数字卫星接收系统的工程设计

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1、科—技—黑信龙江总——科f技I论坛数字卫星接收系统的工程设计欧阳和平(黑龙江省衣垦广播电视局，黑龙江哈尔滨】50001)摘要：数字卫星接收系统的工程设计是根据所接收卫星的等效全向辐射功率、高频头的噪声温度和卫星接收天线的噪声温度来确定接收天线的口径，同时还要计算卫星接收机的输入电平和卫星接收系统的噪声温度。关键词：数字卫星；接收系统；工程设计；接收天线1接收天线的几何参数的主要因素是：a1星的等效表1在北京接收数字卫星广播时的几何参数纬度为4O。N接收天线的几何参数有天线的仰角、方位角、伞f辐射功率h卫星的工作极化角、接收天线至卫星的距离等四个，I一程设波段计的过程之

2、中，通常采用查曲线的方法来求出天线显然卫星的等效全向辐的仰角、方位角和极化角，这样作的好处是计算方射功率越高，到达地面的场强便、简单易行、同时精度也可以满足ll：程卜的需要就越大，因此接收天线的增益图1为接收天线仰角和方位角的曲线，其中可以小一些，故天线的口径较横坐标为接收地点与卫星经度差的绝对值，而纵坐小，反之亦然．．对比亚洲二号标为接收地点的纬度，由这两个参数就町以根据图卫星和亚太1A卫星，在C波1来估算出天线仰角和方位角的数值，其误差不超段两者的等效辐射功率相差过2-5。，在工程匕这样的计算精度是足够，因为4dB，因此在其它条件相同的前提之下，接收亚洲天线总是需

3、要进行细致的调整，而在调整之前r解二号的天线增益可以降低4dB，这相当于天线的口一下天线指向的大概方位就可以了。径减少37％。在工程E可以采用表格的方式将本地区所要』星【作波段对接收天线口径的影响体现红接收卫星的天线仰角和方位角记录下来，根据图1两个方面，是在Ku波段卫星的等效全向辐射功给出的曲线估计出天线的极化角。率较大，一般在40dBW以，l『IiC波段卫星的等{例1在北京接收亚洲二号、亚太IA和泛美四效伞向辐射功率一般均在40dBW以下I_堤降雨号的数字卫星广播。北京的纬度可以按4计算，埘Ku波段的影响足比较大的，而降雨对c波段的而北京的经度约为II6．5。，将

4、这些将这些数据影响是r以忽略的。考虑到这些l素，在c波段，接列入表I中，然后根据上述的个曲线米仙计天线收天线的u径不需要预留较大的增益裕量，而在的{印角、方位角、极化角和噪声温度，其结果足HKu波段情况就此较复杂了，在降雨较强的地ix_-，如了然的。浙江、福建、台湾、广东、海南等省，接收天线口径就ll查表的步骤如下：应该在汁算出来的』寸的础之』二加大一些。图1仰角和方位角的计算曲线接收地点与卫星的经度差f。注意：f>0，表在全国的范围之内，接收亚洲=：号c波段数示卫星在宁卫到播，选择2．5m的接收天线效果就很好_r；接收地点的西南方向上；f=0，表示]J星在接接收亚太

5、lA卫星C波段数字卫星广播，可选择收地点的正南方向上；f<0，表示I】星在接收地点3m以上的接收天线。的东南方向上。在晴朗的气候条件下，在华东、华幸j和华北地在图I上找到代表接收地点纬度的横线，并I)(，接收业洲二号Ku波段数字卫星广播，可以选根据经度差的绝对值在该线上标出相应Ik星的位择lm的天线，Ij在东北、新疆、青海、西藏等地，由置，也就是说此时不考虑经度差的正负，如亚洲二于卫星的等效辐射功率较小，因此要选择2m～3m号在图I中的“1”点，亚太IA在⋯2’点，泛美四号在口径的接收天线。另外考虑到降雨的影响，存东南“3”点。沿海地f)c=，也需要选择2m～3m的接

6、收天线。根据每颗卫星在图中的位置，估训卧；具体的3]!屋接收机的输入电平仰角和方位角数值，若细心一点的话，估计数似的卫星接收机的输入电平应该在接收机规定的I妒l图2极化角的计算曲线误差小于2．50。范嘲之内，若输人信号过强，则在接收机内部会产采用类似的方法在图2中标出IJ星的位置，生较大的非线性失真；而输入信号过弱，接收机内然后估计出极化角的具体数值，估汁数值的差不部噪声的影响就艮严垂。十套数字l!广播节日之外，还可以接收CCTV-4超过1．25~o【j前数卫星接收机的输入电半范围的典型模拟卫星节臼)计算卫星到接收地的距离的同的足勾'r求数值是一60dBm一-30dB

7、m。已亚洲■l号卫星C波段转发器的等效全向出自由空间的损耗Lo，地球t任何一个接收地点J星接收机输入功率电平P，的计算公式为辐射功率为39dRW，以查出2．5m天线的增益为到同步卫星的距离在35786km～41678km之间，P=EIR~dBW)一L0十Gr+(f．、H—L一Ls(1)382dB；C波段F1由空间的损耗可以按196．2dB可以得到自由空间损耗的取值范围女¨下：中，(为接收天线的增益，G为高频头的汁；根据表2可以得知，50m该型电缆的损耗为c波段：L。=196．2±0．67dB㈣增益，L为电缆的损耗，1s为功分器的损耗，增益8．3riB