CN116054923A - 一种电调双极化卫星信号接收系统 - Google Patents

一种电调双极化卫星信号接收系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电调双极化卫星信号接收系统，属于卫星通信技术领域。本发明所述的一种电调双极化卫星信号接收系统，包括双极化接收天线面板、水平极化链路、垂直极化链路和微控制单元；双极化天线的每个端口信号用功率分配器分为两路输出，然后再采用移相器和衰减器对每路输出信号调幅调相，最后进行合成，同时得到了垂直极化和水平极化的卫星信号输出。本发明通过对输出信号进行再功率分配，可以同时得到多路正交极化信号，方便多用户终端的接入。

Description

一种电调双极化卫星信号接收系统
技术领域
本发明涉及卫星通信技术领域，具体为一种电调双极化卫星信号接收系统。
背景技术
卫星通信系统具有覆盖面积广、工作频带宽、业务承载量大、通信质量稳定等优点，尤其适用于地面无线通信难以覆盖的区域，如草原、海洋、山区丘陵地带等，是现代无线通信系统的重要组成部分。一般而言，卫星通信广播采用正交极化频率复用技术来增加信道容量，但由于地球电离层的法拉第旋转效应、地面卫星天线姿态的变化、雨滴对于水平极化分量和垂直极化分量衰减不同等原因，卫星通信信号载波的电极化状态经常会发生改变，从而引起电磁波信号极化失配。具体而言，对于单极化信号，极化失配会导致信号功率降低；而对于双极化信号，极化失配不仅会产生极化损耗，降低信号场强，还会使同频正交信号相互干扰，信噪比降低，严重时接收机无法解调出卫星信号，使通信中断。为了改善地面卫星接收系统的电磁波极化匹配状态，目前主要有两种调极化的方式。第一种方式是传统的机械调整，即通过电机伺服机构来旋转地面站卫星天线，使其极化方向与入射波相同。这种极化调整方式效率低，精度差，且伺服机构导致整个系统体积臃肿、笨重。第二种方式是有源电调极化，即采用数字电路控制两个正交线极化波的幅度和相位比例，来获得任意极化状态的电磁波。现有技术通过对天线接收的极化信号进行分解、放大和下变频为两路中频信号，通过对两路中频信号进行相位调整与合成，实现对卫星信号极化角的跟踪和对准。但也只能实现一个线极化波的接收和发射，无法实现多路极化波的接收和发射。
目前的有源电调极化技术已经能够基本实现高精度卫星通信极化跟踪，并实现单路极化信号的合成。但目前还没有公开报道关于卫星通信广播的正交极化频率同时合成和输出的技术，用户终端往往只能接收一个卫星极化信号波。因此，采用电调双极化技术对卫通广播的交叉极化波同时合成，并能够同时输出、或同时多路输出是亟待解决和完善的技术难点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电调双极化卫星信号接收系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种电调双极化卫星信号接收系统，该系统包括双极化接收天线面板、水平极化链路、垂直极化链路和微控制单元；
所述电调双极化卫星信号接收系统包括双极化天线面板，所述双极化天线面板有两个BJ120波导输出端口：水平极化(H)端口、垂直极化(V)端口。
所述设卫星发送到地面接收天线的水平极化波电场矢量为EH，垂直极化波电场矢量为EV，而双极化接收天线面板H端口输出电场分量为EH，V端口输出电场分量为EV，则具有如下关系：
H端口输出：E′H＝EHcosθ-EVsinθ
V端口输出：E′V＝EHsinθ+EVcosθ
其中，θ为接收天线与卫星来波的极化夹角。
