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姓名	郭致輝(Chih-Hui Kuo)  查詢紙本館藏	畢業系所	太空科學研究所
論文名稱	中華衛星一號Ka波段傳播實驗診斷分析 (The diagnosis and analysis of the Ka Band Propagation Experiments on ROCSAT-1)
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摘要(中)	自1999年1月中華衛星一號發射升空至今已有4年的時間，而2000年開始利用RGT與TGT地面站接收資料至今也累積了超過3年的觀測資料，因此本論文針對衛星訊號鎖定狀態、微波輻射儀所量測之天空溫度及降雨量等進行長期的統計分析，結果發現3年來RGT的鎖定狀態約為69%，TGT則為62%，造成鎖定狀態不夠理想的主要原因除了大氣對訊號所造成的衰減之外，還有系統長期維護不易使得系統不穩定所造成。 雖然降雨對訊號接收有很大的影響，但是在總觀測時間中降雨所佔的時間比率非常的低，所以降雨對整體鎖定狀態的表現影響不大，若是將各個降雨的pass資料加以分析，則可以發現地面降雨對訊號造成嚴重的衰減。而我們也發現RGT與TGT的radiometer有漂移的問題，使得在利用其觀測值來做訊號衰減之預測時可能會有所誤差，且在降雨事件過後附著於天線盤面及獨立式微波輻射儀防水罩上之水膜亦會影響觀測資料。
摘要(英)	The diagnosis and analysis of the Ka Band Propagation Experiments on ROCSAT-1.Since January ,1999,ROCSAT-1 launched successfully,we have observed from ROCSAT at two ground stations for more than 3 years.This paper presented some statistic results of RGT and TGT.From 2000 ~ 2003,the lock on percentage of RGT is about 69%,and the lock on percentage of TGT is about 62%.
關鍵字(中)	★ 華衛一號 ★ 中華衛星一號 ★ 衛星通訊 ★ 電波通訊	關鍵字(英)	★ ROCSAT ★ Ka Band
論文目次	目錄 摘要…………………………………………………………………….Ⅰ 圖表目錄……………………………………………………………….Ⅳ 第一章 前言……………………………………………………………1 第二章 理論基礎 2-1 Ka波段電磁波傳播特性……………………………………...4 2-1-1 大氣氣體的吸收所造成的衰減………………………...4 2-1-2 降水粒子所造成的衰減………………………………...7 2-1-3 雲層吸收所造成的衰減………………………………...8 2-1-4 偏極化的損失…………………………………………...8 2-1-5 對流層閃爍效應………………………………………...9 2-2 大氣輻射儀之輻射傳遞理論………………………………...10 2-3 自由空間衰減………………………………………………...16 第三章 相關實驗儀器說明 3-1 中華衛星一號簡介…………………………………………...19 3-2 固定式與移動式地面接收站………………………………...22 3-2-1 RGT與TGT地面系統簡介…………………………...22 3-2-2 RGT與TGT之建構…………………………………...24 3-2-3 觀測資料之取得……………………………………….25 3-2-4 RGT與TGT輻射儀的校正……………………………25 3-3 地面大氣微波輻射儀………………………………………...26 3-3-1 微波輻射儀的簡介…………………………………….26 3-3-2 輻射儀的校正方法…………………………………….28 3-4 光學雨量計…………………………………………………...28 第四章 實驗觀測結果與分析 4-1 RGT radiometer校正與19.5GHz radiometer的協同觀測….30 4-1-1 RGT radiometer校正前後時間序列圖………………...30 4-1-2 RGT radiometer與19.5GHz radiometer之比對………32 4-1-3 stand alone radiometer防水罩及RGT天線盤面水膜問題探討……………………………………………………..32 4-2 RGT與TGT三年來觀測結果統計分析…………………….35 4-2-1 RGT累積觀測時間與lock on比率…………………...35 4-2-2 TGT累積觀測時間與lock on比率……………………39 4-2-3 RGT及TGT重要元件故障說明………………………41 4-3 衛星訊號lock on 比率與降雨率之比較……………………43 4-4 衛星訊號與天空溫度的關係………………………………...44 4-5 RGT天線追蹤衛星的方位角與仰角………………………..47 4-6 TGT 2003年5月屏東實驗資料分析……………………….48 第五章 結論與展望 5-1 結論………………………………………………………...…50 5-2 展望…………………………………………………………...54 參考文獻………………………………………………………………..56 圖表………………………………………………………………59 ~ 100
參考文獻	Chakraborty, D., F. Davarian, and W. L. Stutzman, The Ka-Band Propagation Measurements Campaign at JPL,IEEE Antennas and Propagation Magazine, Vol. 35, No. 1, February 1993 Shih, Shun-Peng, and Yen-Hsyang Chu, Ka Band Propagation Experiments of Experimental Communication Payload (ECP) on ROCSAT-1 – Preliminary Results, Terrestrial, Atmospheric and Oceanic Sciences TAO, Supplementary Issue, 145-164, March 1999 Crane, R.K., Estimating Risk for Earth-Satellite Attenuation Prediction, Proceedings of the IEEE, Vol. 81, No. 6, June 1993 Tang, D.D., D.Davidson, S.C. Block, Diversity reception of COMSTAR satellite 19/29-GHz beacons with the Tampa Triad, 1978-1981, Radio Science, Vol 17, No. 6, pages 1477-1488, November-December 1982 Allnutt, J.E., INTELSAT Propagation Experiments: The