一、地球站的天線類型
1、按天線口徑的分類
我們知道,衛星通信地球站所采用的天線,其反射體均采用的是面式天線,如面式拋物面天線,即采用拋物線回轉而成。主要有卡塞格倫型、格里高利型和環焦型雙反射面天線等,其優點是等效焦距長、饋源安裝方便,是目前最主要的定向天線形式。根據面式天線口徑尺寸的大小,可分為大型面天線、中型面天線和小型面天線,它們之間的界限劃分具體詳見下表1-1所示。
表 1-1:面式天線口徑類型的劃分
2、按天線系統結構的分類
由表可知,由于衛星通信地球站天線反射體的口徑尺寸較大,根據天線反射體口徑尺寸的大小的不同,其采用的承載結構是不同的,再結合天線反射體的俯仰和方位的要求(稱為伺服機構),我們把承載結構和伺服機構稱之為天線的中心體,它位于天線反射體后部中心。根據天線中心體的結構不同,可分為轉臺天線、立柱天線和輪軌天線,它們的含義詳見下表1-2所描述。這三種天線均屬于方位-俯仰型天線,其中,轉臺天線和立柱天線在衛星固定業務地球站中得到大量的應用。
表 1-2:天線的中心體結構不同的分類含義
轉臺天線具有承載軸向、徑向載荷和傾覆力矩的大直徑軸承轉臺,結構相對復雜、承載能力大、剛度好、精度高,多用于大中型面式天線。立柱天線的方位軸由有適當間距的上下軸承做支撐點,以保證天線有一定的回轉軸精度,大都采用絲杠方式進行驅動,方位轉動范圍有限。立柱天線結構相對簡單,多用于中、小型天線。輪軌天線多適用于口徑大、重量重的大型陣面天線。輪軌天線座由于結構簡單、承載能力大,多用于雷達系統,在通信領域很少使用。
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二、關于YD/T 5050標準的要求
1、不同分類地球站的天線直徑配置要求
我們知道,我國將衛星固定業務地球站根據其應用適用性進行了等級分類。不同等級分類的地球站所采用的天線直徑要求是不相同的,下表2-1 依據YD/T 5050-2018《國內衛星通信地球站工程設計規范》標準給出了具體要求(參考值),包括C頻段地球站和Ku頻段地球站。
表 2-1:不同分類地球站的天線直徑配置要求
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2、天線相關技術要求
在YD/T 5050中對衛星固定業務地球站天線技術要求提出了原則性要求。它要求:在天線選擇時,應采用天線結構簡單、牢固可靠、維護方便、電氣和機械性能良好的天線。選用的天線應具有高增益、寬帶寬、低噪聲的技術性能。對于地球站發射天線旁瓣及天線饋源的選擇要求詳見下表2-2-1。
表 2-2-1:地球站發射天線旁瓣及天線饋源的選擇要求
對于一、二類地球站的天線應具有自動跟蹤的能力,所配信標下變頻器和信標接收機應能滿足不同星體、信標的要求。天線應能滿足抗風的要求(可參見下表2-2-2)和抗震的要求,對于設在特殊地區地理環境的天線,應能根據當地的特點,提出相應的要求(也參見下表2-2-2)。
表 2-2-2:天線的抗風要求和特殊地理環境要求
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另外,關于衛星通信天線的抗震要求,應符合國家標準GB/T 51369《電信設備安裝工程抗震設計標準》中的要求。在GB/T 51369中,對座式天線和掛式天線的抗震措施分別提出了相關的要求。
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三、關于GB 50922標準的要求
1、天線的安裝與驗收要求
在GB 50922-2013《天線工程技術規范》標準中,對于轉臺天線、立柱天線、小型面天線及衛星接收天線(主要是指衛星電視接收)的安裝與驗收提出了具體要求,包括安裝與調試要求、檢測驗收要求和表面防護要求。其中,對于安裝調試要求中包括的項目匯總于下表3-1中。
表 3-1:轉臺天線、立柱天線和小型面天線的安裝調試要求的項目
2、天線的性能要求
天線的性能要求應包括其結構性能和電氣性能要求。下表3-2-1給出了天線反射面精度要求;下表3-2-2給出了轉臺天線的工作環境適應性要求,其它類型天線可參照實行。下表3-2-3是天線電氣性能檢測驗收項目列表。在GB 50922中還給出了天線的結構性能和電氣性能的測試方法及天線伺服機構性能的要求。
表 3-2-1:轉臺天線、立柱天線和小型面天線的反射面精度要求
表 3-2-2:轉臺天線的工作環境適應性要求
表 3-2-3:轉臺天線、立柱天線和小型面天線的電氣性能檢測驗收項目列表
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四、YD/T 5017標準的要求
在YD/T 5017-2005《國內衛星通信地球站設備安裝工程驗收規范》中,對衛星固定業務地球站的天線入網驗證項目及其指標要求做出了規定,具體分別詳見下表4-1(C頻段)和表4-2(Ku頻段)。
表 4-1:C頻段地球站的天線入網驗證項目及其指標要求
表 4-2:Ku頻段地球站的天線入網驗證項目及其指標要求
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