《電子技術(shù)應(yīng)用》
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地面站Ka频段G/T值测量方法研究
2022年电子技术应用第8期
盛保印
西南电子技术研究所，四川 成都610036
摘要： 航天测控地面站的系统品质因数(G/T值)测量一般采用对塔测量、对射电星测量及对同步卫星测量等方法。目前国内大部分用于接收低轨卫星Ka频段宽带数据的12 m口径地面站均无法采用常规方法进行G/T值测量，同时传统的计算公式在Ka频段也无法满足G/T值测量精度的要求。针对该问题，提出了利用无人机在满足远场和仰角条件下的测试方法，给出了待误差修正的计算公式，对该方法下的大气损耗、无人机定位精度、信标功率修正及指向精度等影响因素进行了分析和计算，在试验场进行了对比试验，证明利用该方法测量Ka频段的G/T值可行且精度满足要求，解决了目前大部分地面站Ka频段G/T值无法准确测量的问题。
關(guān)鍵詞： GT值 Ka频段 大气损耗
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，大部分的站點均無法找到合適的架標(biāo)地點。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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