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第1章　概述1

1.1 天线的概念及功用1

1.2　卫星通信地面站天线的发展1

1.3　地面站天线技术的新进展2

1.3.1　地面站天线的优化设计2

1.3.2　多频段卫星地面站天线技术3

1.3.3　高频段卫星通信地面站天线技术3

1.3.4　多波束卫星通信地面站天线技术3

1.3.5　VSAT地面站天线技术3

1.4.1　低旁瓣技术4

1.4　卫星通信地面站天线技术的发展趋势4

1.3.6　自适应阵列天线技术4

1.4.2　低交叉极化技术5

1.4.3　扩展带宽和开拓卫星通信的新频段6

第2章　地面站天线基本电参数7

2.1 天线增益7

2.1.1　增益的定义7

2.1.2　天线的有效口径面积和增益的计算公式8

2.2　天线方向图和半功率波束宽度9

2.2.1　天线方向图9

2.2.2　半功率波束宽度10

2.3.1　极化的基本概念11

2.3　极化11

2.2.3　旁瓣电平11

2.3.2　轴比12

2.3.3　极化效率13

2.3.4　极化隔离度13

2.4　天线噪声温度14

2.4.1　天线噪声温度的基本概念14

2.4.2　天线噪声温度的计算15

2.4.3　天线噪声温度的近似计算15

2.5　地面站品质因数16

2.6　天线带宽17

2.7　反射系数、回波损耗和电压驻波比18

2.8　端口隔离度20

第3章　地面站天线测量的主要仪器——频谱仪21

3.1　频谱仪的分类21

3.1.1　实时频谱分析仪21

3.1.2　扫频频谱分析仪22

3.2　超外差式频谱分析仪的工作原理22

3.3　频谱仪的主要技术指标及其相互关系24

3.3.1　最大允许输入电平24

3.3.2　频谱仪的工作频率范围25

3.3.3　频谱仪的频率分辨率25

3.3.4　频谱仪的视频带宽25

3.3.7　频谱仪的噪声系数和灵敏度26

3.3.6　分辨带宽、扫描时间和扫频宽度之间的关系26

3.3.5　扫频宽度、扫描时间和扫频速度26

3.4　使用频谱仪应注意的问题27

3.5　常用频谱仪介绍——HP8566B28

3.5.1　HP8566B频谱仪的主要性能指标28

3.5.2　HP8566B频谱仪的主要功能描述30

第4章　卫星源法测量天线的预备知识35

4.1 地面站天线常用测试场综述35

4.2　天线对准卫星的方位角、俯仰角及极化角的计算36

4.2.1　计算公式36

4.2.2　地面站天线指向和极化角旋向的判定方法36

4.2.3　数值计算实例37

4.3　地面站天线对准卫星的调试方法39

4.4　地面站天线极化调整41

4.4.1　地面站天线极化调整原理42

4.4.2　地面站天线极化调整程序42

4.5　地面站天线转动速度的测量44

4.6　卫星源法测量天线的电道计算45

4.6.1　功率传输方程45

4.6.2　测量电道的估算46

第5章　天线方向图测量48

5.1 信标塔法测量天线方向图48

5.1.1　测试条件48

5.1.2　测量原理50

5.1.3　测量方法和程序51

5.1.4　Ku频段0.6m环焦天线方向图测量52

5.2　利用卫星信标法测量天线接收方向图53

5.2.1　用卫星信标法测量天线接收方向图的原理53

5.2.2　用卫星信标法测量天线接收方向图的方法程序55

5.2.3　C频段5m地面站天线接收方向图测量实例56

5.3　辅助站法测量地面站天线方向图57

5.3.1　发射方向图测量57

5.3.2　接收方向图测量58

5.4.2　方向图角度的测量方法60

5.4.3　方向图方位角的修正60

5.4.1　方向图电平的测量方法60

5.4　天线方向图测量的数据处理方法60

5.4.4　压缩现象的修正处理方法61

5.4.5　载噪比的修正处理方法61

5.5　地面站天线方向图自动化测量技术62

5.5.1　天线方向图自动化测量的必要性62

5.5.2　自动化测量系统的组成63

5.5.3　天线方向图自动化测量的原理方法63

5.5.4　自动测量软件及流程图64

5.5.5　方向图自动化测量的应用举例65

5.6　天线方向图测量误差分析及修正处理方法69

5.6.1　有限测试距离对天线方向图的影响69

5.6.2　测试系统信噪比对天线旁瓣特性的影响74

5.6.3　角度测量误差对方向图旁瓣特性的影响78

5.7　天线方向图测试系统灵敏度和动态范围83

5.7.1　测试系统灵敏度84

5.7.2　测试系统的动态范围85

5.7.3　提高测试系统灵敏度和动态范围的方法85

第6章　天线增益测量88

6.1　射电源法测量天线增益88

6.1.1　用于天线测量的射电源应具备的条件88