所述天线的H端口依次与水平极化信道低噪放(LNA)、水平极化信道带通滤波器(BPF)相连。水平极化信道等幅同相功分器将水平极化波分为两路，一路继续进入水平极化链路，依次与一号水平极化信号下变频器、一号水平极化信号数控衰减器相连，并连接至水平极化信道中频合路器的一端口。天线的V端口依次与垂直极化信道低噪放(LNA)、垂直极化信道带通滤波器(BPF)相连。垂直极化信道等幅同相功分器将垂直极化波分为两路，一路进入垂直极化链路，依次与一号垂直极化信号下变频器、一号垂直极化信号数控衰减器相连，并连接至垂直极化信道中频合路器的一端口，垂直极化信道等幅同相功分器将垂直极化波的另一路送入二号垂直极化信号下变频器，并依次进入二号垂直极化信号数控衰减器，并连接水平极化信道中频合路器的二端口；水平极化信道中频合路器连接水平极化信道中频放大器；水平极化信道等幅同相功分器连接二号水平极化信号下变频器，并依次连接二号水平极化信号数控衰减器和垂直极化信道中频合路器的二端口，垂直极化信道中频合路器连接垂直极化信道中频放大器；
本振的输出端与一号等幅同相功分器的公共口相连，一号等幅同相功分器的一端口与一号水平极化信号移相器的输入端相连，移相器的输出端与一号水平极化信号下变频器的本振输入端相连；功分器的二端口与二号垂直极化信号移相器的输入端相连，移相器的输出端与二号垂直极化信号下变频器的本振输入端相连；
本振的另一输出端与二号等幅同相功分器的公共口相连，二号等幅同相功分器的另一端口与一号垂直极化信号移相器的输入端相连，移相器的另一输出端与一号垂直极化信号下变频器的本振输入端相连；功分器的二端口与二号水平极化信号移相器的输入端相连，移相器的输出端与二号水平极化信号下变频器的本振输入端相连；
微控制器的发射相位信号输出端与一号双通道数模转换器和二号双通道数模转换器的数字信号输入端相连，一号双通道数模转换器的控制电压输出端一与一号水平极化信号移相器的控制端相连、数模转换器的控制电压输出端二与二号垂直极化信号移相器的控制端相连；二号双通道数模转换器的控制电压输出端一与与一号垂直极化信号移相器的控制端相连、数模转换器的控制电压输出端二与二号水平极化信号移相器的控制端相连；微控制器的各幅度信号输出端分别与数控衰减器的4个控制端相连。
所述水平极化链路中，双极化接收天线的H端口依次连接水平极化信道低噪放(LNA)、水平极化信道带通滤波器(BPF)、水平极化信道一分二等幅同相功分器。经过所述的功分器后水平极化电场分量EH分为两路，一路依次进入一号水平极化信号下变频器、一号水平极化信号数控衰减器，实现水平极化信号的增益调整，随后进入水平极化信道中频合路器。双极化接收天线的V端口依次连接垂直极化信道低噪放(LNA)、垂直极化信道带通滤波器(BPF)、垂直极化信道一分二等幅同相功分器。经过所述的功分器后垂直极化电场分量EV分为两路，一路依次进入二号垂直极化信号下变频器、二号垂直极化信号数控衰减器，实现垂直极化信号的增益调整，随后进入水平极化信道中频合路器。水平极化信道中频合路器将水平极化和垂直极化两路信号进行等幅同相的功率合成后，送给水平极化信道中频放大器进行放大后输出，得到卫星发送到地面接收天线的水平极化波电场矢量为EH；
一号水平极化信号下变频器和二号垂直极化信号下变频器的本振信号由一号晶振产生(该晶振也可以用频率合成器替代)。本振信号通过一号等幅同相功分器进行功分，功分后的两路参考信号分别由一号水平极化信号移相器进行移相后送给一号水平极化信号下变频器，另一路由二号垂直极化信号移相器进行移相后送给二号垂直极化信号下变频器；
通过调整水平极化链路的一号水平极化信号移相器和一号水平极化信号数控衰减器，以及二号垂直极化信号移相器和二号垂直极化信号数控衰减器，可以实现水平极化和垂直极化接收信号的幅相调整，从而复现卫星发送到地面接收天线的水平极化波电场矢量EH。
所述水平极化波电场矢量EH的复现的具体理论如下:
