能量收發(fā)效率對(duì)共焦點(diǎn)反射式光通信組網(wǎng)天線(xiàn)系統(tǒng)性能的影響
本文選題:光通信 + 組網(wǎng); 參考:《光學(xué)學(xué)報(bào)》2016年12期
【摘要】:激光通信組網(wǎng)天線(xiàn)系統(tǒng)能量發(fā)射效率與接收效率的高低決定了其通信能力的強(qiáng)弱。針對(duì)這一問(wèn)題,提出了一種新型組網(wǎng)天線(xiàn)系統(tǒng)基本模型,分析其能量發(fā)射效率與接收效率的算法并進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,推導(dǎo)出了其能量發(fā)射效率與接收效率的計(jì)算公式,深入討論了能量發(fā)射效率和能量接收效率與旋轉(zhuǎn)拋物面上下開(kāi)口直徑、焦距以及會(huì)聚透鏡單元口徑、焦距等光學(xué)結(jié)構(gòu)參數(shù)的準(zhǔn)確函數(shù)關(guān)系,相關(guān)結(jié)論可應(yīng)用于激光通信組網(wǎng)天線(xiàn)光學(xué)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化。最后以三顆低地球軌道(LEO)衛(wèi)星在距離1000km范圍內(nèi)、以高于2.5Gb/s的速率進(jìn)行組網(wǎng)通信為背景,通過(guò)分析和計(jì)算得出滿(mǎn)足通信條件的激光器最小發(fā)射功率、組網(wǎng)天線(xiàn)系統(tǒng)的發(fā)射效率隨跟蹤通信角度的變化曲線(xiàn)以及接收效率。
[Abstract]:The energy transmitting efficiency and receiving efficiency of laser communication netted antenna system determine its communication ability. In order to solve this problem, a new basic model of netted antenna system is proposed. The algorithm of energy transmission efficiency and receiving efficiency is analyzed and the mathematical model is established. The formula for calculating energy transmission efficiency and receiving efficiency is derived. The relationship between energy emission efficiency and energy receiving efficiency and the optical structure parameters, such as the diameter of the upper and lower opening of the rotating parabola, the focal length, the aperture of the lens unit and the focal length, are discussed. The relevant conclusions can be applied to the design and optimization of the optical structure of laser communication netted antennas. Finally, with three Leo satellites in the range of 1000km, the minimum emission power of the laser satisfying the communication condition is obtained by analyzing and calculating the minimum emission power of the laser, which is connected with the network at a rate of more than 2.5 GB / s. The transmission efficiency of the netted antenna system varies with the tracking communication angle, as well as the receiving efficiency.
【作者單位】: 長(zhǎng)春理工大學(xué)空地激光通信技術(shù)國(guó)防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室;長(zhǎng)春理工大學(xué)光電測(cè)控與光信息傳輸技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國(guó)空間技術(shù)研究院通信衛(wèi)星事業(yè)部;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(91338116)
【分類(lèi)號(hào)】:TN929.1
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,本文編號(hào):2069367
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