專利名稱：測(cè)量地面波束波導(dǎo)接收系統(tǒng)的自跟蹤相位零值標(biāo)校裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及航天測(cè)控領(lǐng)域的系統(tǒng)中單脈沖自跟蹤系統(tǒng)相位零值標(biāo)校設(shè)備，特別適 合于采用波束波導(dǎo)(BWG)形式的具備自跟蹤功能的地面應(yīng)用系統(tǒng)中的自跟蹤設(shè)備。
背景技術(shù)：
在航天測(cè)控系統(tǒng)地面應(yīng)用系統(tǒng)中，為了獲得準(zhǔn)確的相位零值，一般都在天線的遠(yuǎn) 場(chǎng)距離上建設(shè)標(biāo)校塔，通過(guò)塔上的信標(biāo)機(jī)向地面系統(tǒng)輻射信號(hào)，來(lái)實(shí)現(xiàn)地面系統(tǒng)的零值校 準(zhǔn)。但是標(biāo)校塔的建設(shè)增加了工程成本，并且塔上設(shè)備工作在室外環(huán)境，設(shè)備可靠性 會(huì)下降；在深空大天線系統(tǒng)中，由于滿足標(biāo)校條件的遠(yuǎn)場(chǎng)距離會(huì)在百公里以上，使得標(biāo)校塔 的高度過(guò)高而無(wú)法實(shí)現(xiàn)，這樣也要求系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須探索新的相位零值標(biāo)校手段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于避免上述背景技術(shù)中的不足之處而提供一種相 位零值標(biāo)校裝置，可以對(duì)BWG天線系統(tǒng)中，工作在Ka頻段的BWG鏡面系統(tǒng)、饋源網(wǎng)絡(luò)和接收 機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)相位零值測(cè)量計(jì)算以及穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種測(cè)量地面波束波導(dǎo)接收系統(tǒng)的自跟蹤相位零值標(biāo)校裝置，包括信標(biāo)裝置、信 標(biāo)喇叭、相位測(cè)量器；信標(biāo)裝置輸出兩路射頻信號(hào)，分別連接到信標(biāo)喇叭的兩個(gè)輸入端口 ； 信標(biāo)喇叭在信標(biāo)裝置輸出的射頻信號(hào)的激勵(lì)下，向地面波束波導(dǎo)接收系統(tǒng)輻射定向電磁 波；地面波束波導(dǎo)接收系統(tǒng)輸出和路中頻與差路中頻兩路中頻信號(hào)分別到相位測(cè)量器的兩 個(gè)輸入端口 ；相位測(cè)量器通過(guò)數(shù)字采樣與算法處理，得到兩路輸入中頻信號(hào)的相位差，并將 測(cè)量結(jié)果進(jìn)行顯示。所述的信標(biāo)裝置由參考源、頻率合成裝置、射頻分路器、第一輸出適配器和第二輸 出適配器組成；參考源輸出頻率參考信號(hào)到頻率合成裝置，頻率合成裝置輸出合成后的射 頻信號(hào)輸入到射頻分路器的輸入端口，射頻分路器的兩路輸出信號(hào)分別輸入到第一輸出適 配器和第二輸出適配器的輸入端口，第一輸出適配器和第二輸出適配器的輸出端口分別連 接到信標(biāo)喇叭的兩個(gè)輸入端口。所述的信標(biāo)喇叭為具有一定方向性的圓極化喇叭天線，設(shè)有左旋射頻輸入端口和 右旋射頻輸入端口，分別連接到第一輸出適配器和第二輸出適配器輸出端口。所述的相位測(cè)量器由信號(hào)第一信號(hào)采樣芯片、第二信號(hào)采樣芯片、相位計(jì)算芯片 和相位運(yùn)算結(jié)果顯示電路組成；第一信號(hào)采樣芯片接收地面接收系統(tǒng)輸出的和路中頻信 號(hào)，采樣后的數(shù)字信號(hào)送相位計(jì)算芯片；第二信號(hào)采樣芯片接收地面接收系統(tǒng)輸出的差路 中頻信號(hào)，采樣后的數(shù)字信號(hào)送相位計(jì)算芯片；相位計(jì)算芯片對(duì)接收到的第一信號(hào)采樣芯 片和第二信號(hào)采樣芯片輸出的數(shù)字信號(hào)，通過(guò)內(nèi)置的算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)兩路輸入信號(hào)的相位計(jì) 算，計(jì)算結(jié)果輸出到顯示單元。
本發(fā)明與背景技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明的相位標(biāo)校裝置，適合于工作于Ka頻段，具有工作頻段高、標(biāo)校精度高 的特點(diǎn)。2.本發(fā)明的相位標(biāo)校裝置放置在地面接收系統(tǒng)的焦點(diǎn)位置，操控方便。3.本發(fā)明的信標(biāo)裝置采用頻率綜合設(shè)計(jì)，能夠滿足寬頻段的相位標(biāo)校需求。


