《電子技術(shù)應(yīng)用》
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地面站Ka頻段G/T值測量方法研究
2022年電子技術(shù)應(yīng)用第8期
盛保印
西南電子技術(shù)研究所,，四川 成都610036
摘要： 航天測控地面站的系統(tǒng)品質(zhì)因數(shù)(G/T值)測量一般采用對塔測量、對射電星測量及對同步衛(wèi)星測量等方法,。目前國內(nèi)大部分用于接收低軌衛(wèi)星Ka頻段寬帶數(shù)據(jù)的12 m口徑地面站均無法采用常規(guī)方法進(jìn)行G/T值測量,，同時傳統(tǒng)的計算公式在Ka頻段也無法滿足G/T值測量精度的要求,。針對該問題，提出了利用無人機(jī)在滿足遠(yuǎn)場和仰角條件下的測試方法,，給出了待誤差修正的計算公式,，對該方法下的大氣損耗、無人機(jī)定位精度,、信標(biāo)功率修正及指向精度等影響因素進(jìn)行了分析和計算,，在試驗場進(jìn)行了對比試驗，證明利用該方法測量Ka頻段的G/T值可行且精度滿足要求,，解決了目前大部分地面站Ka頻段G/T值無法準(zhǔn)確測量的問題,。
關(guān)鍵詞： GT值 Ka頻段 大氣損耗
中圖分類號： V556.1
文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222680
中文引用格式： 盛保印. 地面站Ka頻段G/T值測量方法研究[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2022,，48(8)：140-144.
英文引用格式： Sheng Baoyin. The research of Ka-band G/T measurement method for TT&C system[J]. Application of Electronic Technique,，2022，48(8)：140-144.
The research of Ka-band G/T measurement method for TT&C system
Sheng Baoyin
Southwest China Institute of Electronic Technology,，Chengdu 610036,，China
Abstract： The TT&C system usually use calibration tower，radio star or geostationary satellite for G/T measurement.Now our country build a group of TT&C systems for the data reception of low earth orbit Ka-band satellites.The size of these antennas ie 12 meter in diameter.Most of these TT&C systems can not use conventional methods for G/T measurement.At the same time,general formula can not meet the accuracy requitement for Ka-band G/T calculation.To solve the problem,this paper gave a formula and solution with drone for Ka-band G/T calculation.Under the method,this paper analyzed and calculated the effects of atmospheric attenution,，positioning accuracy of drone,，radio beacon′s signal amplitude variation and antenna′s pointing accuracy.The effectiveness of this method was verified in a proving ground.The method sovles the problem that most TT&C systems can not measure G/T at Ka-band.
Key words : G/T measurement；Ka-band,；atmospheric attenution

0 引言

    航天測控地面站的品質(zhì)因數(shù)(Gain/noise Temperature,，G/T)是地面站的一個重要系統(tǒng)指標(biāo),，G/T值越大則接收天線增益G越高，系統(tǒng)等效噪聲溫度T越低,，表示系統(tǒng)的接收靈敏度越高[1],。G/T值的測量方法一般有對標(biāo)校塔法、對射電星法和對同步星驗證法,。近年來國內(nèi)新建了一批12 m口徑地面站用于低軌衛(wèi)星Ka頻段高速數(shù)據(jù)接收,，工作頻率范圍為25 GHz～27.5 GHz，大部分站點(diǎn)均不具備G/T值測量條件,。用對標(biāo)校塔法測量,，在滿足遠(yuǎn)場條件且仰角大于3°的條件下，架標(biāo)的距離要大于26.4 km且高度大于1 381 m,，大部分的站點(diǎn)均無法找到合適的架標(biāo)地點(diǎn),。利用射電星作為射頻噪聲源，采用Y因子法測量可用于系統(tǒng)G/T值的測量,，但在北半球無法找到既可觀測到且在Ka頻段的流量又能滿足12 m口徑天線G/T值測量要求的射電星,。采用同步衛(wèi)星法可對G/T值進(jìn)行驗證，但Ka頻段低軌衛(wèi)星的頻率與高軌同步衛(wèi)星的頻率不一致,，該方法同樣無法采用,。因此用于低軌衛(wèi)星Ka頻段數(shù)據(jù)接收的地面站均存在G/T值無法進(jìn)行有效測量的問題。

    目前國內(nèi)工業(yè)用無人機(jī)在懸停精度,、載荷重量及飛行時間等方面均有較大的提升,，因此可考慮利用無人機(jī)搭載信標(biāo)源和寬波束標(biāo)準(zhǔn)增益天線懸停至滿足遠(yuǎn)場條件的空域進(jìn)行Ka頻段G/T值的測量。




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作者信息：

盛保印

(西南電子技術(shù)研究所,，四川 成都610036)




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