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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 深空探测通信的特点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12

1.3.3 高频接收分系统12

1.3.4 多功能数字基带分系统13

1.3.5 监控分系统13

1.3.6 数据传输分系统13

1.3.7 SLE服务终端分系统13

1.3.8 时频分系统14

1.3.9 标校分系统14

1.3.10 自动测试分系统14

1.4 系统工作原理14

1.4.1 测距15

1.4.2 测速26

1.4.3 遥控32

1.4.4 遥测和数传33

1.4.5 跟踪测角34

1.5 系统工作流程37

1.5.1 系统信号流程37

1.5.2 常规测控模式捕获流程39

1.5.3 深空测控模式捕获流程40

1.6 系统工作方式42

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43

1.7 系统指标计算分析44

1.7.1 系统品质因数分析44

1.7.2 系统EIRP分析49

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61

1.8.1 偏馈校零61

1.8.2 短环校零65

1.8.3 分段校零65

1.9 系统校相67

1.9.1 快速校相68

1.9.2 射电星校相72

1.9.3 近场聚焦法校相78

1.10 系统电磁兼容设计78

1.10.1 系统频率设计与干扰分析78

1.10.2 波束波导网络中的隔离设计86

1.10.3 原子钟屏蔽钟房设计88

1.10.4 无源交调控制89

1.11 系统安全性设计92

1.11.1 功放联锁保护92

1.11.2 大功率极化开关的安全保护94

1.11.3 氢钟恒温箱安全性设计94

第2章 天伺馈分系统97

2.1 概述98

2.2 功能与技术指标99

2.2.1 主要功能99

2.2.2 技术指标99

2.3 组成及工作原理101

2.3.1 分系统组成101

2.3.2 工作原理103

2.4 方案设计109

2.4.1 天馈子系统109

2.4.2 天线机械结构子系统120

2.4.3 天线控制子系统135

2.4.4 角编码／时码及极化控制单元149

2.4.5 标校子系统151

2.5 关键技术152

2.5.1 波束波导设计技术152

2.5.2 波束波导馈电系统波束倾斜补偿技术159

2.5.3 高精度位置编码技术161

2.5.4 大口径天线副面调整技术165

2.5.5 大口径天线标校测试技术170

2.5.6 阵风扰动对天线的影响及补偿技术186

2.5.7 天线热变形及补偿技术187

2.5.8 波束波导镜面位置的调整方法188

2.5.9 天线反射体面精度测量及调整技术195

2.5.10 波束波导天线三轴中心位置的确定及测量方法198

第3章 发射分系统201

3.1 概述202

3.2 功能与技术指标202

3.2.1 主要功能202

3.2.2 技术指标203

3.3 组成及工作原理204

3.3.1 分系统组成204

3.3.2 工作原理206

3.4 方案设计207

3.4.1 发射分系统频率配置207

3.4.2 发射分系统电平分配208

3.4.3 S上变频器设计209

3.4.4 X上变频器二设计212

3.4.5 发射中频开关矩阵设计213

3.4.6 S发射射频开关网络设计214

3.4.7 X发射射频开关网络设计215

3.4.8 发射测试开关网络设计216

3.4.9 高功放设计216

3.4.10 S小环下变频器设计236

3.4.11 X小环下变频器设计237

3.4.12 分系统监控设计238

3.5 关键技术239

3.5.1 宽带大功率速调管技术239

3.5.2 大功率散热技术251

3.5.3 功率精确控制技术265

第4章 高频接收分系统271

4.1 概述272

4.2 功能与技术指标272

4.2.1 主要功能272

4.2.2 技术指标273

4.2.3 环境适应性要求274

4.3 组成及工作原理274

4.3.1 分系统组成274

4.3.2 工作原理282

4.4 方案设计284

4.4.1 高频接收信道频率配置284

4.4.2 小步进频率源设计285

4.4.3 接收信道增益噪温核算286

4.4.4 带内幅频波动分析290

4.4.5 常温工作模式下发阻滤波器指标要求290

4.5 关键技术292

4.5.1 超低相位噪声技术292

4.5.2 低温接收组件设计技术295

4.5.3 超导滤波器设计技术308

4.5.4 极低噪声测试及不确定度评估技术315

第5章 多功能数字基带分系统321

5.1 概述322

5.2 功能与技术指标322

5.2.1 主要功能322

5.2.2 技术指标323

5.3 组成及工作原理328

5.3.1 分系统组成328

5.3.2 工作原理332

5.4 方案设计359

5.4.1 测控基带359

5.4.2 数传单元379

5.4.3 视频切换单元387

5.4.4 基带监控软件390

5.5 关键技术396

5.5.1 极低信噪比信号捕获技术396

5.5.2 极窄带锁相环跟踪技术404

5.5.3 低损耗解调译码技术415

