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一锅多星卫星电视天馈系统的设计(下)

2011-12-30 19:39| 发布者: 123456000000| 查看: 29| 评论: 0

摘要: 二、多星领受天线的参数 关于C波段:因为天线的焦比F/D=0.4,焦点对天线边缘的张角(即所谓馈电角)为140°,膳缦沔谈过,把C波段馈源的三环法兰盘改为二环法兰盘,就是为使其标的目的图-10dB的宽度接近140°,知足 ...

二、多星领受天线的参数

关于C波段:因为天线的焦比F/D=0.4,焦点对天线边缘的张角(即所谓馈电角)为140°,膳缦沔谈过,把C波段馈源的三环法兰盘改为二环法兰盘,就是为使其标的目的图-10dB的宽度接近140°,知足最佳馈电的前提。

关于Ku波段:C波段馈源的口径φ50㎜,也是Ku波段的口径。其H11模标的目的图可由下式暗示:

Q-3dB≈72÷FD(度),式中的单元为GHz,D的单元为英尺,1米=3.28英尺,代入上式:

Q-3dB≈72÷( 12.45×0.05×3.28)=36°

其Q-3dB =1.55 Q-3dB =1.55×36°=58.8°

前面已讲过,为了提高Ku天线的机能,我们采用了H11模和E11模复合模馈源,H11模、E11模以及复合模的标的目的图。

由标的目的图可看出,由H11模和E11模合成的复合模标的目的图变宽了,Q-3dB由原本36°变为64°,Q-3dB由原本的58.8°变为76°,而且标的目的图的中心部门较平展,边缘斜率变陡,剖明天线的反射更平均,泄露的能量减小,效率提高了。实践证实,标的目的图的E面和H面等效也斗劲好。

由Q-3dB=76°以及抛闻缦沔公式X2=4FZ,可以算出天线的焦比为F/DK11=0.68,DKu=F÷0.68,DKu=F÷0.68=1600÷0.68=2400(㎜),其增益GKn=10lg[η(3.14×2.4÷0.024)2]=48(dB),因为只用了一根探针来领受两种极化,现实领受旌旗灯号的增益为48dB-3dB=45dB。

如不美观但愿领受偏离天线轴±5°、±10°、±15°、±20°等共9颗卫星上的所有C、Ku波段的卫星电视,因为馈源没有置于天线的焦点上(即偏焦),领受到的旌旗灯号增益要受到损失踪。

在领受偏离天线轴±5°的卫星电视时,领受旌旗灯号的增益受损很小;±20°的卫星电视领受旌旗灯号损失踪已很年夜,可不考虑。因为此刻所领受的是数字卫视,领受地址分歧,卫星发射的能量笼盖密度亦分歧,若领受地址地增益太低,可对天线的参数另行设计。

下面计较领受偏离天线轴±5°、±10°、±15°的卫星时馈源安装的位置。

已知D=4m,F=1.6m,可计较如下:

lgQ=65÷F=65÷1600=0.0406,Q=2.31°

波束偏移因子:

a=波束偏移角(卫星偏移角)÷馈源偏移角

在C波段中,F/D=0.4,AC=0.875,馈源偏移角ΨC=卫星偏移角÷aku=5°÷0.875=5.71°,Ψc'=Ψc-Q=5.71°-2.31°=3.4°,C波段馈源地址位置由下柿胰振:tgΨC'=tg3.4°=Xc÷F=0.0594,Xc=0.0594F=0.0594×1600=95(㎜)。

在KU波段中,Dkn=2.4m,F/D=1600÷24000=0.68,aku=0.96,馈源偏移角aku =卫星偏移角÷aku =5°÷0.96=5.2°,Ψ' ku=Ψku-Q=5.2°-2.31°=2.89°,Ku波段地址位置由下柿胰振: tgΨc'=tg2.89°=Xku÷F=0.05,Xku=0.050F=0.050×1600=80.77(㎜)。

同理可把领受±10°、±15°的卫视时的馈源位置计较出来,在此不一一计较。

在我们所拔取的特定天线参数的情形下,领受偏离天线轴±15°的卫星电视时,C波段和Ku波段因为分歧的波束偏移因子引起的馈源领受点距离相差已达427-379=48(㎜),此两个领受点与天线中心的连线和天线轴之间的夹角之差Ψc-Ψku=17.14°-15.62°=1.52°已年夜跨越它们天线标的目的图(-3dB)宽度一半的值,Qc3dB÷2+QkudB÷2=1.4°÷2+0.73÷2=1.06°,已不能用上述设计的复合高频首级头子受统一颗卫星上的C波段和Ku波段的卫星电视节目,可用以下所述的复合高频头达到此目的。

注:需把原本Ku波段馈源外径改为φ50㎜,在C波段二环法兰盘恰当位置挖φ50㎜的孔,再把它们组装起来即可。

在领受偏离天线轴±10°卫星电视时,Ψc-Ψku=11.42°-10.41°=1.01°,而天线标的目的图宽度一半的值为1.06°,因Ku波段天线的增益为43.5dB,可在安装馈源时恰当偏离C波段的领受点,让C波段因为馈源中心点与天线中心点连线与天线轴之夹角与Ψc接近一点,使其增益损失踪小一点,为-2dB,这样一来,在馈源领受±10°的卫星电视时的旌旗灯号增益为:24.6dB(天线增益)-3dB(探针安装标的目的与垂直极化标的目的交叉成45°角的损失踪)-3dB(馈源偏焦引起的损失踪)-2dB(馈源中心点与天线中心点连线与天线轴之夹角不等于Ψc引起的损失踪)=34.6dB。这一数值与领受±15°时的旌旗灯号增益33.6dB接近。

竣事语:如不美观一个卫星电视领受站只用一面天线或者两面天线就能知足领受所需要的卫星电视,就可以把它们装饰成本城市(或电视台)的形象标识表记标帜,而不再有天线林立、杂乱无章的感受,无疑能起到美化情形的浸染。


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