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