S5-1、根据所接收卫星和地面站经纬度对极化夹角θ进行预估；
S5-2、当接收天线的水平极化分量经过水平极化链路时，通过数控衰减器和移相器，使其为：
EHa＝E′Hcosθ＝EHcos2θ-EVsinθcosθ
S5-3、当通过垂直极化链路功分过来后的垂直极化分量通过数控衰减器和移相器，使其为：
EHb＝E′Vsinθ＝EHsin2θ+EVsinθcosθ
S5-4、将这两个分量经过同相合路器二合一输出，则可以输出水平信号：
EHa+EHb＝EH
其中，EHa为接收的天线的水平极化分量；EHb为通过垂直极化链路功分过来后的垂直极化分量。
在垂直极化链路中，双极化接收天线的V端口依次连接垂直极化信道低噪放(LNA)、垂直极化信道带通滤波器(BPF)、垂直极化信道一分二等幅同相功分器。经过所述的功分器后垂直极化电场分量EV分为两路，一路依次进入一号垂直极化信号下变频器、一号垂直极化信号数控衰减器，实现垂直极化信号的增益调整，随后进入垂直极化信道中频合路器。双极化接收天线的H端口依次连接水平极化信道低噪放(LNA)、水平极化信道带通滤波器(BPF)、水平极化信道一分二等幅同相功分器。经过所述的功分器后水平极化电场分量EH分为两路，一路依次进入二号水平极化信号下变频器、二号水平极化信号数控衰减器，实现水平极化信号的增益调整，随后进入垂直极化信道中频合路器。垂直极化信道中频合路器将水平极化和垂直极化两路信号进行等幅同相的功率合成后，送给垂直极化信道中频放大器进行放大后输出，得到卫星发送到地面接收天线的水平极化波电场矢量为EV；
一号垂直极化信号下变频器和二号水平极化信号下变频器的本振信号由二号晶振产生(该晶振也可以用频率合成器替代)。本振信号通过二号等幅同相功分器进行功分，功分后的两路参考信号分别由一号垂直极化信号移相器进行移相后送给一号垂直极化信号下变频器，另一路由二号水平极化信号移相器进行移相后送给二号水平极化信号下变频器；
通过调整垂直极化链路的一号垂直极化信号移相器和一号垂直极化信号数控衰减器，以及二号水平极化信号移相器和二号水平极化信号数控衰减器，可以实现垂直极化和水平极化接收信号的幅相调整，从而复现卫星发送到地面接收天线的垂直极化波电场矢量EV。
所述水平极化波电场矢量EH的复现的具体理论同理可得垂直极化波电场矢量EV复现的具体理论步骤如下：
S6-1、当接收天线的垂直极化分量经过垂直极化链路时，通过数控衰减器和移相器的作用后为：
EVa＝E′Vcosθ＝EVsinθcosθ+EVcos2θ
S6-2、通过水平极化链路功分过来后的水平极化分量通过数控衰减器和移相器后为：
EVb＝E′Hsin(θ+π)＝-EHsinθcosθ+EVsin2θ
S6-3、两个分量再经过同相二合一合路器输出，则输出信号为：
EVa+EVb＝EV
其中，EVa为接收天线的垂直极化分量；EVb为通过水平极化链路功分过来后的水平极化分量；
S6-4、同时检测两路的信号接收功率最大值，可以获得θ值。
所述实现该电调双极化卫星信号接收的先前条件为链路校准，步骤为：将水平极化和垂直极化的幅度和相位拉齐，然后根据所要接收的卫星查询其落地信号的极化夹角，根据极化角查表，由微控制器生成水平极化波和垂直极化波的幅度控制字和相位控制字，分别通过一号双通道数模转换器调整水平极化波的幅度和相位以及二号双通道数模转换器调整垂直极化波的幅度和相位。
