UDC 621.396.67 GB M 50 中华人民共和国国家标准 GB12401-90 国内卫星通信地球站天线 （含馈源 网络）和伺服系统设备技术要求 Specification of antenna (including feed network) and servo system used in dcmestic satellite communication earth stations 1991-05-01实施 1990~07-05发布 国家技术监督局发布 中华人民共和国国家标准 国内卫星通信地球站天线（含馈源 网络）和伺服系统设备技术要求 GB 12401-90 Specification of antenna(including feed network)and servo system used in domestic satellite communi- cation earth stations 1主题内容与适用范围 本标准规定了地球站大线（含馈源网络）和相应伺服系统的技术要求，还包括了某些专门关于天 线和伺服系统的定义。 本标准适用于4／6GHz频段国内卫星通信地球站天线（含馈源网络）和伺服系统，也适用于租 用国际通信卫星转发器组成的国内卫星通信系统。 本标准还适用于新站的建立和现有站的技术改造。 2引用标准 GB1417常用电信设备名调术语 GB11442.1国内卫星通信地球站总技术要求 3天线（含馈源网络）和伺服系统的基本组成 3.1天线（含馈源网络）的基本组成 大线分系统是卫星通信地球站设备的重要组成部分之一，它由反射器天线和馈源网络组成。 3.1.1反射器天线 3.1.1.1单反射器天线 单反射器天线由反射器和初级辐射器组成，亦称“前馈天线”。 3.1.1.2双反射器天线 双反射器天线由主反射器、副反射器和初级辐射器组成。 最常用的双反射器天线是卡塞格伦（Cassegrain)天线，在某些地球站也用格里高里（Gregorian) 天线。 3.1.2馈源网络 最简单的馈源网络由一个极化器（亦称移相器）和收发双工器组成。较为复杂的馈源网络是频率 复用正交双极化微波网络系统。 在某些需要自跟踪的地球站，馈源网络中还应包含自跟踪所需要的模耦合器及有关的微波部件。 典型的馈源网络如图1所示。 国家技术监督局1990-07-05批准 1991-05-01实施 1 GB 12401—90 LHCP 正交模 殺化品 极化器 自HPAs 连接游 变换器 RHCP L.HCP 正交科 正交模 极化器 极化器 至LNA。 变换器 连接器 RHCF 根踪接收机 取门LNA的参考信的 跟踪准信号 至跟踪处理程序利储服系统 图1 典型的馈源系统部件配置图 3.2间服系统的组成 伺服分系统的基本组成是跟踪接收机、伺服控制电路和天线座。典型设备配置如图2。 限踪接收忧 步进跟踪控制器 数据按收 功率放大器 何控谢单元 图2伺服系统设备配置图 定义和-般考虑 本标准所用的一般术语的定义按GB1417，但某些术语需应用下面各条中给出的定义。 4.1天线的功率增益 天线的功率增益系指相对于各向同性无耗源的总增益，它是两个正交极化分量增益的总和。 如果指某一极化的增益，就应标明这种极化。例如“右旋圆极化增益”，或“水平线极化增益”等 等。 4.2在给定方向上天线的有效面积 在给定方向上有效面积是接收大线匹配终端上所接收的有效功率P，与从该方向上人射到天线上 的平面波的单位面积功率S之比，该平面波的极化与该天线用作发射时所辐射电磁波的极化一致。 接收天线增益G与有效面积A。的关系为： GB 12401--90 4 Ae G= (1) 12 式中：^-工作波长，m Ae- 一接收天线的有效面积，m²。 P. 即 Ae (2 ) S 对于圆口径天线有： D G=n (3) 式中：D-- 天线口径直径，m， 天线效率。 