Бортовые антенны искусственных спутников Земли

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине Основы построения систем спутниковой связи и навигации    

на тему: Бортовые антенны искусственных спутников Земли

                                                                Выполнил студент группы _______

                                                                           очной           формы обучения

                                                                                                            .              .

                                                                                                                                           (Ф.И.О.)

Руководитель:

_______________________________

                                                                                                                 (ученая степень, ученое звание, Ф.И.О.)

Дата сдачи: «_____»________20___г.

Дата защиты: «____»_________20__г.

Оценка:__________________             __________________________________

                                                                                                                                                 (подпись руководителя)

2016 г.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ        3

1 ИСКУССТВЕННЫЕ СПУТНИКИ ЗЕМЛИ        5

1.1 Общие сведения ИСЗ        5

1.2 Движение ИСЗ        11

1.3 Наблюдения ИСЗ        13

1.4 Научно-исследовательские ИСЗ        14

1.5 Прикладные ИСЗ        16

2 БОРТОВЫЕ АНТЕННЫ ИСКУССТВЕННЫХ СПУТНИКОВ ЗЕМЛИ        18

2.1 Общая характеристика бортовых антенн ИСЗ        19

2.2 Многолучевая бортовая антенна ИСЗ        24

ЗАКЛЮЧЕНИЕ        27

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК        30

Введение

Специфика спутниковой связи, заключающаяся в большой протяженности трасс между искусственными спутниками Земли (далее – ИСЗ) и земными станциями, значительных ослаблениях радиосигналов на этих трассах, а также в перемещении (эволюции) ИСЗ на орбите, предъявляет серьезные требования к выбору типов, конструкции и параметров антенных систем.

Назначением бортовых антенн является прием и излучение радиосигналов, передаваемых (принимаемых) земными станциями, расположенными в зоне обслуживания ИСЗ. Соответственно диаграмма направленности бортовой антенны должна быть согласована с размерами и формой обслуживаемой территории. Бортовые антенны геостационарных ИСЗ с глобальным охватом всей видимой поверхности земного шара имеют ширину диаграммы направленности 17...19° и коэффициент усиления 18...20 дБ. Они выполняются обычно в виде парабол или рупоров. По мере совершенствования систем стабилизации ИСЗ на орбите, появления новых методов передачи (с коммутацией сигналов на борту) и освоения диапазонов частот выше 10 ГГц на борту стали приме пять все более узконаправленные антенны с шириной луча 1 ... 5° и коэффициентом усиления 33. .45 дБ. Соответственно изменился и тип антенн – появились линзовые антенны, многолучевые и др.

Антенны земных станций не имеют таких ограничений, как бортовые. Чем больше размер земной антенны, тем в большей степени она может «преодолеть» ослабление сигналов на трассе и обеспечить большую пропускную способность системы в целом. Вследствие этого в первых спутниковых системах использовались антенны параболического типа с диаметром зеркала 25, 32 м и более, В дальнейшем по мере увеличения мощности излучения ИСЗ, количественного роста сети земных станций, а также под давлением экономических факторов возобладала тенденция сокращения размеров антенн до 12, а затем 5...7 м; для массовых спутниковых систем (систем телевизионного вещания) стали использовать антенны диаметром 0,6 .. 2,5 м. Однако земные антенны остаются сложными сооружениями, поэтому при их создании стремятся обеспечить максимальный коэффициент усиления, что, в свою очередь, требует высокой точности изготовления зеркала антенны, обеспечения жесткости (недеформативности) его конструкции при ветровых нагрузках и солнечной радиации, совершенствования облучающих систем. Для снижения влияния внешних помех (излучения Земли, наземных радиослужб и других спутниковых систем) необходимо повышение помехозащищенности антенн и снижение уровня боковых лепестков диаграммы направленности.