineeringapplications，theinfluencesonthedatatransmissionnnkcausedbythep01arization10ssandthedifferentdirectingerrorsofantennaareinvestigated．Forthedirectingprecisionofant

7、ennabetterthan1。，thelinkavailabnitycanreach99．9％whenthegroundstationislocatesindroughtyareasuchasKashi，butlessthan99．O％inpluviousareasuchasBeijing。Theseresultscanbeut订izedinthedevelopmentofKa—bandspotbeamantennaofLEOremotesensingsatellites，andespeciallyca

8、nprovidethescientificreferencesforthesystemdesign。fthesatellite—to—earthdatatransmis—sionIinkandthemissionplanning．收稿日期：2016一05—30；修回日期：2016一08—25基金项目：国家重大航天工程作者简介：鲁帆，男，博士，工程师，从事低轨遥感卫星数据传输总体设计工作。Email：lf8736@163．com