一、地球站的天线类型
1、按天线口径的分类
我们知道,卫星通信地球站所采用的天线,其反射体均采用的是面式天线,如面式抛物面天线,即采用抛物线回转而成。主要有卡塞格伦型、格里高利型和环焦型双反射面天线等,其优点是等效焦距长、馈源安装方便,是目前最主要的定向天线形式。根据面式天线口径尺寸的大小,可分为大型面天线、中型面天线和小型面天线,它们之间的界限划分具体详见下表1-1所示。
表 1-1:面式天线口径类型的划分
2、按天线系统结构的分类
由表可知,由于卫星通信地球站天线反射体的口径尺寸较大,根据天线反射体口径尺寸的大小的不同,其采用的承载结构是不同的,再结合天线反射体的俯仰和方位的要求(称为伺服机构),我们把承载结构和伺服机构称之为天线的中心体,它位于天线反射体后部中心。根据天线中心体的结构不同,可分为转台天线、立柱天线和轮轨天线,它们的含义详见下表1-2所描述。这三种天线均属于方位-俯仰型天线,其中,转台天线和立柱天线在卫星固定业务地球站中得到大量的应用。
表 1-2:天线的中心体结构不同的分类含义
转台天线具有承载轴向、径向载荷和倾覆力矩的大直径轴承转台,结构相对复杂、承载能力大、刚度好、精度高,多用于大中型面式天线。立柱天线的方位轴由有适当间距的上下轴承做支撑点,以保证天线有一定的回转轴精度,大都采用丝杠方式进行驱动,方位转动范围有限。立柱天线结构相对简单,多用于中、小型天线。轮轨天线多适用于口径大、重量重的大型阵面天线。轮轨天线座由于结构简单、承载能力大,多用于雷达系统,在通信领域很少使用。
欲详细了解上述三种面式天线结构与中心体结构的实际应用的请进入。
二、关于YD/T 5050标准的要求
1、不同分类地球站的天线直径配置要求
我们知道,我国将卫星固定业务地球站根据其应用适用性进行了等级分类。不同等级分类的地球站所采用的天线直径要求是不相同的,下表2-1 依据YD/T 5050-2018《国内卫星通信地球站工程设计规范》标准给出了具体要求(参考值),包括C频段地球站和Ku频段地球站。
表 2-1:不同分类地球站的天线直径配置要求
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2、天线相关技术要求
在YD/T 5050中对卫星固定业务地球站天线技术要求提出了原则性要求。它要求:在天线选择时,应采用天线结构简单、牢固可靠、维护方便、电气和机械性能良好的天线。选用的天线应具有高增益、宽带宽、低噪声的技术性能。对于地球站发射天线旁瓣及天线馈源的选择要求详见下表2-2-1。
表 2-2-1:地球站发射天线旁瓣及天线馈源的选择要求
对于一、二类地球站的天线应具有自动跟踪的能力,所配信标下变频器和信标接收机应能满足不同星体、信标的要求。天线应能满足抗风的要求(可参见下表2-2-2)和抗震的要求,对于设在特殊地区地理环境的天线,应能根据当地的特点,提出相应的要求(也参见下表2-2-2)。
表 2-2-2:天线的抗风要求和特殊地理环境要求
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另外,关于卫星通信天线的抗震要求,应符合国家标准GB/T 51369《电信设备安装工程抗震设计标准》中的要求。在GB/T 51369中,对座式天线和挂式天线的抗震措施分别提出了相关的要求。
欲详细了解GB/T 51369标准中具体内容的请进入。
三、关于GB 50922标准的要求
1、天线的安装与验收要求
在GB 50922-2013《天线工程技术规范》标准中,对于转台天线、立柱天线、小型面天线及卫星接收天线(主要是指卫星电视接收)的安装与验收提出了具体要求,包括安装与调试要求、检测验收要求和表面防护要求。其中,对于安装调试要求中包括的项目汇总于下表3-1中。
表 3-1:转台天线、立柱天线和小型面天线的安装调试要求的项目
2、天线的性能要求
天线的性能要求应包括其结构性能和电气性能要求。下表3-2-1给出了天线反射面精度要求;下表3-2-2给出了转台天线的工作环境适应性要求,其它类型天线可参照实行。下表3-2-3是天线电气性能检测验收项目列表。在GB 50922中还给出了天线的结构性能和电气性能的测试方法及天线伺服机构性能的要求。
表 3-2-1:转台天线、立柱天线和小型面天线的反射面精度要求
表 3-2-2:转台天线的工作环境适应性要求
表 3-2-3:转台天线、立柱天线和小型面天线的电气性能检测验收项目列表
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四、YD/T 5017标准的要求
在YD/T 5017-2005《国内卫星通信地球站设备安装工程验收规范》中,对卫星固定业务地球站的天线入网验证项目及其指标要求做出了规定,具体分别详见下表4-1(C频段)和表4-2(Ku频段)。
表 4-1:C频段地球站的天线入网验证项目及其指标要求
表 4-2:Ku频段地球站的天线入网验证项目及其指标要求
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