Focus and Results of Recent Compaigns, Proceedings of the IEEE, Vol. 81, No. 6, June 1993 Bertram R. Arbesser-Rastburg, and Gert Brussaard, Propagation Research in Europe Using the OLYMPUS Satellite, Proceedings of the IEEE. Vol. 81, No. 6, June 1993 Shih, Shuen-Peng, and Yen-Hsyang Chu, Studies of 19.5 GHz Sky Radiometric Temperature: Measurements And Applications, Ott, R.H., and M.C. Thompson Jr., Atmospheric Amplitude Spectra in an Absorption Region, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Vol. AP-26, No. 2, March 1978 Basili, Patrizia, Piero Ciotti, Giovanni D’auria, Paolo Ferrazzoli, and Domenico Solimini, Case Study of Intense Scintillation Events on the OTS Path, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Vol. 38. No. 1, January 1990 Alouini, Mohamed-Slim, Scott A. Borgsmiller, and Paul G. Steffes, Channel Characterization and Modeling for Ka-Band Very Small Aperture Terminals Gedney, Richard T., and Thom A. Coney, Effective Use of Rain Fade Compensation for Ka-Band Satellites, 3rd Ka Band Utilization Conference Sorrento, Italy, September 1997 Crane, R.K., Prediction of Attenuation by Rain, IEEE Transactions on Communications, Vol. Com-28, No. 9, September 1980 Goldhirsh, Julius, Cumulative Slant Path Rain Attenuation Statistics Associated with the Comstar Beacon at 28.56 GHz for Wallops Island, VA, IEEE Transactions of Antennas and Propagation, Vol. AP-27, No. 6, November 1979 Goldhirsh, Julius, Slant Path Fade and Rain-Rate Statistics Associated with the COMSTAR Beacon at 28.56 GHz for Wallops Island, Virginia over a Three-Year Period, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Vol. AP-30, No. 2, March 1982 Smoot, G.F., S.M. Levin, A. Kogut, G. De Amici, and C. Witebsky, Atmospheric emission variation measurements at 3, 0.9, and 0.33 cm wavelength, Radio Science, Vol 22, No. 4, Pages 521-528, July-August 1987 Ingold, T., R. Peter, and N. Kampfer, Weighted mean tropospheric temperature and transmittance determination at millimeter-wave frequencies for ground-based applications, Radio Science, Vol. 33, No. 4, Pages 905-918, July-August 1998 Matricciani, Emilio, Prediction of fade durations due to rain in satellite communication systems, Radio Science, Vol. 32, No. 3, Pages 935-941, May-June 1997 Slobin, Stephen D., Microwave noise temperature and attenuation of clouds:Statistics of these effects at various site in the United States, Alaska, and Hawaii, Radio Science, Vol. 17, No. 6, pages 1433-1454, November-December 1982 Vogel, W.J., Measurements of satellite beacon attenuation at 11.7, 19.04, and 28.56 GHz and radiometric site diversity at 18.6 GHz, Radio Science, Vol. 17, No. 6, pages 1511-1520, November-December 1982 Roddy, Dennis, Satellite Communications, Second Edition, McGraw-Hill Ippolito Jr., L.J., Radiowave Propagation in Satellite Communication, Van Nostrand Reinhold Compay, New York, Ny 1986 朱延祥，台北地區地面大氣折射率之特性研究，交通部電信研究所研究報告彙編，第14卷第2期，民國73年5月 施順鵬，台灣地區人造衛星Ka波段傳播環境之建立與討論，碩士論文，國立中央大學，1996 施順鵬，台灣地區Ka波段大氣傳播通道之研究，博士論文，國立中央大學，2002 李依穎，中華衛星一號Ka波段標識訊號大氣衰減之量測研究，碩士論文，國立中央大學，2001 蔡明嶧，利用中華衛星一號通訊酬載Ka波段標識訊號對閃爍效應的研究，碩士論文，國立中央大學，2001 葉日欣，低軌道Ka波段人造衛星標識訊號特性之研究，碩士論文，國立中央大學，2002
指導教授	朱延祥(Yen-Hsyang Chu)	審核日期	2003-6-19
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