所述所接收电磁波的极化夹角调整范围为0～180度，精度由数控衰减器和移相器的数字位数决定，要求交叉极化优于30dB。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明针对最近发展迅速的电调极化技术只能对卫星通信广播的正交极化波实现单一极化波合成和跟踪的缺点，提供一种新型的电调双极化技术。该技首先将双极化天线的每个端口信号用功率分配器分为两路输出，然后再采用移相器和衰减器对每路输出信号调幅调相，最后再合成，同时得到了垂直极化和水平极化的卫星信号输出。通过对输出信号进行再功率分配，可以同时得到多路正交极化信号，从而方便多用户终端的接入。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一种电调双极化卫星信号接收系统原理框图；
图2是本发明双极化接收天线背板示意图；
图3是本发明双极化接收天线示意图；
图中：1、双极化接收天线面板；2、水平极化信道低噪放(LNA)；3、垂直极化信道低噪放(LNA)4、水平极化信道带通滤波器(BPF)；5、垂直极化信道带通滤波器(BPF)；6、水平极化信道等幅同相功分器；7、垂直极化信道等幅同相功分器；8、一号本振；9、二号本振；10、一号等幅同相功分器；11、二号等幅同相功分器；12、一号水平极化信号下变频器；13、一号垂直极化信号下变频器；14、一号水平极化信号移相器；15、二号垂直极化信号移相器；16、一号垂直极化信号移相器；17、二号水平极化信号移相器；18、二号垂直极化信号下变频器；19、二号水平极化信号下变频器；20、一号水平极化信号数控衰减器；21、一号垂直极化信号数控衰减器；22、二号垂直极化信号数控衰减器；23、二号水平极化信号数控衰减器；24、水平极化信道中频合路器；25、垂直极化信道中频合路器；26、一号双通道数模转换器；27、二号双通道数模转换器；28、微控制器；29、水平极化信道中频放大器；30、垂直极化信道中频放大器；31、水平极化中频信号输出；32、垂直极化中频信号输出。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图3，本发明提供技术方案：一种电调双极化卫星信号接收系统，该系统包括双极化接收天线面板、水平极化链路、垂直极化链路和微控制单元；
所述电调双极化卫星信号接收系统包括双极化天线面板1，双极化天线面板1有两个BJ120波导输出端口：水平极化(H)端口、垂直极化(V)端口。
所述设卫星发送到地面接收天线的水平极化波电场矢量为EH，垂直极化波电场矢量为EV，而双极化接收天线面板H端口输出电场分量为EH，V端口输出电场分量为EV，则具有如下关系：
H端口输出：E′H＝EHcosθ-EVsinθ
V端口输出：E′V＝EHsinθ+EVcosθ
其中，θ为接收天线与卫星来波的极化夹角。
所述天线的H端口依次与水平极化信道低噪放(LNA)2、水平极化信道带通滤波器(BPF)4相连。水平极化信道等幅同相功分器6将水平极化波分为两路，一路继续进入水平极化链路，依次与一号水平极化信号下变频器12、一号水平极化信号数控衰减器20相连，并连接至水平极化信道中频合路器24的一端口。天线的V端口依次与垂直极化信道低噪放(LNA)3、垂直极化信道带通滤波器(BPF)5相连。垂直极化信道等幅同相功分器7将垂直极化波分为两路，一路进入垂直极化链路，依次与一号垂直极化信号下变频器13、一号垂直极化信号数控衰减器21相连，并连接至垂直极化信道中频合路器25的一端口，垂直极化信道等幅同相功分器7将垂直极化波的另一路送入二号垂直极化信号下变频器18，并依次进入二号垂直极化信号数控衰减器22，并连接水平极化信道中频合路器24的二端口；水平极化信道中频合路器24连接水平极化信道中频放大器29；
水平极化信道等幅同相功分器6连接二号水平极化信号下变频器19，并依次连接二号水平极化信号数控衰减器23和垂直极化信道中频合路器25的二端口，垂直极化信道中频合路器25连接垂直极化信道中频放大器30；