6.1.2　测量天线的常用射电源89

6.1.3　射电源轨道的计算90

6.1.4　射电源法测量天线增益92

6.1.5　射电星法测量天线增益的误差分析100

6.2　比较法测量天线增益102

6.2.1　信标塔法测量天线增益102

6.2.2　卫星源法测量天线增益105

6.2.3　椭圆极化天线增益测量技术108

6.2.4　比较法测量天线增益的误差分析及修正处理方法111

6.3　天线方向图积分法确定天线增益119

6.3.1　方向图积分法确定天线增益的原理119

6.3.2　方向图积分区域的确定方法121

6.3.3　方向图积分法确定天线增益的误差分析与估计123

6.4　波束宽度法确定天线增益124

6.4.1 天线方向性系数的半功率波束宽度表示法124

6.4.2　圆口径天线方向性系数与波束宽度的关系125

6.4.3　利用波束宽度法测量天线增益的原理和方法126

6.4.4　波束宽度法测量天线增益的误差分析128

6.5　卫星链路计算法测量天线增益129

6.5.1　地面站天线接收增益测量129

6.5.2　地面站天线发射增益测量130

6.5.3　卫星链路计算法测量天线增益的工程应用实例133

第7章　交叉极化隔离度测量134

7.1 交叉极化方向图测量134

7.1.1　交叉极化方向图测量原理134

7.1.2　场地法测量交叉极化方向图的方法程序135

7.1.3　卫星信标法测量天线接收交叉极化方向图136

7.1.4　卫星源法测量地面站天线发射交叉极化方向图137

7.1.5　交叉极化方向图测量的工程应用举例138

7.2　离轴交叉极化隔离度测量140

7.2.1 离轴交叉极化隔离度测量原理140

7.2.2　离轴接收交叉极化隔离度测量的方法程序141

7.2.3　离轴发射交叉极化隔离度测量的方法程序141

7.2.4　偏轴交叉极化隔离度的工程测量实例142

7.3　交叉极化隔离度测量的不定性分析与结果判断144

7.3.1 交叉极化隔离度测量的不定性分析144

7.3.2　交叉极化隔离度测量结果的判断方法145

8.1.1　射电源的选择147

8.1.2　射电源测量G/T值的原理和方法147

8.1 射电天文法测量地面站G/T值147

第8章　G/T值测量147

8.1.3　射电源法可测天线最小口径的确定方法148

8.2　间接法测量地面站G/T值148

8.2.1　间接法测量G/T值的原理和方法148

8.2.2　间接法测量地面站G/T值的工程应用举例149

8.3　卫星载噪比直接法测量地面站G/T值150

8.3.1　卫星载噪比直接法测量G/T值的特点150

8.3.2　载噪比直接法测量G/T值的原理150

8.3.3　各种修正因子的计算152

8.3.4　载噪比直接法测量G/T值的方法和程序155

8.3.5　载噪比直接法测量G/T值的误差分析与估计156

8.3.6　载噪比直接法测量G/T值的应用实例157

第9章　天线驻波和端口隔离度的测量159

9.1　天线电压驻波比测量159

9.1.1　天线电压驻波比测量原理159

9.1.2　标量网络分析仪法测量天线电压驻波比161

9.1.3　频谱仪法测量天线电压驻波比162

9.2　天线端口隔离度测量165

9.2.1　端口隔离度测量原理165

9.2.2　收发端口隔离度（Rx/Tx）测量166

9.2.3　同频端口隔离度测量168

10.1 常用地面站天线馈线介绍170

10.1.1　同轴传输线170

第10章　天线馈线测量170

10.1.2　矩形波导171

10.1.3　椭圆波导172

10.2　馈线插入损耗测量174

10.2.1　功率比法测量天线馈线损耗174

10.2.2　短路驻波法测量波导馈线小衰减176

10.2.3　波导器件小衰减测量的一种新方法——Y因子法177

10.3　天线馈线电压驻波比测量180

10.3.1 同轴馈线电压驻波比测量180

10.3.2　波导馈线电压驻波比测量181

第11章　地面站天线辐射灾害计算与测量183

11.1 电磁辐射的环境安全标准183

11.2　地面站天线近区功率密度的精确计算184

11.2.1　天线近区场的计算185

11.2.2　近区功率密度的计算186

11.2.3　工程计算实例187

11.3　近区功率密度的估算190

11.3.1　近区功率密度的估算190

11.3.2　轴向近区功率密度的计算191

11.4　近区功率密度测量195

11.4.1　近区功率密度测量原理195

11.4.2　近区功率密度测量的方法程序196

11.4.3　C频段13m天线机房内外微波辐射灾害测量197

附录　同步通信卫星轨道位置表199

参考文献208