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瑞典GAS天线设计成果

时间:2023-08-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:图7-42GAS天线阵列构型示意每个天线臂的展开尺寸在4 m以上,为了便于运载发射,GAS的天线臂设计为可折叠的构型,收拢状态及天线臂折叠示意如图7-43所示,天线臂结构如图7-44所示。图7-44单个天线臂结构示意图7-45亮度温度图反演仿真结果天线阵列固定;天线阵列旋转瑞典在2010年完成了GAS原理样机的研制,频率为53 GHz,含有21个天线单元,天线阵面直径约为0.75 m,如图7-46、图7-47所示。图7-46GAS原理样机实物图片图7-4753 GHz天线单元实物图片

瑞典GAS天线设计成果

GAS(Geostationary Atmospheric Sounder)是由ESA资助、由瑞典研制的地球静止轨道综合孔径辐射计,主要目标是对地球圆盘的温度、湿度进行反演,系统主要参数如表7-4所示。

表7-4 GAS卫星系统参数

这一系统的基本原理、系统组成、工程实现与美国的GeoSTAR类似,主要不同之处有以下几点。

(1)天线阵列构型

由于GAS需要对4个频段的辐射进行观测,而不同频段需要使用不同的喇叭天线,因此,GAS的天线阵列由4种大小不同的喇叭组成,天线单元总数为140~150个,天线阵列构型非常复杂,如图7-42所示。

图7-42 GAS天线阵列构型示意

每个天线臂的展开尺寸在4 m以上,为了便于运载发射,GAS的天线臂设计为可折叠的构型,收拢状态及天线臂折叠示意如图7-43所示,天线臂结构如图7-44所示。

图7-43 收拢状态及天线臂展开示意

(2)天线阵列旋转(www.xing528.com)

受限于载荷和天线臂尺寸约束,4个频段的喇叭天线数量有限,导致独立基线有限、空间频率域采样点有限,并最终影响反演图像精度。为解决这一问题,GAS采取天线阵旋转的方案来获取足够多的基线,提高反演图像分辨率。在星体内,需要配置一个与天线阵列旋转方向相反的动量轮。仿真结果显示,当天线数量有限时,通过天线旋转可以大大提高图像精度,如图7-45所示。

图7-44 单个天线臂结构示意

图7-45 亮度温度图反演仿真结果

(a)天线阵列固定;(b)天线阵列旋转

瑞典在2010年完成了GAS原理样机的研制,频率为53 GHz,含有21个天线单元,天线阵面直径约为0.75 m,如图7-46、图7-47所示。

图7-46 GAS原理样机实物图片

图7-47 53 GHz天线单元实物图片

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