本振8的输出端与一号等幅同相功分器10的公共口相连，功分器10的一端口与一号水平极化信号移相器14的输入端相连，移相器14的输出端与一号水平极化信号下变频器12的本振输入端相连；功分器10的二端口与二号垂直极化信号移相器15的输入端相连，移相器15的输出端与二号垂直极化信号下变频器18的本振输入端相连；
本振9的输出端与二号等幅同相功分器11的公共口相连，功分器11的一端口与一号垂直极化信号移相器16的输入端相连，移相器16的输出端与一号垂直极化信号下变频器13的本振输入端相连；功分器11的二端口与二号水平极化信号移相器17的输入端相连，移相器17的输出端与二号水平极化信号下变频器19的本振输入端相连；
微控制器28的发射相位信号输出端与一号双通道数模转换器26和二号双通道数模转换器27的数字信号输入端相连，一号双通道数模转换器26的控制电压输出端一与一号水平极化信号移相器14的控制端相连、数模转换器26的控制电压输出端二与二号垂直极化信号移相器15的控制端相连；二号双通道数模转换器27的控制电压输出端一与与一号垂直极化信号移相器16的控制端相连、数模转换器27的控制电压输出端二与二号水平极化信号移相器17的控制端相连；微控制器28的各幅度信号输出端分别与数控衰减器20、21、22、23的控制端相连。
所述水平极化链路中，双极化接收天线的H端口依次连接水平极化信道低噪放(LNA)、水平极化信道带通滤波器(BPF)、水平极化信道一分二等幅同相功分器。经过所述的功分器后水平极化电场分量EH分为两路，一路依次进入一号水平极化信号下变频器、一号水平极化信号数控衰减器，实现水平极化信号的增益调整，随后进入水平极化信道中频合路器。双极化接收天线的V端口依次连接垂直极化信道低噪放(LNA)、垂直极化信道带通滤波器(BPF)、垂直极化信道一分二等幅同相功分器。经过所述的功分器后垂直极化电场分量EV分为两路，一路依次进入二号垂直极化信号下变频器、二号垂直极化信号数控衰减器，实现垂直极化信号的增益调整，随后进入水平极化信道中频合路器。水平极化信道中频合路器将水平极化和垂直极化两路信号进行等幅同相的功率合成后，送给水平极化信道中频放大器进行放大后输出，得到卫星发送到地面接收天线的水平极化波电场矢量为EH；
一号水平极化信号下变频器和二号垂直极化信号下变频器的本振信号由一号晶振产生(该晶振也可以用频率合成器替代)。本振信号通过一号等幅同相功分器进行功分，功分后的两路参考信号分别由一号水平极化信号移相器进行移相后送给一号水平极化信号下变频器，另一路由二号垂直极化信号移相器进行移相后送给二号垂直极化信号下变频器；
通过调整水平极化链路的一号水平极化信号移相器和一号水平极化信号数控衰减器，以及二号垂直极化信号移相器和二号垂直极化信号数控衰减器，可以实现水平极化和垂直极化接收信号的幅相调整，从而复现卫星发送到地面接收天线的水平极化波电场矢量EH。
所述水平极化波电场矢量EH的复现的具体理论如下:
S5-1、根据所接收卫星和地面站经纬度对极化夹角θ进行预估；
S5-2、当接收天线的水平极化分量经过水平极化链路时，通过数控衰减器和移相器，使其为：
EHa＝E′Hsinθ＝EHcos2θ-EVsinθcosθ
S5-3、当通过垂直极化链路功分过来后的垂直极化分量通过数控衰减器和移相器，使其为：
EHb＝E′Vsinθ＝EHsin2θ+EVsinθcosθ
S5-4、将这两个分量经过同相合路器二合一输出，则可以输出水平信号：
EHa+EHb＝EH
其中，EHa为接收的天线的水平极化分量；EHb为通过垂直极化链路功分过来后的垂直极化分量。
