專利名稱:地面站優(yōu)值的轉(zhuǎn)移測(cè)量法的制作方法
本發(fā)明屬于一種天線參數(shù)測(cè)量方法。
目前，國(guó)際上用射電源方法測(cè)量?jī)?yōu)值G/T(G-天線增益 T-系統(tǒng)噪聲溫度)是用一次相對(duì)測(cè)量就可求得測(cè)量值G/T。但只能在Y因子≥2時(shí)，才能保證優(yōu)值G/T的高精度，一般測(cè)量精度達(dá)±0.27dB。
參考資料(1)K·G·Johannsen，IEEE Trans.on AES，AES-10(1974) 719(2)C·C·I·R·Report 390-3 Vol IV，(1978)(3)I·C·S·C/T-23-16EW(1968)1(4)IEEE Standard 149-(1979)(5)現(xiàn)代雷達(dá) 2，5(1980)④117 袁惠仁 彭云樓等(6)通訊技術(shù) 2(1978)在Y＜2時(shí)，就不能用射電源一次相對(duì)測(cè)量法達(dá)到所要求的精度。但在Y因子＜2時(shí)，要提高測(cè)量?jī)?yōu)值G/T的精度，國(guó)外技術(shù)是通過(guò)改進(jìn)測(cè)量?jī)x器的精密度，化費(fèi)昂貴，而且進(jìn)行測(cè)量時(shí)對(duì)工作環(huán)境條件要求相當(dāng)苛刻。例如，當(dāng)控制 (ΔY)/(Y) ＝±0.10%的精度情況下，Y＝1.083時(shí)，才測(cè)得Δ(G/T)/(G/T)＝0.3dB。資料(7)D·F·Wait，M·J·April(1977)49。
本發(fā)明的目的是既要提高在Y因子＜2時(shí)優(yōu)值G/T的測(cè)量精度，又無(wú)需提供昂貴的儀器和苛刻的工作條件，從而達(dá)到測(cè)量方法簡(jiǎn)單、設(shè)備簡(jiǎn)便、宜于操作，實(shí)現(xiàn)優(yōu)值G/T高精度測(cè)量。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用轉(zhuǎn)移測(cè)量法，其技術(shù)手段是，在一般通用天線-接收機(jī)系統(tǒng)中接入一個(gè)兩路電性能對(duì)稱的波導(dǎo)開(kāi)關(guān)和一個(gè)參考信號(hào)源Tc，其目的是為了加大被測(cè)試量之間的差距，以此來(lái)提高測(cè)量精度。
本方法的基本原理是用射電源測(cè)G/T的基本公式G/T＝8πk(Y-1)K1K2/λ2SY= (Tas+Tφ+TR)/(Tφ+TR)式中，Y-Y因子k-波爾茲曼常數(shù)K1-大氣吸收修正因子K2-波束修正因子S-射電源流量Tas-天線對(duì)準(zhǔn)射電源，天線剩余噪聲溫度
Tφ-天線指向冷空，天線噪聲溫度TR-本機(jī)噪聲溫度λ-波長(zhǎng)G/T的測(cè)量誤差Δ(G/T)/(G/T)＝ΔS/S+ΔK1/K1+ΔK2/K2+ (ΔY)/(Y) (Y)/((Y-1))一般ΔS/S＝±2%，ΔK1/K1、ΔK2/K2和ΔY/Y都控制在±1%之內(nèi)。
根據(jù)上述情況，如Y≥2則， (ΔY)/(Y) · (Y)/((Y-1)) ＝±0.01×2＝±2%故Δ(G/T)/(G/T)＝±6%(±0.27dB)分析Y＜2時(shí)測(cè)量誤差Δ(G/T)/(G/T)隨Y因子的減小情況，見(jiàn)下表
從上表可看出，在Y因子＜2時(shí)，優(yōu)值G/T的測(cè)量誤差隨Y因子的減小而猛增，當(dāng)Y＜1.6時(shí)，測(cè)量誤差Δ(G/T)/(G/T)＞±0.31dB，已不能滿足優(yōu)值G/T測(cè)量的精度。因此用一次相對(duì)測(cè)量時(shí)，在Y≥2時(shí)可保證測(cè)量精度，但在Y＜2時(shí)，用一次相對(duì)測(cè)得所得誤差太大。
采用本發(fā)明的轉(zhuǎn)移測(cè)量法，利用兩次相對(duì)測(cè)量，對(duì)特定的射電源，Tas的大小，決定于天線的口徑D/λ，當(dāng)天線口徑比較小時(shí)，即滿足Tas+Tφ+TR≈Tφ+TR此時(shí)，被測(cè)量值(Tas+Tφ+TR)與(Tφ+TR)很接近，不易測(cè)準(zhǔn)。為了能達(dá)到精確測(cè)量的目的，本發(fā)明的特征是引入一個(gè)波導(dǎo)開(kāi)關(guān)和一個(gè)參考信號(hào)源Tc，就能達(dá)到加大被測(cè)試量之間的差距。
