一种满足静止气象卫星测控要求的天线设计方案.pdf

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1、上海航天第29卷2012年第1期AERoSPACESHANGHAI文章编号：1006—1630(2012)010047-05一种满足静止气象卫星测控要求的天线设计方案王涵，姜通，张国升(上海卫星工程研究所，上海200240)摘要：提出了满足新一代静止气象卫星测控要求的测控天线设计方案，采用测控天线斜装实现卫星变轨时天线波束覆盖。在FEKO电磁仿真软件中进行了仿真，讨论了单天线的性能及整星状态星上布局条件对测控天线的影响，并对方案进行了优化。结果表明：所选测控天线设计方案可行，满足卫星测控需要。关键词：静止气象卫星；USB天线；方向图；天线斜装中图分类号：TN820文献标

2、志码：AAntennaDesignforTT&CofGEOMeteorologySatelliteWANGHan，JIANGTong，ZHANGGou—sheng(ShanghaiInstituteofSatelliteEngineering，Shanghai200240，China)Abstract：AschemedesignofTT&CantennawhichwassatisfiedtelemetryandTT&CrequirementofnewgeneralGEOmeteorologysatellitewasputforwardinthispaper，inwhic

3、htheantennainclinedloadingwasappliedtorealizethebeamcoverageduringthephaseoftheorbittransfer．ThesimulationwasdoneintheFEKOsoftware，andtheperformanceofthesingleantennaandtheeffectofthedeploymentinthestateofthewholesatellitewerediscussed，andtheschemedesignedwasoptimized．Theresultsshowedtha

4、ttheantennaschemewasfeasible，whichsatisfiedtherequirementsofTT8~Cforthesatellite．Keywords：GEOmeteorologysatellite；USBantenna；Pattern；Antennainclinedloading0引言1卫星平台我国研制的新一代地球静止轨道气象卫星采用我国新一代静止气象卫星姿态控制采用三轴稳全新的卫星平台。作为一个全新的卫星平台，需满定，与第一代自旋稳定的卫星相比，其特点为：一是足卫星测控分系统正常工作的要求。测控天线作为新平台携带载荷多。除原可见光及红外观

5、测外，增卫星测控分系统的重要组成部分，实现地面遥控指加了大气垂直观测、闪电观测等对地观测系统。二令的接收与卫星遥测信息的发送，是卫星与地面问是覆盖频段范围广，无线传输通道多。频段从UHF的“桥梁”，因此测控天线设计是保证测控系统正常频段到x频段，天线既有接收通道也有发射通道。工作的重要环节。与星上其他天线不同，为保证卫为提高卫星业务能力，星上还采用了极化复用和频星在任何条件下测控通信都能正常工作，在满足增分复用。三是信息传输速率高。遥感器速率可达每益要求的同时，要求天线波束尽可能宽，其理想状态秒数百兆位。四是采用三轴稳定方式工作，显著增要求天线波束覆盖为全向，实际要求测

6、控天线具备加了卫星对地观测的时间。准全向波束。本文对一种满足静止气象卫星测控要求的天线设计进行了研究。2测控天线方案设计2．1测控系统组成收稿．日期．：2009—1卜19；修回日期．：20091z_03作者简介：王涵(1982一)，男，硕士，助理工程师，主要从事卫测控系统由应答机、功放、双工器、天线IN_ea*H星天线分系统设计与仿真。测控天线等组成，如图1所示。其中：测控天线采用上海航天AERoSPACESHANGHA1第29卷2012年第1期收发共用方式。对天、对地面各2副天线，对天面天旋或柱锥螺旋均为可选方案，但因柱锥螺旋直径相线与对地面天线组成近全向覆盖的方向图

7、，2组天对较小，故本文采用了柱锥螺旋：天线由上下两部分线为异频备份。组成，其中下部为5圈螺旋组成的柱螺旋，上部为2圈。天线采用顶部馈电的方式，其主要辐射区域是—1一遥迢测顶部的圆椎螺旋部分。圆锥螺旋天线的辐射沿轴指测拧碰天线A1(+z轴)I向圆锥顶点方向，具单向辐射特性。圆锥螺旋天线亟亟I蒜受激励后会在螺旋线上产生T。，T，T模电流口]。测控天线A2(一Z轴)因圆锥螺旋线半径为变量，当螺旋周长2ha《(此测控天线B1(+z轴)处：a为螺旋的半径；为工作波长)时，主要以T。遮模为主，相当于螺旋慢旋慢波传输线，该模式中电测控天线B2(z轴)千