在垂直极化链路中，双极化接收天线的V端口依次连接垂直极化信道低噪放(LNA)、垂直极化信道带通滤波器(BPF)、垂直极化信道一分二等幅同相功分器。经过所述的功分器后垂直极化电场分量EV分为两路，一路依次进入一号垂直极化信号下变频器、一号垂直极化信号数控衰减器，实现垂直极化信号的增益调整，随后进入垂直极化信道中频合路器。双极化接收天线的H端口依次连接水平极化信道低噪放(LNA)、水平极化信道带通滤波器(BPF)、水平极化信道一分二等幅同相功分器。经过所述的功分器后水平极化电场分量EH分为两路，一路依次进入二号水平极化信号下变频器、二号水平极化信号数控衰减器，实现水平极化信号的增益调整，随后进入垂直极化信道中频合路器。垂直极化信道中频合路器将水平极化和垂直极化两路信号进行等幅同相的功率合成后，送给垂直极化信道中频放大器进行放大后输出，得到卫星发送到地面接收天线的垂直极化波电场矢量为EV；
一号垂直极化信号下变频器和二号水平极化信号下变频器的本振信号由二号晶振产生(该晶振也可以用频率合成器替代)。本振信号通过二号等幅同相功分器进行功分，功分后的两路参考信号分别由一号垂直极化信号移相器进行移相后送给一号垂直极化信号下变频器，另一路由二号水平极化信号移相器进行移相后送给二号水平极化信号下变频器；
通过调整垂直极化链路的一号垂直极化信号移相器和一号垂直极化信号数控衰减器，以及二号水平极化信号移相器和二号水平极化信号数控衰减器，可以实现垂直极化和水平极化接收信号的幅相调整，从而复现卫星发送到地面接收天线的垂直极化波电场矢量EV。
所述根据水平极化波电场矢量EH的复现的具体理论同理可得垂直极化波电场矢量EV复现的具体理论步骤如下：
S6-1、当接收天线的垂直极化分量经过垂直极化链路时，通过数控衰减器和移相器的作用后为：
EVa＝E′Vcosθ＝EVsinθcosθ-EVcos2θ
S6-2、通过水平极化链路功分过来后的水平极化分量通过数控衰减器和移相器后为：
EVb＝E′Hsin(θ+π)＝-EHsinθcosθ+EVsin2θ
S6-3、两个分量再经过同相二合一合路器输出，则输出信号为：
EVa+EVb＝EV
其中，EVa为接收天线的垂直极化分量；EVb为通过水平极化链路功分过来后的水平极化分量；
S6-4、同时检测两路的信号接收功率最大值，可以获得θ值。
所述实现该电调双极化卫星信号接收的先前条件为链路校准，步骤为：将水平极化和垂直极化的幅度和相位拉齐，然后根据所要接收的卫星查询其落地信号的极化夹角，根据极化角查表，由微控制器生成水平极化波和垂直极化波的幅度控制字和相位控制字，分别通过一号双通道数模转换器调整水平极化波的幅度和相位以及二号双通道数模转换器调整垂直极化波的幅度和相位。
所述所接收电磁波的极化夹角调整范围为0～180度，精度由数控衰减器和移相器的数字位数决定，要求交叉极化优于30dB。
在本发明的实施例中，设置所述低噪声放大器2和3的工作频段为2～18GHz，噪声系数为1.4dB，增益大于19dB；带通滤波器4和5中心频率为12GHz，带宽2.1GHz；下变频器12、13、18、19的工作频带为7～12.85GHz，变频增益为36dB左右；中频放大器29、30的工作频段0～3GHz，增益为19dB左右，可输出12.5dBm；中频合路器24、25的工作频率为500MHz～2500MHz，幅度不平衡为0.02dB，相位不平衡为0.9度；所述本振8、9的参考频率为25MHz；所述移相器14、15、16、17的中心频率为25MHz，控制电压为0～5V，移相范围为0～360度；数控衰减器20，21，22，23有6-bit控制位，最大衰减31.5dB，工作频率范围1MHz～4GHz。
在中频上，用户终端可同时接收到水平和垂直极化两个业务载波信号频谱，信号质量良好。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电调双极化卫星信号接收系统，其特征在于：该系统包括双极化接收天线面板、水平极化链路、垂直极化链路和微控制单元；
