浅谈极化角对卫星接收信号的影响

施剑

一、什么是极化角？极化角对接收信号的影响。

我们国内卫星一般都是线极化，线极化分为水平极化和垂直极化。地面接收天线极化的定义是以卫星接收点的地平面为基准，天线馈源（或极化器）矩形波导口窄边平行于地平面，则电场矢量平行于地平面，定义为水平极化；反之馈源矩形波导口窄边垂直于地平面定义为垂直极化。

假定卫星波束中心与卫星同经度，那么与星下点同经度（但纬度不同）的非星下点接收天线能很好地与卫星辐射电磁波匹配，而与星下点不同经度的非星下点接收天线的极化必须旋转一个角度（即极化角，这个极化角也等于星下点的接收天线所在的地平面与非星下点的接收天线所在的地平面之间的交角）才能与卫星电波相匹配。

地面接收天线的极化角P可用下式计算：

P = arctg[sin（ψs-ψg）/tgθ]

公式中的ψg是接收站经度，ψs为卫星的经度，θ为接收站的纬度。

卫星系统产生极化不匹配主要原因是接收站天线极化匹配不良（极化角调整不准）。单极化系统，极化不匹配会产生极化损耗使接收信号降低。

对于双极化系统，多个转发器所使用的下行频率可能是有相同的，为此不同的转发器之间的信号是依靠不同的极化进行隔离的，如果极化不匹配，不仅产生极化损耗，还会产生两个极化系统之间的同频正交极化干扰，这种一个极化系统的信号对另一个极化系统信号的干扰体现为噪声的增加，使接收信号载噪比大大降低，严重时有明显干扰，甚至无法接收信号。……