在增益计算中，n取值如下： D/入100则收频段n=70%， 发频段n = 60% ~65%。 D/A≤100J 则收频段㎡=60%~65%； 发频段n=55%~60%。 4.3天线的极化 天线辐射（或接收）电磁波的极化是由该波的电场矢量在空间的取向定义的。 在一般情况下，电场失量的端点在垂直于传播方向的平面上的投影在一个周期内描绘成个圆， 称之为椭圆极化。 实际工作上，希望天线是线极化或圆极化，它们都是椭圆极化的特殊情况。 4.3.1极化的旋转方向 观察者沿传播方向看去，电场失量在垂直于传播方向的平面内的旋转方向为顾时针时，称为有旋 圆极化（RHCP），旋转方向为反时针时称为左旋圆极化（LHCP）。 4.3.2轴比（电压轴比） 轴比是极化椭圆的长轴对短轴之比。 4.4交叉极化鉴别率 接收天线的交叉极化鉴别率：天线在给定方向上对预定最大功率传输的极化（同极化）来波所接 收的功率与对同一-方向上功率相等但与预定极化正交的来波所接收的功率之比。 发射天线的交叉极化鉴别率：给定方向上预定极化（同极化）的发射功率与相同方向上功率相等 但极化与预定极化正交的发射功率之比。 除非另有规定，交叉极化鉴别率是同极化波束方向图的波峰上产生的鉴别率。 注意：交又极化鉴别率是对单极化天线或双极化天线（例如正交极化天线）的每个端口定义的。 如果是线极化天线，则交叉极化鉴别率（XPD）由轴比r的平方给出。若是圆极化，则轴比与 XPD之间的关系为： XPD = (4) 4.5双极化天线 就广义而言，双极化天线是一种能同时发射或接收具有两种独立极化信号的天线。一般来讲，若 这两种极化是正交的，则称为正交极化信号。 双极化天线有两个或两个以上的端口。 4.6天线噪声温度 天线噪声温度是接收天线收集外部噪声的总和。天线噪声温度7可表示为： 3 GB 12401—90 TA PJ .(5) 4 T 式中：d2一一在方向上的圆立体角； G—天线增益; T—在该方向（O）上噪声源的等效噪声温度。 天线噪声温度主要来源： a，大气衰减噪声； b．大气噪声， c.宇油噪声； d。杂散损耗引起的噪声。 前两项是天线噪声温度的主要来源。 为了获得高品质因数（见4.7条），必须对天线进行适当设计使其保持尽量低的噪声温度值。 4.7接收品质因数G/T 地球站接收系统的品质因数G/T为接收天线增益G与系统噪声温度T之比（归算到天线分系统输 出法兰盘处）。G/T值通常可用下式表示： 接收天线功率增益 G/T = 10lg-- (6) 接收系统噪声温度 4.8端-端隔离度 端-端隔离度系指在一个端口输人的信号的功率电平与在另一端口接收该信号的功率电平之比。 4.9收发隔离度 收发隔离度定义为：发射端口发射一信号功率电平与接收端口接收的该信号功率电平之比。 4.10指向精度 天线波束轴与所需要方向之间的夹角（后者通常由角度读出装置给出）。 对人工控制或程序控制工作，它反映了天线波束轴线转到指令方向的准确度。 对自跟踪工作，它影响初始卫星捕获。 4.11跟踪精度 在自跟踪工作状态下，天线波束轴和接收的卫星来波方向之间的剩余误差角。 5天线分系统的接口 天线分系统的接口分为： 发射支路-一波导BJ70，法兰盘FD-70/FDM-70; 或BJ-58,FD-58/FDM-58。 接收支路一波导BJ-40，法兰盘FLD-40/FDM-40。 6天线分系统的极化方式 国内卫星系统一一采用线极化方式，极化面可调。 租星系统一—采用双圆极化（LHCP和RHCP）方式。 7天馈伺系统性能指标的分类 本标准分类原则根据GB11442.1制定，根据这些原则结合天馈伺系统的实际情况进行分类。用户 依据建站的性质和用途进行取舍。 本标准分类主要依据有三条： a.接收系统的品质因数G/T； b。天线方向图的旁瓣包络线；