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目前,随着卫星通信事业的迅速发展,现有C、Ku频段上工作的频率资源已经非常拥挤,对于宽带交互式新业务可选用的频带则是更少。因此,拓展新的频段已迫在眉睫,Ka频段的可利用频带宽度可达3.5GHz,从而为宽带卫星通信业务提供了一条崭新的途径。本课题研究的Ka频段卫星通信便携站具有体积小、重量轻、响应速度快、跟踪精度高的特点。突出的机动性能使它可以在任何时间、任何地点快速完成自动对星和跟踪,并建立卫星通信链路,从而可充分满足各种环境下的应急指挥和通信需求。
针对宽带卫星通信业务的需要,本文对Ka频段地球站展开研究。主要对便携站天线分系统和伺服控制分系统的软、硬件部分进行设计,并对该系统进行链路分析,验证了系统的可行性。本文提出了三项新型的关键技术。一是利用物理光学分析的方法,推导出一种新型的偏置馈源天线模型,并对该天线模型进行了计算和仿真,其结果表明,所设计的天线完全满足设计指标要求,实现了天线分系统的创新。二是系统采用卫星信标接收机和卫星DVB接收机作为跟踪接收信号的依据,并且信标接收机单元采用DDS与模拟自动跟踪相结合的技术,这种设计排除了系统的误跟踪,极大地提高了系统的可靠性。三是设计了智能化天线控制软件,系统会按照事先设置的参数和传感器的实时数据,自动完成天线寻星与跟踪,开通卫星通信链路。