卫星转发器的主要性能参数.docx

卫星转发器的主要性能参数通信卫星的转发器主要参数为G/T、SFD与EIRP相关参数在用户载波的链路计算和卫星通信的系统设计 中起着关键作用，卫星通信工程师应对它们有深入的了解G/T 、 SFD 与 EIRPG/T被称为figure of merit，即接收系统的品质因素G/T为接收天线增益G与接收系统噪声温度T之比值， 单位为 dB/k ，其计算公式为，G/T = GR - TS式中，GR为卫星天线的接收增益，TS为卫星接收系统的噪声温度饱和通量密度SFD的定义为，当转发器被推到饱和工作点时，上行载波在接收天线口面所达到的通量密度 SFD反映卫星转发器对上行功率的需求量，单位为dBW/m2，它的一种常用计算公式为，SFD = constant + attn — G/T式中的constant为反映转发器增益的计算常数，其数值多在-100与-90之间constant越小，转发器的增益 就越高上式中的attn为转发器的衰减控制量通过地面遥控方式，可以改变星上转发器的attn值，调整 SFD 的灵敏度用户在作链路计算时，应向卫星公司了解相关转发器衰减档的当前设置值，并且据此对手 册中查到的SFD数据作修正。

EIRP 反映卫星转发器在指定方向上的辐射功率，它为天线增益与功放输出功率之对数和，单位为 dBW， 其计算公式为，EIRP = P — Loss + GT上式中，P为功率放大器的输出功率，Loss为功放输出端与天线馈源之间的馈线损耗，GT为卫星天线的发 送增益天线增益决定转发器参数G/T 和 SFD 反映卫星接收系统在其服务区内的性能，这两个参数与卫星接收天线的增益线性相关 EIRP 反映转发器的下行功率，它与卫星发送天线的增益线性相关卫星天线增益随天线指向与工作频率而变天线服务区中不同地点的转发器参数各不相同用户可以从卫 星公司所提供的城市参数表、或者G/T与EIRP等值线分布图中查询各地的转发器参数不同转发器在同 一地点的参数略有不同有的卫星公司还为用户提供特定转发器的参数系统噪声温度 需要注意的是，不同公司所选的系统噪声温度TS可能略有出入，而这将影响G/T的取值系统噪声温度主要由天线噪声温度和接收系统前置级放大器的噪声温度所构成折算到天线馈源端的系统噪声温度的计算公式为，TS = Ta + (LF T) T1 + LF * Te (dBk)式中，Ta和Te分别为天线和低噪声放大器的噪声温度，LF为天线和放大器之间的馈线损耗，T1为馈线 的环境温度。

由于卫星天线指向温度较高的地球表面，Ta远高于Te不过，星上的馈线损耗较大，上式中 折算到天线馈源端的后两项噪声因子也不容小觑参数的测量转发器的三个主要参数分别与卫星天线的收发增益线性相关因此，天线增益的测量成为求取转发器参数 的关键卫星天线通常采用反射面赋型或者馈源阵列赋型的方法，使服务区内的天线增益等值线图符合设计要求 经过计算机优化设计而制成的天线，需在一定的微波近场测试条件下，进行方向图测试，以便验证设计和 制造效果被测天线将被安装在可旋转的天线座上，经过几次水平及垂直方向的扫描，测得相关剖面的增 益分布曲线经过数学处理，这些分别沿水平和垂直方向分布的增益曲线将被合成一个增益分布等值线图 将平面的等值线图按照特定的卫星轨位和天线指向点，投射到立体的地球表面上，就能得出对应于不同投 影方式的多种天线增益分布图上述扫描测试、数学处理以及地图投影的过程将在几个特定的频点和极化上重复进行，以便产生分别对应 于相关频点和极化的等值线图经过数学处理，可以从这几个指定频点和极化的等值线图推算出对应于每 个转发器中心频率的天线增益等值线图由已知的接收系统噪声温度，对天线接收增益图作线性修正，可以得到相应的G/T值分布图。

由已知的转 发器功放输出功率和馈线损耗，对天线发送增益图作线性修正，可以得到相应的 EIRP 分布图参数的在轨测试在卫星的发射和定轨过程中，天线的反射面、馈源系统和展开机构有可能遭受机械损伤和温差变形天线 增益以及G/T和EIRP等参数可能因此而被改变为了解在轨卫星的转发器参数是否符合设计要求，卫星 在发射定轨后，需对相关参数作一系列的在轨测试在轨测试通常只在卫星测控站的所在地，对所有转发器的各种参数进行定量测试有关转发器参数在整个服务区的分布情况，将通过在几个水平方向和垂直方向上连续改变卫星姿态及天线 指向的方式，分别测试G/T和EIRP的参数分布通过对比在轨数据和地面测试数据的变化趋势，可以定 性地验证在轨卫星的工作参数是否在整个服务区内符合设计要求一般情况下，在轨测试的结果符合设计要求这时，供用户使用的转发器参数仍以地面测试数据为准。