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卫星通信解决方案我要留言返回列表一、产品 1 综合业务 VSAT 卫星通信系统 1.1 概述 综合业务 VSAT 通信系统是由卫星、地球站和网控中心构成的卫星通信系统，可支 持话音、数据和等业务，系统可工作在 L、C 和 Ku 频段VSAT 系统地球站 组成主要包括：天线、射频设备、信道设备和终端设备 1.2 天线 VSAT 地球站天线包括动中通、静中通天线和便携式天线等系列天线 1.2.1 车载动中通天线 采用悬浮隔离三轴稳定技术设计，具有自动对星、跟踪功能，能够存储多颗卫星参 数，可设置成自动跟踪、半自动跟踪和手动跟踪等多种工作模式主要技术指标： a) 工作频段：Ku； b) 天线口径：0.6 米、1 米，1.2 米； c) 天线增益： 1) 0.6 米：收 35.6dBi，发 36.6dBi； 2) 1 米：收 40.0dBi，发 41.2dBi； d) 极化方式：线极化（自动调整） ； ；无极限，俯仰 15～75e) 跟踪范围：方位 360 f) 初始开通时间：≤4min； g) 目标丢失 3 分钟以内的再捕获时间：≤1s； h) 馈源接口：WR-75 1.2.2 车载静中通天线 具有自动对星、跟踪功能，能够存储多颗卫星参数，可设置成自动跟踪、半自动跟 踪和手动跟踪等多种工作模式。

主要技术指标： a) 工作频段：Ku； b) 天线口径：1.2 米、1.8 米、2.4 米； c) 天线增益： 1) 1.2 米：收 42.1dBi，发 43.2dBi； 2) 1.8 米：收 45.6dBi，发 46.7dBi； 3) 2.4 米：收 48.1dBi，发 49.2dBi； d) 极化方式：线极化（自动调整） ； e) 跟踪范围：方位：±180°， 俯仰：10°～85° ； f) 初始开通时间：≤10min； g) 馈源接口：WR-75 1.2.3 便携式天线 采用 2~4 片拼装式结构，电子罗盘和液晶显示辅助手动对星方式，具有：体积小、 重量轻，便于携带，辅助对星手段使得对星操作快捷方便主要技术指标如下： a) 工作频段：Ku；b) 天线口径：0.5 米、0.9 米； c) 天线增益： 1) 0.5 米：收 34.5dBi，发 35.6dBi； 2) 0.9 米：收 39.6dBi，发 40.7dBi； d) 极化方式：线极化； 无极限， 俯仰：10°～85° ；e) 跟踪范围：方位 360 f) 初始开通时间：≤7min； g) 馈源接口：WR-75 1.3 射频设备 射频设备包括射频收发信机，L、C、Ku 系列变频器等设备，用于载波信号的变频 和收发。

主要设备技术指标如下： 1.3.1 70~L 上下变频器 a) 参考输入：10MHz； b) 输入频率：上变频器 70±20MHz，下变频器 950～1450MHz； c) 输出频率：上变频器 950～1450MHz，下变频器 70±20MHz； d) 频率步进：125kHz； e) 电平调节范围：30dB，1dB 步进 1.3.2 L～C 上下变频器 a) 参考输入：10MHz； b) 输入频率：上变频器 950～1525MHz，下变频器 3625～4200MHz； c) 输出频率：上变频器 5850～6425MHz，下变频器 3625～4200MHz； d) 增益：上变频器 10dB，下变频器 20dB 1.3.3 L～Ku 上下变频器 e) 参考输入：10MHz； f) 输入频率：上变频器 950～1450MHz，下变频器 12.25～12.75GHz； g) 输出频率：上变频器 14～14.5GHz，下变频器 950～1450MHz； h) 增益：上变频器 10dB，下变频器 20dB 1.3.4 低噪声放大器 a) 工作频段：12.25～12.75GHz； b) 噪声系数：1.2dB； c) 杂散输出：≤－60dBc ； d) 供电：15～24V DC； e) 输入端连接器：WR-75； f) 输出端连接器：N-K。