本方法的實(shí)施過(guò)程當(dāng)天線對(duì)準(zhǔn)射電源時(shí)，波導(dǎo)開(kāi)關(guān)分別通向天線和參考信號(hào)源Tc，測(cè)得Y1＝(Tas+Tφ+TR)/Tc當(dāng)天線指向該點(diǎn)冷空，波導(dǎo)開(kāi)關(guān)分別通向天線和參考信號(hào)源Tc，測(cè)得Y2＝Tc/(TR+Tφ)由此可得到測(cè)試量Y＝Y(jié)1·Y2＝(Tas+Tφ+TR)/(Tφ+TR)本方法需保證波導(dǎo)開(kāi)關(guān)應(yīng)具有兩路電性能對(duì)稱的特性，參考信號(hào)源Tc最大值為18000K，最小值應(yīng)滿足Tc≥2(Tas+TR+Tφ)。
采用了本發(fā)明的轉(zhuǎn)移測(cè)量法，在無(wú)需提高測(cè)量?jī)x器的精度，只需引入一個(gè)兩路電性能對(duì)稱的波導(dǎo)開(kāi)關(guān)和一個(gè)參考信號(hào)源Tc，就可以提高測(cè)量精度。例Y＝1.06，Tc＝18000K，用轉(zhuǎn)移法對(duì)G/T的測(cè)量誤差為Δ(G/T)/(G/T)＝ΔS/S+ΔK1/K1+ΔK2/K2+ (△Y1)/(Y) (Y1)/((Y1-1)) + (△Y2)/(Y2) (Y2)/((Y2-1))(ΔS)/(S) ＝±2%，ΔK1/K1＝±1% ΔK2/K2＝±1%實(shí)測(cè) (ΔY)/(Y) (Y)/((Y-1)) ＝1.4×0.01×1＝1.4%由此可得到Δ(G/T)/(G/T)＝±0.24dB(±5.4%)

天線-接收機(jī)系統(tǒng)裝置的示意圖A-天線輸出端B-波導(dǎo)開(kāi)關(guān)輸出端C-參考信號(hào)源Tc輸出端
1-天線2-波導(dǎo)開(kāi)關(guān)3-參考信號(hào)源Tc4-接收機(jī)系統(tǒng)5-功率指示器
權(quán)利要求
1.一種測(cè)量天線參數(shù)的方法。它是用射電源測(cè)量天線參數(shù)，采用相對(duì)測(cè)量。本發(fā)明的特征是，當(dāng)Y＜2，在測(cè)量?jī)?yōu)值G/T時(shí)，采用一個(gè)波導(dǎo)開(kāi)關(guān)[2]和一個(gè)參考信號(hào)源Tc[3]，進(jìn)行兩次相對(duì)測(cè)量。
2.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1，G/T的射電天文轉(zhuǎn)移測(cè)量法所指的參考信號(hào)源Tc〔3〕的特征是，參考信號(hào)源Tc所發(fā)出的參考信號(hào)最大值為18000K，最小值應(yīng)滿足Tc≥2(Tas+TR+Tφ)。
3.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1，G/T的射電天文轉(zhuǎn)移測(cè)量法所指的波導(dǎo)開(kāi)關(guān)〔2〕，其特征是波導(dǎo)開(kāi)關(guān)應(yīng)具有兩路電性能對(duì)稱的特性。
專利摘要
屬于用射電源測(cè)量天線參數(shù)的一種新的測(cè)量方法。在Y＜2時(shí)，要測(cè)天線—接收系統(tǒng)G/T的測(cè)量誤差達(dá)±0.3dB。其儀器造價(jià)昂貴，并且測(cè)量時(shí)對(duì)環(huán)境條件要求苛刻，不易推廣。本發(fā)明采用一個(gè)波導(dǎo)開(kāi)關(guān)[2]和一個(gè)參考信號(hào)源[3]，用兩次相對(duì)測(cè)量，進(jìn)行轉(zhuǎn)移測(cè)量。當(dāng)1.06＜Y＜2時(shí)，G/T的測(cè)量精度可達(dá)±0.24dB。
文檔編號(hào)G01R27/06GK87100329SQ87100329
公開(kāi)日1988年8月10日 申請(qǐng)日期1987年1月15日
發(fā)明者袁惠仁 申請(qǐng)人:南京大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan