中国深空网 系统设计与关键技术 上 S/X双频段深空测控通信系统PDF电子书下载

第1章 系统 1

1.1 概述 2

1.1.1 深空测控通信系统的任务 2

1.1.2 深空测控通信的特点 3

1.1.3 关键技术 4

1.2 系统功能与技术指标 9

1.2.1 主要功能 9

1.2.2 技术指标 10

1.3 系统组成 11

1.3.1 天伺馈分系统 11

1.3.2 发射分系统 13

1.3.3 高频接收分系统 13

1.3.4 多功能数字基带分系统 13

1.3.5 监控分系统 14

1.3.6 数据传输分系统 14

1.3.7 SLE服务终端分系统 14

1.3.8 时频分系统 14

1.3.9 标校分系统 15

1.3.10 自动测试分系统 15

1.4 系统工作原理 15

1.4.1 测距 15

1.4.2 测速 27

1.4.3 遥控 32

1.4.4 遥测和数传 34

1.4.5 跟踪测角 35

1.5 系统工作流程 38

1.5.1 系统信号流程 38

1.5.2 常规测控模式捕获流程 40

1.5.3 深空测控模式捕获流程 41

1.6 系统工作方式 43

1.6.1 一个目标的典型上／下行组合工作模式 43

1.6.2 干涉测量工作模式 44

1.7 系统指标计算分析 45

1.7.1 系统G/T分析 45

1.7.2 系统EIRP分析 48

1.7.3 测距精度分析 50

1.7.4 测速精度分析 52

1.7.5 测角精度分析 54

1.7.6 遥测数传解调损失及分配 57

1.8 系统距离零值标校 60

1.8.1 偏馈校零 60

1.8.2 短环校零 63

1.8.3 分段校零 64

1.9 系统校相 65

1.9.1 快速校相 66

1.9.2 射电星校相 70

1.10 系统电磁兼容设计 75

1.10.1 系统频率设计与干扰分析 75

1.10.2 波束波导网络中的隔离设计 81

1.10.3 原子钟屏蔽钟房设计 83

1.10.4 无源交调控制 83

1.11 系统安全性设计 86

1.11.1 功放联锁保护 87

1.11.2 大功率极化开关的安全保护 88

1.11.3 氢钟恒温箱安全性设计 89

第2章 天伺馈分系统 91

2.1 概述 92

2.2 功能与技术指标 93

2.2.1 主要功能 93

2.2.2 天线射频指标 93

2.2.3 天线机械结构指标 94

2.3 组成及工作原理 95

2.3.1 分系统组成 95

2.3.2 工作原理 96

2.4 方案设计 100

2.4.1 天线射频子系统 100

2.4.2 天线机械结构子系统 100

2.4.3 天线控制子系统 102

2.4.4 标校子系统 103

2.5 关键技术 104

2.5.1 波束波导设计技术 104

2.5.2 波束波导馈电系统波束倾斜补偿技术 110

2.5.3 高精度角位置编码技术 117

2.5.4 大口径天线副反射面调整技术 120

2.5.5 大口径天线标校测试技术 128

2.5.6 阵风扰动对天线的影响及补偿技术 141

2.5.7 波束波导镜面位置的调整方法 143

2.5.8 天线反射体面精度测量及调整技术 150

2.5.9 波束波导天线三轴中心位置的确定及测量方法 154

第3章 发射分系统 159

3.1 概述 160

3.2 功能与技术指标 160

3.2.1 主要功能 160

3.2.2 技术指标 160

3.3 组成及工作原理 162

3.3.1 分系统组成 162

3.3.2 工作原理 162

3.4 方案设计 163

3.4.1 发射分系统的频率关系设计 163

3.4.2 发射分系统电平分配 164

3.4.3 变频器设计 166

3.4.4 低相噪本振源设计 168

3.4.5 设备的控制管理 172

3.4.6 高功放设计 173

3.4.7 S/X频段1kW固态功放设计 189

3.5 关键技术 198

3.5.1 宽带大功率速调管技术 198

3.5.2 大功率散热技术 211

3.5.3 功率精确控制技术 225

3.5.4 PIM噪声控制技术 229

3.5.5 功放与天馈的联锁保护措施 231

第4章 高频接收分系统 237

4.1 概述 238

4.2 功能与技术指标 238

4.2.1 主要功能 238

4.2.2 技术指标 239

4.3 组成及工作原理 240

4.3.1 分系统组成 240

4.3.2 工作原理 248

4.4 方案设计 250

4.4.1 下行频率配置 250

4.4.2 频综器设计 251

4.4.3 接收信道电平分配 253

4.4.4 噪声温度核算 254

4.4.5 低温接收组件设计 255

4.5 关键技术 261

4.5.1 超低相位噪声技术 261

4.5.2 低温接收组件设计技术 271

4.5.3 超导滤波器设计技术 275

4.5.4 极低噪声测试及不确定度评估技术 282

第5章 多功能数字基带分系统 287

5.1 概述 288

5.2 功能与技术指标 289

5.2.1 主要功能 289

5.2.2 技术指标 290

5.3 组成及工作原理 299

5.3.1 分系统组成 299

5.3.2 工作原理 303

5.4 方案设计 310

5.4.1 硬件设计 310

5.4.2 软件设计 332

5.5 关键技术 343

5.5.1 极低信噪比信号捕获技术 343

5.5.2 极窄带锁相环跟踪技术 359

5.5.3 低损耗解调译码技术 378

5.5.4 残留载波与抑制载波数据调制解调技术 384

第6章 监控分系统 393

6.1 概述 394

