衛(wèi)星天線的發(fā)展
通信衛(wèi)星天線的發(fā)展,經(jīng)歷了從簡單天線(標準圓或橢圓波束)、賦形無線(多饋源波束賦形和反射器賦形)到為支持個人移動通信而研制的多波束成形大天線。
目前,全球波束仍采用圓波束,區(qū)域通信,大多數(shù)衛(wèi)星通信都采用雙柵、正交、單饋源、反射器賦形的天線設計。這種天線技術不僅已在大多數(shù)的通信衛(wèi)星上采用;同時也被世界上各主要的衛(wèi)星天線制造商所掌握,為支持個人移動通信而研制的多波束成型大天線,目前也開始使用。主要的衛(wèi)星天線有以下幾種。
1)THURYU衛(wèi)星天線:
該衛(wèi)星天線由休斯公司研制。天線的物理尺寸為12.25米×16米,投影直徑12米,128個饋源,收發(fā)合一。該無線尤如一個由若干支撐桿支撐的雙環(huán)形,上環(huán)有一透明的拋物面支撐面,下環(huán)有一透明的拋物面反射器,兩拋物面之間由許多細繩拉緊。展開和收攏簡易可靠,每個支撐桿結(jié)點處由齒輪連接、控制。
該無線的設計具有下列特點:
·一副收發(fā)合一的衛(wèi)星天線。對于任何一個點波束、發(fā)射波束和接收波束將完全重疊(同時,不需要做第二副天線,極大地降低了天線分系統(tǒng)的重量。
·新穎的結(jié)構(gòu)設計,達到了收攏狀態(tài)的小型化和簡易、可靠展開的目的。
·反射面采用介質(zhì)薄膜上鍍有金屬環(huán)的頻率選擇面,它只對工作頻率產(chǎn)生諧振而反射,其余則全部通過,消除了金屬對金屬之間的接觸,將使無源交調(diào)小。
·介質(zhì)薄膜采用非完全絕緣體材料--氧化銦,其電阻率在10(8次方)Ω左右,從而既保證了靜電完全卸載,又保持電磁波的穿透不受影響。
·128個饋源,同星上數(shù)字信號處理器的完美結(jié)合,有效保證覆蓋區(qū)點波束的要求。利用偏饋技術,每8或20個,甚至更多的饋源形成一個波束,總數(shù)可形成200-300個點波束。
·多點波束,14分貝的波束隔離;大大提高了頻率復用的次數(shù)(波束數(shù)/7),極大地節(jié)省了衛(wèi)星的頻率和頻帶。
·點波束的設計,保證了天線的高增益,有效地支持了個人通信的需求。
衛(wèi)星接收天線,就是我們常說的大鍋,是一個金屬拋物面,負責將衛(wèi)星信號反射到位于焦點處的饋源和高頻頭內(nèi)。一般來說,天線口徑越大,節(jié)目的信號越強,接收質(zhì)量越高。但考慮到成本、安裝等因素,用戶要求天線口徑越小越好。
單推桿極軸天線:單推桿極軸天線其功能與操作設定方式和鏈條極軸天線一樣,推桿天線為早期TVRO所使用的一種極軸天線,現(xiàn)今在東南亞國家的個人接收戶,也常使用此類天線接收2-3顆衛(wèi)星。
仰角方位式驅(qū)動天線:仰角方位式驅(qū)動天線是使用1-2支36V仰角步進馬達推桿及一組36V方位步進馬達,當天線在更換接收衛(wèi)星時,仰角及方位馬達會輪替驅(qū)動,所以天線行走的路線會成鋸齒狀。
自動衛(wèi)星跟蹤天線:自動衛(wèi)星跟蹤天線廣泛應用于海洋船舶,是由伺服驅(qū)動馬達驅(qū)動天線運動,以便可以在運動中一直保持對衛(wèi)星的跟蹤。為了能夠準切的計算出相應的水平角,仰角,極化角,必須要有一個準確的方向標,這個方向標是由天線內(nèi)置的羅經(jīng)提供準確的數(shù)據(jù),或者是通過設備接口連接外部羅經(jīng)。然后經(jīng)過天線系統(tǒng)計算得出正確的數(shù)值,然后系統(tǒng)通過驅(qū)動伺服驅(qū)動器使天線準確的定位。這種天線也是當前復雜要求技術的天線。
衛(wèi)星天線的類型:
衛(wèi)星天線的類型有很多,不論是從他的大小以及它的工作原理等等來劃分,衛(wèi)星天線都可以分為好多的種類。種就是中心聚焦衛(wèi)星天線。中心聚焦衛(wèi)星天線就是我們通常所說的大鍋衛(wèi)星接收器,它的另一個名字叫做拋物線天線,這是由于它的形狀而得名的。中心聚焦衛(wèi)星天線是我國以前使用普遍的一種衛(wèi)星天線,但是隨著科技的發(fā)展。這種衛(wèi)星天線已經(jīng)不怎么使用了。另一種就是FRP一體成型衛(wèi)星天線,這是一種先進的使用方便的新型的2、FRP一體成型衛(wèi)星天線。