Кроссполяриза­ционная развязка спутниковой антенны

Кроссполяризационная развязка показывает отношение усиления кополярного сигнала, проходящего около линии оси диаграммы направленности тарелки, к усилению сигнала кроссполяризации в данном направлении, существующего на частоте приема или передачи.

Регламентация требований кроссполяризационной развязки VSAT обусловлены:

● Необходимостью обеспечения защиты полезных сигналов расположенных на Земле VSAT‑станций от сигналов ортогональной поляризации, производимых фиксированной спутниковой службой;

● Преимуществом кроссполяризационной развязки прямофокусных антенных систем, имеющих питание в средней точке перед офсетными;

● Превосходством офсетных антенн над тарелками, обладающими питанием в средней точке, за счет меньшего уровня боковых лепестков (для антенн малой апертуры — 1.2−2.4 м на полосах 14/12 ГГц);

● Широким применением офсетных антенн на станциях VSAT;

● Уменьшением эффективности повторного применения частот за счет двух типов поляризации при использовании прямофокусных антенн, обладающих относительно небольшой поляризационной избирательностью.

Антенны могут работать с разными видами поляризации, которые должны быть указаны в сопроводительных технических документах. В зависимости от диапазона и типа поляризации антенные системы имеют разные предъявляемые к кроссполяризационной развязке требования.

Для земных спутниковых станций, использующих C‑диапазон, минимальное значение кроссполяризационной развязки составляет 20 дБ в контуре, имеющем ослабление 1 дБ при коэффициенте эллиптичности, не превышающем 1.22.

Земные спутниковые станции, работающие с диапазоном Ku, имеют значение кроссполяризационной развязки не менее 30 дБ в контуре, имеющем ослабление 0.5 дБ при передаче, при приеме — минимум 25 дБ в том же контуре.

Значение кроссполяризационной развязки при использовании линейной поляризации с ослаблением контура минут 1 дБ должно составлять не менее 20 дБ. При передаче с данным типом поляризации антенные системы должны обеспечивать возможность изменения поляризационной настройки, где шаг не превышает 1º.

Кроссполяризационная развязка для круговой поляризации с ослаблением -1 дБ обладает осевым значением по напряжению, равным 1.22.

Данный вид измерений производится несколькими способами.

Измерение диаграммы направленности кроссполяризации по азимуту происходит следующим образом:

1. Испытуемое оборудование соединяется с осуществляющим измерения приемником, при этом частота испытательного сигнала должна соответствовать главной частоте передающей полосы. Сигнал, пропорциональный угловому расположению от сервопривода, подается на ось X графопостроителя, сигнал от измерительного приемника — на ось Y.

2. Испытательный сигнал транслируется измерительным передатчиком, предназначенным для линейной поляризации в вертикальной плоскости, для круговой — методом левого, а затем правого вращения. Ось главного лепестка тарелки при этом должна быть согласована с определенным лучом антенны передатчика, производящего измерения.

3. Осуществляется регулировка графопостроителя при помощи кополярного сигнала, а испытуемое оборудование движется по азимуту до -10º.

4. Дальнейшее измерение диаграммы направленности происходит путем передвижения антенны по азимуту от -10º до ±10º с фиксацией результатов на графопостроителе.

Определение диаграммы направленности кроссполяризации тарелки по углу места совпадает с таковым при расчетах по азимуту, однако испытуемое оборудование перемещается при этом на угол места до -1º, а измерение диаграммы направленности осуществляется путем передвижения антенны по углу места от -1 до +10º с фиксацией результатов на графопостроителе. Максимум регулировки поляризации достигается при минимальных показателях кроссполяризационной составляющей.

Замеры кроссполяризации для антенн, имеющих линейную поляризацию, выполняются в поле дальней зоны (ближней зоны — при точном преобразовании измерений для дальней зоны) или на внешней компактной площадке. Метод испытаний применяется внутри контура минус С дБ, где С = 1. Данный способ позволяет определить показатели 4‑х точек для каждой плоскости и частоты. Результаты показывают поляризационную развязку на передачу в 3‑х срезах азимута, а также одном срезе, осуществляемом по углу места и находящимся между углами, которые по контуру соответствуют значению кополярной составляющей, равному минус С дБ

Общие измерения производятся следующим образом:

1. Подобно замерам по азимуту и углу места испытуемое оборудование соединяется со специальным приемником, производящим замеры, а сигнал распределяется по осям графопостроителя.

2. При помощи приемника фиксируется уровень кополярной составляющей.

3. Перемещение антенны осуществляется по углу места и азимуту, пока принимаемый уровень не станет меньше С дБ.