通信工程論文發(fā)表衛(wèi)星通信便攜站天線對星策略
【摘要】 衛(wèi)星通信便攜站具有通信鏈路建立迅速，開通快捷，操作簡便等優(yōu)點，在軍、民領域得到廣泛運用。本文闡述了衛(wèi)星通信便攜站天線對星原理及策略，利用該對星策略能夠及時建立衛(wèi)星通信鏈路，實現(xiàn)話音、數(shù)據和視頻通信。
【關鍵詞】 通信工程論文發(fā)表,選址,對星策略,便攜站
一、便攜站天線對星原理
1.1 選址
便攜站天線要準確對星，其選址很關鍵。站址應選擇在無遮擋、平坦開闊的地方，在便攜站天線指向上不應有遮擋物(如電力線、樹、建筑物等);不應有微波接力通信線路，否則衛(wèi)星通信和微波接力通信相互干擾。
1.2 方位角、俯仰角和極化角
便攜站天線要準確對星，必需計算出便攜站天線對星的方位角、俯仰角和極化角。(1)方位角：一般定義為從便攜站正北方向起(0°)，順時針旋轉到天線指向方向的水平夾角。由于同步衛(wèi)星軌道是處在赤道上空且是東西方向的，我國又處于北半球，便攜站面對的同步軌道是在正南方向，便攜站天線指向應是南方。(2)俯仰角：是指天線指向方向與當?shù)厮矫骈g的夾角。俯仰角為90°時與水平面垂直，俯仰角為0°時與水平面平行，天線的正常工作俯仰角一般在 5°～90°之間。當天線俯仰角低于5°時，地面噪聲將大幅增加。(3)極化角：是指衛(wèi)星發(fā)出的線極化波到達接收地后其相應極化方向與當?shù)厮矫婊蜚U垂線偏差的角度。電磁波的電場矢量方向可按旋轉或線性方式變化，對應的兩種電磁波分別被稱為圓極化波和線極化波。線極化包含相互正交的水平和垂直兩種極化方式，常見的衛(wèi)星信號大多采用線極化方式傳送，其電場矢量方向與赤道面平行即為水平極化，與赤道面垂直即為垂直極化。
1.3 對星原理
根據站址的地理位置，由下列公式可以計算出便攜站天線的方位角、俯仰角和極化角。
天線俯仰角：
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天線方位角：
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天線極化角：
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當(Φs-Φ0)>0時，P取“-”，當(Φs-Φ0)<0時P取“+”。公式中：R ― 地球半徑6370公里，H ― 衛(wèi)星高度35786公里，φs― 便攜站地理經度(東經)，θ― 便攜站地理緯度(北緯)，φ0― 所對衛(wèi)星的星下點經度。
便攜站地理坐標的經度φs、緯度θ，可利用GPS或北斗設備獲取，所對衛(wèi)星的星下點經度φ0可查表獲取。將以上三個公式輸入EXCEL軟件，通過軟件可以直接計算出來。利用地磁羅盤得出天線的當前實際指向(方位角和俯仰角――實際值)，比較理論值與實際值，若兩者不等，則調整天線位置，使其方向、俯仰角與計算值相等，天線對準衛(wèi)星[3]。
二、對星策略
便攜站天線對星分七步進行：(1)獲取便攜站架設地點的經、緯度數(shù)據：利用 GPS或北斗相關專業(yè)工具實測便攜站架設地點的經、緯度數(shù)據，也可參考最近的城市的經、緯度數(shù)據。通�？h級以上地區(qū)的經、緯度數(shù)據都可以通過查表獲得。(2)計算天線對星數(shù)據：利用對星理論公式計算出天線對準目標衛(wèi)星的方位角A、俯仰角E和極化角P(理論值)。(3)調整極化角：先調整極化角P，轉動饋源組件，粗調極化角至理論值附近。(4)調整俯仰角：再調整俯仰角E，利用地質羅盤將衛(wèi)星天線仰角調整至理論值。用地磁羅盤大致確定俯仰角度，俯仰調整時靠轉動俯仰軸上的支撐桿來完成，注意不能將俯仰絲杠旋出，否則可能損壞天線。(5)調整方位角：最后調整方位角A，先大范圍緩慢轉動便攜站天線方位角，在理論值附近尋找目標衛(wèi)星的信標信號，注意進行全面仔細搜索，保證方位角停留的位置是信標信號的最大值，通過觀察便攜站的信噪比EB/NO的大小來決定。(6)微調：方位角A和俯仰角E微調，反復交替調整方位角A和俯仰角E，使信標信號最大，即EB/NO達到最大值。(7)完成對星：鎖定方位、俯仰絲杠，轉動極化角，使接收到的信標信號電平值最大，從而完成便攜站天線對星。對星完畢還需進行通信聯(lián)絡論證，確保通信暢通。
三、小結
本文闡述了衛(wèi)星通信便攜站天線的對星原理及策略，為應對便攜站應急開通(如：搶險救災、突發(fā)事件)，利用便攜站快速進行各類衛(wèi)星通信業(yè)務具有重大的的指導意義和實用價值。實現(xiàn)了在任何地點和環(huán)境條件下，可以快速建立衛(wèi)星通信通道，將現(xiàn)場的情況實時傳回各級指揮中心，進行話音、數(shù)據和視頻通信。