6.2 主要功能 394

6.3 组成及工作原理 395

6.3.1 分系统组成 395

6.3.2 工作原理 397

6.4 方案设计 402

6.4.1 硬件环境 402

6.4.2 软件环境 402

6.4.3 应用软件设计 402

6.4.4 任务过程设计 429

6.4.5 安全性设计 444

6.4.6 时码板 445

6.4.7 工业电视 445

6.5 自动运行设计 446

6.5.1 计划管理 446

6.5.2 测控任务自动运行设计 450

6.5.3 干涉测量自动运行设计 452

6.6 自动化测试设计 454

6.6.1 系统测试项目 456

6.6.2 发射分系统测试项目 458

6.6.3 高频接收分系统测试项目 460

6.6.4 天伺馈分系统测试项目 460

6.6.5 多功能数字基带分系统测试项目 461

第7章 时频分系统 463

7.1 概述 464

7.2 功能与技术指标 464

7.2.1 主要功能 464

7.2.2 技术指标 464

7.3 组成及工作原理 467

7.4 方案设计 469

7.4.1 氢钟 470

7.4.2 铷钟 472

7.4.3 频率信号净化器 473

7.4.4 GPS定时接收机 476

7.4.5 时码产生器 477

7.4.6 时间信号巡检器与时间间隔计数器 477

7.4.7 时频监控 478

7.4.8 频率信号分配放大器 480

7.4.9 脉冲信号分配器 480

7.4.10 B码信号分配器 481

7.4.11 GPS共视接收机 481

7.5 关键技术 483

7.5.1 GPS共视接收机 483

7.5.2 GPS共视的数据处理方法 485

7.5.3 GPS时间同步精度分析 486

第8章 标校分系统 487

8.1 概述 488

8.2 功能与技术指标 488

8.2.1 主要功能 488

8.2.2 技术指标 489

8.3 组成及工作原理 491

8.3.1 分系统组成 491

8.3.2 工作原理 494

8.4 方案设计 497

8.4.1 联试应答机设计 497

8.4.2 校零变频器设计 504

8.4.3 目标模拟源设计 508

8.5 关键技术 518

8.5.1 对超远距离的高精度模拟技术 518

8.5.2 距离和速度、加速度的严格相关模拟技术 519

第9章 自动测试分系统 523

9.1 概述 524

9.2 功能与技术指标 524

9.2.1 主要功能 524

9.2.2 自动测试精度要求 525

9.3 组成及工作原理 525

9.3.1 分系统组成 525

9.3.2 工作原理 526

9.4 方案设计 527

9.4.1 测试项目及测试点设计 527

9.4.2 分机方案设计 530

9.4.3 自动测试软件设计 532

9.4.4 与监控分系统的关系 538

9.4.5 测试方法 540

第10章 数据传输分系统 571

10.1 概述 572

10.2 功能与技术指标 573

10.2.1 主要功能 573

10.2.2 可靠性要求 573

10.2.3 效率要求 574

10.3 组成及工作原理 574

10.3.1 分系统组成 574

10.3.2 工作原理 575

10.3.3 信息传输流程 577

10.4 方案设计 578

10.4.1 计算机硬件环境 578

10.4.2 计算机软件环境 578

10.4.3 应用软件设计 578

10.5 关键技术 595

第11章 SLE服务终端分系统 599

11.1 概述 600

11.2 功能与技术指标 602

11.2.1 主要功能 602

11.2.2 技术指标 603

11.3 组成及工作原理 604

11.3.1 分系统组成 604

11.3.2 工作原理 605

11.4 方案设计 607

11.4.1 计算机硬件环境 607

11.4.2 计算机软件环境 608

11.4.3 应用软件设计 608

11.4.4 时码板 623

11.5 关键技术 625

第12章 系统内外接口关系 627

12.1 概述 628

12.2 系统对外接口 629

12.2.1 对外接口 629

12.2.2 信息接口 630

12.3 系统内部接口 632

第13章 系统结构工艺与布局 641

13.1 概述 642

13.2 整站布局 642

13.2.1 地下天线塔基机房 642

13.2.2 地面机房 647

13.2.3 地面水泥平台 650

13.3 基建工艺要求 651

13.3.1 系统供电 651

13.3.2 天线基础要求及场坪要求 652

13.3.3 机房通用要求 652

13.3.4 系统电缆通道 655

13.3.5 系统防雷电要求 656

13.3.6 系统接地 656

13.4 系统关键设备安装 656

13.4.1 发射机安装及馈线连接 656

13.4.2 接收机安装及馈线连接 658

第14章 指标测试方法 661

14.1 概述 662

14.2 系统G/T值测试 662

14.3 系统EIRP值测试 663

14.4 系统载波捕获时间测试 665

14.5 测距捕获时间测试 666

14.6 测速随机误差测试 667

14.7 测距随机误差测试 667

14.8 测距系统误差测试 668

14.9 低温接收组件等效噪温测试 668

14.10 本振相位噪声测试 671

14.11 时频分系统测试 672

14.11.1 频率时域稳定度测试 673

14.11.2 单边相位噪声测试 676

14.12 系统指标测试结果 677

缩写词 681

索引 685

参考文献 692