卫星监测系统中链路的设计及使用效能的评估分析

常 微 弱 ．再 经 过 天 线 链 路 和 器 件 进 一 步 衰 减 ，最 后 才到
达 接 收 机 ，可 能 导 致 信 号 电平 低 于 接 收 机 频 谱 仪 的 底 噪 系统 链 路 可 以 分 为 三 级 网 络 ．从 天 线 到 Ｌ Ａ为 第 一级 网 Ｎ （Ｓ 一 ８ 噪 为－１ ２Ｂ １ｋ ｚ Ｆ Ｈ １底 ０ ｄ ｍ／ ０Ｈ ）。 因此 ．必 须 经 过链 络 ：从Ｌ Ａ Ｎ 到线放为第二级 网络 从线放１ 到接收端为第 路 的 放 大 器 对 信 号 放 大 ，才能 使 信 号 在 频 谱仪 分 辨 出 并 三级 网络 。此级联系统的噪声系数 为： 被 检 测 到 。同 时 ，线 放 的使 用 会 改 变链 路 的级 联 结 构 ，
ｆＢ１ ｄｌ ｆＢ ｄ１
６ ０
测灵敏度的计算方法 ，并 通过 实际测量数据对计算结果
进 行 了验 证 ，证 实 了链 路 分 析 结 果 的 有 效 性 ．最 后 总 结 了 卫星 监 测 系统 中链 路 分 析 的 实 际意 义 。
ｆＢ ｄ１
１ ６
ｆＢ ｄ１
１ ６ ５Ｋ ９
监 测 检 测
Ｍｏ ｉ ｉ ｇ ＆ Ｄｅ ｅ ｔ ｎ ｎｔ ｎ ｏｒ ｔ ｃｉ ｏ
卫星 监 测 系统 中链 路 的设 计 及使 用效 能的评估分析
■ 国家 无 线 电 监 测 中心 深 圳 监 测 站 郝 才 勇 蔡 鸿 昀
摘 要 ：卫星监测 系统在接收信号 的同时不可避免地会 接收到噪声 哚声决定了系统 的监测灵敏 度 。本 文从 噪声的角度研究 了卫星监 测系统 中链路 的设计 对噪声系数的影 响 ， 分析 了影响监测系统 中监
测灵敏度的因素 ．通过实际测量的数据对结果进行 了评估验证。
关键词 ：卫星天线
噪声系数 链路 性能 监测灵敏度 线放
其 中 ．线 放 １ 前 模 块 （ 括 线 放 １ 之 包 ）位 于 天 线所 在 的 地
日Ｊ Ｉ舌
卫 星 监 测 系 统 作 为 一 个 接 收 系 统 ，包 ： 线 、 馈 活天 线 放 大 器 和 接 收 机 等 功 能 器 件 这 些 有 源 和 无 源 网 络 的 级 联 组 成 了 监 测 系 统 。 级 联 网 络 系 统 性 能 优 劣 可 以 由噪 声 系 数 来 反 映 ，若 系 统 的 噪 声 系 数 大 ．说 明 经 过 此 系 统 后 ．信 噪 比 变 得 较 差 ｊ反 之 则 信 噪 比 变 化
估 链 路 系 统 性 能 。 在 卫 星 监 测 系 统 中 ，不 同 的 器 件 参 中 ，② 和 ①表 示 两个 测试 点 ．测 试 前 先 将 卫 星 天 线 对 向
数 不 同的 网络级 联结 构 都影 响 了系统 的 噪声 系 数和 冷 空 （ 线 仰 角 为 １。 ） ，链 路 的测 试 结 果 见 表 １ 天 ０ 。
Ｉ Ｆ —８ 置 Ｉ ＳＩ Ｈ 设
ｌ ＲＷ １ Ｈ Ｂ ＝Ｏ ｚ Ｉ ｋ
①（Hale Waihona Puke Baidu ｄ） Ｂ
９ ２５
１
②ｄ ） （ｍ Ｂ
７ ６ Ｉ
极 化
水平
Ｉ
天 线 链路 的其 他 参 数 见 表 ２ 。
表２天线链路参数
天线 增益 Ｌ Ａ 增益 线放 １ Ｎ 增益 线放２ 增益 天线噪声 Ｌ Ａ Ｎ 噪声 线放噪声
＝
幔 ＋
Ｕ Ｌ Ⅳ
＋
ｕ Ⅳ
＋
ｕ ￡Ⅳ Ｕ
从而改变系统 的噪 声系数 。下面从 噪声系数的角度来研
究 是 否 有必 要在 链 路 中使 用 多个 线 放 。
持 不 变 ） ．噪 声 系 数 决 定 了天 线 系 统 的 监 测 灵 敏 度 。
因 此 ，可 以 通 过 对 系 统 级 联 网 络 噪 声 系 数 的分 析 来 评 机 采 用 Ｆ Ｈ 频 谱 仪 （ 噪 为一１２ Ｂ １ ｋ Ｚ 。图 １ Ｓ －Ｉ ８ 底 ０ｄ ｍ／ Ｏ Ｈ ）
温 度
６Ｋ ５
系 数
６Ｂ ｄ
６ ３
２ 线 放 对噪 声 系数 的 影 响
１监 测 链 路 及参 数
系统 链 路 中线 放 的 个 数 、 位 置 和 增 益 都 对 系 统 的 噪 以 结 构 如 图 １ 卫 星 监 测 系 统 链 路 为例 按 照信 号 声 系 数 产 生影 响 ，下 面 从 噪 声 系 数 的 角 度 来 分 析 线 放 的 的 流 向依 次 包 括 ：天 线 、Ｌ 低 噪 声 放 大 器 、线 放 １ 线 这 ３ 影 响 因 素 并 通 过 测 量 数 据 来 对 分 析 结 果 进 行 验 ＮＡ 、 个 放 ２ 终 端 接 收 机 ，各 个 模 块 之 间 使 用 馈 线 波 导 相 连 。 和
证。
监 测 检 测
Ｍｏｎｔ ｒ ｇ ＆ Ｄｅ ｅ ｔ ｉ ｉ ｏ ｎ ｔ ｃｉ ｏｎ
放 １ 关键 。 的
２ １线 放 的个 数 ．
卫 星 信 号 经 过 空 间 链 路 的传 输 ，到 达 天 线 口面 时非
２ ２ 线 放 的 位置 ．
假 设 链 路 中 只 有 两 个 放 大 器 ：Ｌ ＮＡ和 线 放 ．整 个
较 小 （ 想 网络 的噪 声 系数 为 １ 理 ，输 入 输 出 信 噪 比 保
方 ，之 后 的模 块 位 于 ２ ０ 之外 的机 房 内。 ０米
…
…
图１卫星监测系统链路结构 图
在 实际 卫 星 天 线 链 路 中 ，Ｌ Ａ １ 放 １ 间连 接 功 分 Ｎ ￣线 ３ 之 器 ，线 放 ２ 接 收 机 之 间 连 接 矩 阵 开 关 。测 量 时 ．接 收 和
监测灵敏度 。
表１链路中不同节点处的噪声功率
本 文 首 先 给 出 了 监 测 系 统 链 路 结 构 ， 然 后 研 究 了 链 路 结 构 中线 放 数 量 、 位 置 和 增 益 对 系 统 哚 声 系数 的 影 响 接 着 从 理 论 计 算 和 工 程 计 算 角 度 分 析 了监 测 系统 监