王 涵,姜 通,张国升

(上海卫星工程研究所,上海 200240)

0 引言

我国研制的新一代地球静止轨道气象卫星采用全新的卫星平台。作为一个全新的卫星平台,需满足卫星测控分系统正常工作的要求。测控天线作为卫星测控分系统的重要组成部分,实现地面遥控指令的接收与卫星遥测信息的发送,是卫星与地面间的“桥梁”,因此测控天线设计是保证测控系统正常工作的重要环节。与星上其他天线不同,为保证卫星在任何条件下测控通信都能正常工作,在满足增益要求的同时,要求天线波束尽可能宽,其理想状态要求天线波束覆盖为全向,实际要求测控天线具备准全向波束。本文对一种满足静止气象卫星测控要求的天线设计进行了研究。

1 卫星平台

我国新一代静止气象卫星姿态控制采用三轴稳定,与第一代自旋稳定的卫星相比,其特点为：一是新平台携带载荷多。除原可见光及红外观测外,增加了大气垂直观测、闪电观测等对地观测系统。二是覆盖频段范围广,无线传输通道多。频段从UHF频段到X频段,天线既有接收通道也有发射通道。为提高卫星业务能力,星上还采用了极化复用和频分复用。三是信息传输速率高。遥感器速率可达每秒数百兆位。四是采用三轴稳定方式工作,显著增加了卫星对地观测的时间。

2 测控天线方案设计

2.1 测控系统组成

测控系统由应答机、功放、双工器、天线网络和测控天线等组成,如图1所示。其中：测控天线采用收发共用方式。……