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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