2026/8/8

上午：
上午我继续阅读一面的《英语科技论文写作》，积累了一些描述实验仪器结构时可能会用到的表示方位的单词：flush(紧贴)/right above(在某物的垂直正上方、不要求接触)/directly above(紧贴某物的正上方=immediately above)/slightly above(在某物稍微往上一点的位置)。
之后我阅读了昨天的‘关于卫星地面站的多波束相控阵’论文中的section2。论文的这一部分是沿着intro的思路撰写，重点阐述相控阵天线在地面站中相对于传统抛物面天线的优势，具体从高性能、高可靠性、低成本三个方面展开。
第一方面阐述的是高性能。支撑相控阵天线具有高性能优势的论据有三个。第一个是相控阵天线可以多波束成型。传统的抛物面天线通常只能产生单一波束，而相控阵天线的多阵元可以同时产生多波束，满足卫星通信地面站同时对多颗卫星进行TT&C的需求。对于相控阵天线需要的模拟器件造价昂贵、稳定性差等问题，我们可以通过数字波束成形（Digital Beam Forming,DBF）技术将对应的模拟器件替换成成本相对较低，性能更加稳定的数字器件。第二个是相控阵天线可以快速进行波束扫描（beam steering）。传统抛物面天线需要自身的机械结构转动将天线对准卫星才可进行波束扫描。然而卫星在地面站上空单次掠过的时间较短，通常只有几分钟到十几分钟。这就对抛物面天线的转动速度产生较高的要求。与此同时，对单颗卫星波束扫描结束后，抛物面天线需要花费一定时间重新回到特定的角度以实现对下一颗卫星的扫描，对通信系统的设计提出不小的挑战。相控阵天线则可解决这些问题。由于波束是由多个固定的阵元产生相位不同的电磁波复合而成，相控阵天线本身无需转动即可实现对卫星的波束扫描。第三个是相控阵天线可以进行方向图识别（pattern recognition）。抛物面天线产生的波束为铅笔形，对应的旁瓣辐射较大，第一旁瓣比最高可达-13dB。在跟踪过程中，抛物面天线往往会误把辐射较大的旁瓣对准卫星，对整体的通信造成一定程度的干扰。相控阵天线则可以通过阵元之间的幅度加权和相位控制算法（如基因算法genetic algorithm)产生旁瓣较小的波束。
下午：
下午我继续阅读了一面的《英语科技论文写作》，积累了一些单词：immerse（沉浸）/calibrate（校准）/attain（获得）/retain（维护）。
在此之后，我完成了section2剩下两方面的阅读。关于高可靠性，论文从三个方面展开论述。第一个是相控阵天线可以避免在单个频点的陷落。抛物面天线若发生故障，往往会在某一个频点内发生陷落（failure）。由于相控阵天线由于各阵元在结构上保持独立，天线某一部分的故障通常只会导致信号的功率下降，不会导致无法发送信号。第二个是相控阵天线不会发生机械损耗。这一部分前文已经有所提及。没有机械转动结构的相控阵天线相较于抛物面天线具有天然的使用寿命优势。第三个是相控阵天线的放大增益是去中心化的。抛物面天线的放大器集中对一个天线进行信号放大。当天线故障时，整个系统就无法正常运行。相控阵天线的每个阵元各自独立连接一个放大器。当天线的某一部分发生故障时，其他完好的阵元仍可以进行信号的收发。至于section2最后一个低成本部分，论文首先指出相较于抛物面天线，相控阵天线无需大量准备管道、光纤等基础设施，占地面积同样远远较小。其次，随着芯片封装技术、T/R组件制造技术等的快速发展，相控阵天线的制造成本相较于20世纪末期大幅度削减，可以满足地面站大规模建设的需求。最后，相控阵天线的维护成本显著低于抛物面天线。传统抛物面天线发生故障时，往往需要成班组式的维修人员携带复杂工具对问题进行排查检修。相控阵天线的故障问题通常仅发生在若干阵元区域，此时单个维修工人携带相对简便的工具即可对问题进行维修处理，用人成本大大降低。
今天先休息，明天继续加油！！！