第6章 监控分系统433

6.1 概述434

6.2 功能与技术指标434

6.2.1 主要功能434

6.2.2 技术指标436

6.3 组成及工作原理436

6.3.1 分系统组成436

6.3.2 监控体系结构437

6.3.3 工作流程438

6.3.4 客户机／服务器工作模式439

6.4 方案设计441

6.4.1 计算机硬件环境441

6.4.2 计算机软件环境441

6.4.3 客户机应用软件设计441

6.4.4 服务器应用软件设计445

6.5 安全设计463

6.5.1 网络访问安全防护463

6.5.2 计算机平台安全防护464

6.5.3 设备使用安全防护465

6.6 自动运行设计465

6.6.1 自动运行模式465

6.6.2 TT＆C自动运行设计465

6.6.3 流程编辑468

6.6.4 自动测试设计468

6.7 分系统对外信息接口469

6.7.1 YK-MCP接口底层传输协议470

6.7.2 网络组播接口底层传输协议472

第7章 时频分系统473

7.1 概述474

7.2 功能与技术指标474

7.2.1 主要功能474

7.2.2 技术指标474

7.3 组成及工作原理475

7.4 方案设计477

7.4.1 氢钟479

7.4.2 铷原子频标483

7.4.3 频率净化器483

7.4.4 GPS定时接收机／北斗定时接收机486

7.4.5 时码信号产生器486

7.4.6 时间信号巡检器与时间间隔计数器489

7.4.7 时频监控490

7.4.8 频率信号分配放大器491

7.4.9 脉冲信号分配器492

7.4.10 B码分配器494

7.5 关键技术495

7.5.1 GPS共视接收机工作原理495

7.5.2 GPS共视的条件要求497

7.5.3 GPS时间同步精度分析497

第8章 标校分系统499

8.1 概述500

8.2 功能与技术指标500

8.2.1 主要功能500

8.2.2 技术指标501

8.3 组成及工作原理502

8.3.1 分系统组成502

8.3.2 工作原理504

8.4 方案设计507

8.4.1 校零变频器507

8.4.2 联试应答机513

8.4.3 射频模拟源518

8.4.4 标校监控单元523

8.4.5 公共切换单元524

8.5 关键技术525

8.5.1 目标模拟源实现方案525

8.5.2 目标模拟源系统接入方式537

第9章 自动测试分系统541

9.1 概述542

9.2 功能与技术指标542

9.2.1 主要功能542

9.2.2 技术指标542

9.3 组成及工作原理543

9.3.1 分系统组成543

9.3.2 工作原理544

9.4 方案设计545

9.4.1 测试项目及测试点设计545

9.4.2 分机设计方案548

9.4.3 自动测试软件设计549

9.5 测试标校552

9.5.1 标校原理552

9.5.2 标校方法553

9.5.3 测试流程553

第10章 数据传输分系统561

10.1 概述562

10.2 功能与技术指标563

10.2.1 主要功能563

10.2.2 可靠性要求563

10.2.3 效率要求564

10.3 组成及工作原理564

10.3.1 分系统组成564

10.3.2 工作原理565

10.3.3 信息传输流程567

10.4 方案设计568

10.4.1 计算机硬件环境568

10.4.2 计算机软件环境568

10.4.3 应用软件设计568

10.5 关键技术585

第11章 SLE服务终端分系统589

11.1 概述590

11.2 功能与技术指标592

11.2.1 主要功能592

11.2.2 服务实例指标593

11.2.3 实时处理速率指标593

11.2.4 记录要求593

11.3 组成及工作原理593

11.3.1 分系统组成593

11.3.2 工作原理595

11.4 方案设计597

11.4.1 计算机硬件环境597

11.4.2 计算机软件环境597

11.4.3 应用软件设计598

11.4.4 时码板613

11.5 关键技术615

第12章 系统内外接口关系617

12.1 概述618

12.2 系统对外接口619

12.2.1 电气接口619

12.2.2 信息接口619

12.3 分系统间接口621

第13章 系统结构工艺及布局631

13.1 概述632

13.2 地面深空站整体布局632

13.2.1 天线塔基内设备机房632

13.2.2 塔外设备机房635

13.2.3 综合机房638

13.2.4 测站中心机房638

13.3 地面深空站基建工艺638

13.3.1 天线基础要求和整场要求638

13.3.2 机房通用要求641

13.3.3 塔基机房要求641

13.3.4 室外电缆沟642

13.3.5 防雷电要求642

13.3.6 接地要求642

第14章 指标测试方法643

14.1 概述644

14.2 系统G/T的近场聚焦法测试644

14.3 系统EIRP测试645

14.4 系统载波捕获时间测试648

14.5 测距捕获时间测试648

14.6 测速随机误差测试649

14.7 测距随机误差测试649

14.8 测距系统误差测试650

14.9 时频分系统测试651

14.9.1 频率稳定度测试651

14.9.2 单边相位噪声测试652

14.10 系统指标测试结果652

缩写词656

索引659

参考文献665