所述双极化接收天线面板输出端连接水平极化链路以及垂直极化链路输入端。
2.根据权利要求1所述的一种电调双极化卫星信号接收系统，其特征在于：所述双极化接收天线面板的背板有两个波导输出端口，所述两个波导输出端口分别为水平极化端口，即H端口和垂直极化端口，即V端口；所述天线的H端口依次与水平极化信道低噪放、水平极化信道带通滤波器相连，将天线接收的水平极化波实现放大和滤波；所述天线的V端口依次与垂直极化信道低噪放、垂直极化信道带通滤波器相连，将天线接收的垂直极化波实现放大和滤波，再采用移相器和衰减器对每路输出信号调幅调相，最后进行交叉合成，同时得到垂直极化和水平极化的卫星信号输出。
3.根据权利要求2所述的一种电调双极化卫星信号接收系统，其特征在于：所述水平极化链路、垂直极化链路两个极化链路分别包括低噪放，带通滤波器，一分二等幅同相功分器，本振，混频器，衰减器，移相器，放大器，数模转换器，合路器及功放。
4.根据权利要求3所述的一种电调双极化卫星信号接收系统，其特征在于：所述双极化接收天线面板中卫星发送到地面接收天线的水平极化波电场矢量为EH，垂直极化波电场矢量为EV，而双极化接收天线面板H端口输出电场分量为E′H，V端口输出电场分量为E′V，则具有如下关系：
H端口输出：E′H＝EHcosθ-EVsinθ
V端口输出：E′V＝EHsinθ+EVcosθ
其中，θ为接收天线与卫星来波的极化夹角。
5.根据权利要求4所述的一种电调双极化卫星信号接收系统，其特征在于：
所述水平极化波电场矢量EH的复现的具体理论如下：
S5-1、据所接收卫星和地面站经纬度对极化夹角θ进行预估；
S5-2、当接收天线的水平极化分量经过水平极化链路时，通过数控衰减器和移相器，使其为：
EHa＝E′Hcosθ＝EHcos2θ-EVsinθcosθ
S5-3、当通过垂直极化链路功分过来后的垂直极化分量通过数控衰减器和移相器，使其为：
EHb＝E′Vsinθ＝EHsin2θ+EVsinθcosθ
S5-4、将这两个分量经过同相合路器二合一输出，则可以输出水平信号：
EHa+EHb＝EH
其中，EHa为接收的天线的水平极化分量；EHb为通过垂直极化链路功分过来后的垂直极化分量。
6.根据权利要求5所述的一种电调双极化卫星信号接收系统，其特征在于：
垂直极化波电场矢量EV复现的具体理论步骤如下：
S6-1、当接收天线的垂直极化分量经过垂直极化链路时，通过数控衰减器和移相器的作用后为：
EVa＝E′Vcosθ＝EVsinθcosθ+EVcos2θ
S6-2、通过水平极化链路功分过来后的水平极化分量通过数控衰减器和移相器后为：
EVb＝E′Hsin(θ+π)＝-EHsinθcosθ+EVsin2θ
S6-3、两个分量再经过同相二合一合路器输出，则输出信号为：
EVa+EVb＝EV
其中，EVa为接收天线的垂直极化分量；EVb为通过水平极化链路功分过来后的水平极化分量；
S6-4、同时检测两路的信号接收功率最大值，可以获得θ值。
7.根据权利要求6所述的一种电调双极化卫星信号接收系统，其特征在于：实现该电调双极化卫星信号接收的先前条件为链路校准，步骤为：将水平极化和垂直极化的幅度和相位拉齐，根据所要接收的卫星查询其落地信号的极化夹角，根据极化角查表，由微控制器生成水平极化波和垂直极化波的幅度控制字和相位控制字，分别通过一号双通道数模转换器调整水平极化波的幅度和相位以及二号双通道数模转换器调整垂直极化波的幅度和相位。
8.根据权利要求7所述的一种电调双极化卫星信号接收系统，其特征在于：所接收电磁波的极化夹角调整范围为0～180度，精度由数控衰减器和移相器的数字位数决定，要求交叉极化优于30dB。
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