圖1是本發(fā)明的原理方框圖。圖2是本發(fā)明信標(biāo)裝置1實(shí)施例的電原理圖。圖3是本發(fā)明相位測(cè)量器3的實(shí)施例的電原理圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1至圖3，本發(fā)明包括信標(biāo)裝置1、信標(biāo)喇叭2、地面接收系統(tǒng)和相位測(cè)量器 3。本發(fā)明信標(biāo)裝置1的作用是產(chǎn)生信標(biāo)喇叭的激勵(lì)信號(hào)，它由參考源4、頻率合成裝 置5、射頻分路器6、第一輸出適配器7-1和第二輸出適配器7-2組成；參考源4輸出頻率參 考信號(hào)到頻率合成裝置5，頻率合成裝置5輸出合成后的射頻信號(hào)輸入到射頻分路器6的輸 入端口，射頻分路器6的兩路輸出分別輸入到第一輸出適配器7-1和第二輸出適配器7-2 的輸入端；第一輸出適配器7-1的輸出連接到信標(biāo)喇叭2的左旋射頻輸入端口，第二輸出適 配器7-2的輸出連接到信標(biāo)喇叭2的右旋射頻輸入端口。本發(fā)明信標(biāo)喇叭2的作用是接收信標(biāo)裝置輸出的信標(biāo)信號(hào)，通過(guò)定向設(shè)計(jì)，向地 面接收系統(tǒng)輻射定向電磁波；信標(biāo)喇叭是具有一定方向性的(增益30dB)圓極化喇叭天線； 信標(biāo)喇叭2具有兩個(gè)輸入射頻同軸接口，分別連接到信標(biāo)裝置的第一輸出適配器7-1和第 二輸出適配器7-2的輸出端口。本發(fā)明相位測(cè)量器3的作用是接收地面接收系統(tǒng)輸出的兩路中頻信號(hào)，并完成兩 路輸入信號(hào)的相位測(cè)量和顯示；它是由第一信號(hào)采樣芯片8-1和第二信號(hào)采樣芯片8-2、相 位計(jì)算芯片9以及相位運(yùn)算結(jié)果顯示電路10組成；第一信號(hào)采樣芯片8-1接收地面接收系 統(tǒng)輸出的和路中頻信號(hào)，采樣后的數(shù)字信號(hào)送相位計(jì)算芯片9;第二信號(hào)采樣芯片8-2接收 地面接收系統(tǒng)輸出的差路中頻信號(hào)，采樣后的數(shù)字信號(hào)送相位計(jì)算芯片9 ；相位計(jì)算芯片9 接收到的第一信號(hào)采樣芯片8-1和第二信號(hào)采樣芯片8-2的輸出的數(shù)字信號(hào)，通過(guò)內(nèi)置的 算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)兩路輸入信號(hào)的相位計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果輸出到顯示單元10。本發(fā)明簡(jiǎn)要工作原理如下信標(biāo)喇叭2放置在地面接收系統(tǒng)的焦點(diǎn)處，可以在信標(biāo)裝置1的輸出信號(hào)的激勵(lì) 下實(shí)現(xiàn)對(duì)地面接收系統(tǒng)的定向輻射，同時(shí)信標(biāo)喇叭2的空間位置可以在精確行程裝置的控 制下進(jìn)行精確定位；地面接收系統(tǒng)接收信標(biāo)喇叭輻射的定向電磁能量之后，將射頻信號(hào)轉(zhuǎn) 換為中頻信號(hào)輸出兩路給相位測(cè)量器3，完成對(duì)兩路信號(hào)的相位測(cè)量和顯示，獲得地面系統(tǒng) 的準(zhǔn)確的相位零值。本發(fā)明安裝結(jié)構(gòu)如下把圖1中的信標(biāo)裝置安裝在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的2U機(jī)箱內(nèi)，放置在 系統(tǒng)機(jī)柜上；信標(biāo)喇叭在標(biāo)校時(shí)放置在地面接收焦點(diǎn)處，標(biāo)校完畢后，回到收藏位置，以不
4影響系統(tǒng)正常工作；相位測(cè)量器安裝在一個(gè)長(zhǎng)X寬X高為85X65X20毫米的小屏蔽盒 內(nèi)，安裝在靠近中頻信號(hào)輸出的適當(dāng)位置，組成本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)量地面波束波導(dǎo)接收系統(tǒng)的自跟蹤相位零值標(biāo)校裝置，其特征在于包括信 標(biāo)裝置(1)、信標(biāo)喇叭(2)、相位測(cè)量器(3)；信標(biāo)裝置⑴輸出兩路射頻信號(hào)，分別連接到 信標(biāo)喇叭(2)的兩個(gè)輸入端口 ；信標(biāo)喇叭(2)在信標(biāo)裝置輸出的射頻信號(hào)的激勵(lì)下，向地面 波束波導(dǎo)接收系統(tǒng)輻射定向電磁波；地面波束波導(dǎo)接收系統(tǒng)輸出和路中頻與差路中頻兩路 中頻信號(hào)分別到相位測(cè)量器(3)的兩個(gè)輸入端口 ；相位測(cè)量器(3)通過(guò)數(shù)字采樣與算法處 理，得到兩路輸入中頻信號(hào)的相位差，并將測(cè)量結(jié)果進(jìn)行顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量地面波束波導(dǎo)接收系統(tǒng)的自跟蹤相位零值標(biāo)校裝置，其 特征在于所述的信標(biāo)裝置(1)由參考源(4)、頻率合成裝置(5)、射頻分路器(6)、第一輸 出適配器(7-1)和第二輸出適配器(7-2)組成；參考源(4)輸出頻率參考信號(hào)到頻率合成 裝置(5)，頻率合成裝置(5)輸出合成后的射頻信號(hào)輸入到射頻分路器(6)的輸入端口，射 頻分路器(6)的兩路輸出信號(hào)分別輸入到第一輸出適配器(7-1)和第二輸出適配器(7-2) 的輸入端口，第一輸出適配器(7-1)和第二輸出適配器(7-2)的輸出端口分別連接到信標(biāo) 喇叭(2)的兩個(gè)輸入端口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)量地面波束波導(dǎo)接收系統(tǒng)的自跟蹤相位零值標(biāo)校裝置，其 特征在于所述的信標(biāo)喇叭(2)為具有一定方向性的圓極化喇叭天線，設(shè)有左旋射頻輸入 端口和右旋射頻輸入端口，分別連接到第一輸出適配器(7-1)和第二輸出適配器(7-2)輸 出端口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的測(cè)量地面波束波導(dǎo)接收系統(tǒng)的自跟蹤相位零值標(biāo)校 裝置，其特征在于所述的相位測(cè)量器(3)由信號(hào)第一信號(hào)采樣芯片(8-1)、第二信號(hào)采樣 芯片(8-2)、相位計(jì)算芯片(9)和相位運(yùn)算結(jié)果顯示電路(10)組成；第一信號(hào)采樣芯片 (8-1)接收地面接收系統(tǒng)輸出的和路中頻信號(hào)，采樣后的數(shù)字信號(hào)送相位計(jì)算芯片(9)；第 二信號(hào)采樣芯片(8-2)接收地面接收系統(tǒng)輸出的差路中頻信號(hào)，采樣后的數(shù)字信號(hào)送相位 計(jì)算芯片(9)；相位計(jì)算芯片(9)對(duì)接收到的第一信號(hào)采樣芯片(8-1)和第二信號(hào)采樣芯 片(8-2)輸出的數(shù)字信號(hào)，通過(guò)內(nèi)置的算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)兩路輸入信號(hào)的相位計(jì)算，計(jì)算結(jié)果輸 出到顯示單元(10)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于測(cè)量地面波束波導(dǎo)(BWG)接收系統(tǒng)的自跟蹤相位零值標(biāo)校裝置，包括信標(biāo)裝置(1)、信標(biāo)喇叭(2)、相位測(cè)量器(3)；信標(biāo)裝置(1)輸出兩路射頻信號(hào)，分別連接到信標(biāo)喇叭(2)的兩個(gè)輸入端口；信標(biāo)喇叭(2)在信標(biāo)裝置輸出的射頻信號(hào)的激勵(lì)下，向地面接收系統(tǒng)輻射定向電磁波；地面接收系統(tǒng)輸出和路中頻與差路中頻兩路中頻信號(hào)分別到相位測(cè)量器(3)的兩個(gè)輸入端口；相位測(cè)量器(3)通過(guò)數(shù)字采樣與算法處理，得到兩路輸入中頻信號(hào)的相位差，并將測(cè)量結(jié)果進(jìn)行顯示；本發(fā)明具有設(shè)備簡(jiǎn)單、標(biāo)校精度高、操控容易的特點(diǎn)，尤其適用于在沒(méi)有條件建設(shè)標(biāo)校塔的場(chǎng)合。
文檔編號(hào)G01S7/40GK102004241SQ20101028683
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月20日
發(fā)明者于益農(nóng), 劉敏, 李國(guó)民, 杜小鳴, 耿虎軍, 閆春生, 高延生, 黃英 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍總裝備部測(cè)量通信總體研究所, 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所