1.4 信道设备 VSAT 系统中频以下的基带和接口处理设备，提供话音、数据等业务，主要技术指 标： 技术体制：MBE-卷积编码-DQPSK-FDMA-SCPC； 业务种类：话音、数据、、web 访问； 最高业务速率： 9.6kbps~2048kbps； 终端接口类型：二线用户线、RS232、RS422、LAN 2 支持的站型设备 2.1 便携站 用于解决各分散用户的数字话音和数据通信，抗干扰能力强、智能化程度高、开通快捷、操作简单可自动采集本地经纬度，有卫星信号强弱显示功能，能方便精确 确定天线指向；并且可以通过系统的中心地球站，方便地联入公用网、公用数 据网和 INTERNET 网 工作频段：Ku； 天线口径：0.5 米，0.9 米； 业务类型：话音、数据； 最高业务速率：9.6kbps（0.5 米天线） ，1024kbps（0.9 米天线） ； 信道数量：1 路； 收藏尺寸：500 mm×400 mm×250 mm 总重量：18kg；2.2 箱式站由 2 个箱子组成，便于搬运或随车携带，能够快速开设，通信容量 3 路，实现 话音、数据和图像业务通信，可接入地面有线网络。

设备内置视频编解码器，配合 视频终端可实现电视会议 工作频段：Ku； 天线口径：0.9 米 业务类型：话音、数据； 最高业务速率：1024kbps； 信道数：宽带 1 路，窄带 2 路； 2.2 动中通地球站 动中通地球站是卫星通信系统中的一种重要站型，通过中心站的集中网络控制管理 可实现与网内任意中央站、固定站以及车载固定站之间的通信，网络结构为集中控 制的网状结构，可传输话音、数据、业务 工作频段：Ku； 天线口径：0.6 米； 业务类型：话音、数据、、web； 最高业务速率：512kbps（0.6 米天线） ； 业务信道：1 路2.3 静中通车载站 车载站采用了国际上一系列高新技术，设备具有小型化、数字化、智能化等特点， 工作全部实现自动化该车载站性能优越、可靠性好、操作简便，是目前国内首创， 并达到了国际先进水平可传输、、数据、图像等综合业务 工作频段：Ku； 天线口径：1.8 米； 业务类型：话音、数据、、网络业务； 最高业务速率：2048kbps； 业务信道：2 路（标配，可扩展） 2.4 网控中央站 中央站是卫星通信系统控制和管理的核心，能对全网各通信地球站进行监控管理、 网络管理等，中央站能传输话音、数据、电传报、等业务，并能够进行会 议。

工作频段：C、Ku；业务类型：话音、数据、、web；最高业务速率：64kbps； 业务信道：4 路（标配，可扩展） ； 出入网功能：支持； 系统管理功能：支持二、解决方案 1 卫星系统组网设计方案 1.1 系统组成 系统包括：网控中心、静中通车载站、动中通车载站、便携站等多种站型，在网控 中心的统一管理下，实现各类业务通信系统支持话音、数据、web 访问，其中大 型车载站和网控中心还支持地面网接入功能 系统组成图1.2 网络拓扑结构及资源分配方式 业务通信：网状网； 网络控制：星状网 资源分配方式：DAMA 和 PAMA 相结合1.3 实现业务种类 话音：按传统呼叫拨号建链、数据拨号建链； 数传：提供接口转换设备，实现 IP 数据传输； 视频会议：实现视频终端的接入 1.4 各站型接入方案 系统为各站型分配接入授权，只有合法用户才能入网，各用户有权限管理，包括可 通数率限制、可通对象等 2 Ku 波段 LNA 仿真优化设计方案 2.1 引言 低噪声发大器（LNA）在所有的收发系统中都处于前端位置，在系统中起着举足轻 重的作用，其性能的好坏直接影响整机的性能LNA 的主要功能是在克服噪声的 条件下为后级提供足够高的增益，即在提供增益的同时，尽可能地减少噪声。

利用 微波 CAD 仿真软件进行电路设计，可以避开复杂的理论计算，极大地提高了设计 的准确性和效率 2.2 设计原理 LNA 的设计是在以下各特性的折中，即优化的增益、低噪声系数、输入输出端口 匹配、高的线性度和低功耗LNA 的简单结构汇误导我们，认为设计很简单，但 其中设计的折中非常复杂 LNA 的主要性能指标是工作频率、噪声系数、输出增益、增益平坦度、电压驻波 比等，其中噪声系数和输出增益又是最重要的指标 噪声系数：噪声系数的定义为放大器输入信噪比与输出信噪比的比值噪声系数决 定于所选放大管的最小噪声系数、放大管等效噪声电阻、输入端的源反射系数等 当放大器的输入端完全匹配时，放大器有最小噪声系数输出 输出增益：放大器的输出增益定义为放大器输出功率与输入功率的比值提高 LNA 的增益对降低整机的噪声系数非常有利，但 LNA 的增益过高汇影响整个接收 机的动态范围所以，一般来说 LNA 增益的确定应与系统的整机噪声系数、接收 机动态范围等结合起来考虑 放大器的动态范围：在 LNA 的设计中，应充分考虑整个接收机的动态范围，以免 在接收机后级造成严重的非线性失真，一般应选择低噪声放大器的输入三阶交调点 较高的，至少比最大输入信号高 30dB，以免在信号输入时产生非线性失真。

2.3 设计步骤 首先选择合适的微波场效应管，为了是整机的噪声系数小于 1.3dB，LNA 输入级的 放大管噪声系数就要小，而为了达到 20dB 以上的增益，LNA 必须采用多级放大器 串连的方式经分析计算，需采用三级放大器串连，前两级选用 NEC 公司的 NE3210S01（噪声系数只有 0.34dB） ，第三级选用 HP 公司的 ATF36077 再应用微波仿真软件设计电路图，打开 Serenade8.7 微波仿真软件，生成第一级放 大电路的原理图，以噪声系数最小化为目标进行优化仿真，随后串联上第二级放大 电路，中间通过耦合电容耦合，进行级间电路匹配，继续分析优化级间匹配电路 的目的是使后级放大管的输入阻抗与前级输出阻抗相匹配，能产生较大增益，另外 还要使第二级有足够低的噪声在这一过程完成后，将第三级放大器单独生成放大 电路原理图，进行输出电路的匹配优化输出匹配电路的任务是把场效应管的复数 输出阻抗匹配到负载实数阻抗 50 欧姆，使放大器的输出增益最大最后将三级放 大电路串联起来 2.4 结论目前我公司低噪声放大器的设计普遍采用 CAD 的方法进行仿真，通过软件的优 化避免了微波电路设计过程中匹配电路与稳定性问题的繁杂计算。

3 车载卫星通信天线自动控制系统的设计方案 3.1 前言 卫星通信的特点使通信距离远，覆盖范围广，组网灵活，信道质量好，并且成本与 通信距离有关，因此近年来在通信中普及发展很快车载站在各种卫星地球站中具 有机动性高，架设开通快速方便等特点，因此应用前景比较广泛而天线为其中的 主要设备之一，研制大口径的天线自动控制系统就非常必要了 3.2 系统设计 3.2.1 闭环控制系统 （1）自动控制和自动控制系统 自动控制是利用控制装置自动控制机器的过程，使该机器具有一定的性能被控制 的机器称为控制对象，所用的控制装置称为控制器 控制器和控制对象组成自动控制系统系统的输入作用于控制器，使控制对象具有 预定性能或有预定的输出，称为控制输入；系统还有一种输入，作用与控制对象， 它干扰或破坏系统的预定性能或预定输出，称为扰动输入系统的输出是自动控制 系统的被控制量例如速度自动控制系统（调速系统） ，用电位器调节的速度给定 电压是调速系统的控制输入；作用于自动机轴上的负载转矩是调速系统的扰动输入； 电动机的转速是调速系统的被控制量，是系统的输出 （2）开环控制系统和闭环控制系统 开环控制系统是最简单的自动控制系统。

对应一个系统的控制输入，系统相应的便 有一个输出但系统的输出在扰动输入的作用下不可能有一个确定的值例如开环 调速系统，在速度给定电压不变的情况下，系统。