專利名稱：測(cè)控系統(tǒng)的距離零值標(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)距離零值標(biāo)校設(shè)備，特別適合于地面應(yīng)用系統(tǒng)中 的距離測(cè)量設(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)確的距離零值，一般都建設(shè)有標(biāo)校 塔，通過塔上的轉(zhuǎn)發(fā)裝置于地面收發(fā)系統(tǒng)閉環(huán)但是標(biāo)校塔的建設(shè)增加了工程成本，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)校塔的高度過高而并且塔上設(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，無(wú)法實(shí)現(xiàn)，這樣也要求系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須探索新的距離零值標(biāo)校手段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于避免上述背景技術(shù)中的不足之處而提供一種距 離標(biāo)校精度在米級(jí)、設(shè)備簡(jiǎn)單可靠、操控靈活的距離零值標(biāo)校裝置?？梢詽M足各種口徑的具 有距離測(cè)量功能的地面系統(tǒng)的需要。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種測(cè)控系統(tǒng)的距離零值標(biāo)校裝置，包括校零天線、收發(fā)雙工器、本地振蕩器和頻 率變換器；其中校零天線設(shè)有的一個(gè)雙向端口與收發(fā)雙工器的雙向端口連接；收發(fā)雙工器 射頻輸出端口連接頻率變換器的射頻輸入端口，收發(fā)雙工器的射頻輸入端口連接頻率變換 器的射頻輸出端口 ；頻率變換器的本振輸入端口連接本地振蕩器的本振輸出端口 ；校零天線接收地面系統(tǒng)主天線輸出的上行射頻信號(hào)后，將感應(yīng)到的射頻信號(hào)傳輸 到收發(fā)雙工器，然后傳輸?shù)筋l率變換器，頻率變換器接收本地振蕩器輸出的本振信號(hào)后，將 輸入的射頻信號(hào)和本振信號(hào)在頻率變換器的混頻器中實(shí)現(xiàn)頻率變換；變頻后的射頻信號(hào) 輸入到收發(fā)雙工器，再輸入到校零天線，校零天線向空間輸出射頻信號(hào)，被地面系統(tǒng)主天線 接收。所述的校零天線為具有一定方向性的(增益彡IOdB)線極化喇叭天線。所述的頻率變換器由射頻輸入適配器、本振輸入適配器、射頻輸出適配器和混頻 器組成；射頻輸入適配器的輸入端口與收發(fā)雙工器的射頻輸出端口連接，射頻輸入適配器 的輸出端口與混頻器的中頻輸入端口連接；本振輸入適配器的輸入端口與本地振蕩器的輸 出端口連接，本振輸入適配器的輸出端口與混頻器的本振輸入端口連接；射頻輸出適配器 的輸入端口與混頻器的輸出端口連接，射頻輸出適配器的輸出端口與收發(fā)雙工器的射頻輸 入端口連接。所述的本地振蕩器由參考源、頻率綜合器和本振輸出適配器組成；參考源輸出端 口連接至頻率綜合器的參考輸入端口 ；頻率綜合器輸出端口連接至本振適配器的輸入端 口，本振適配器的輸出連接至頻率變換器中的本振輸入適配器的射頻輸入端口。本發(fā)明與背景技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)
1.本發(fā)明的距離標(biāo)校裝置的校零天線采用具有一定方向性的線極化喇叭，具有距 離標(biāo)校精度高，受外界環(huán)境影響小的特點(diǎn)。2.本發(fā)明的頻率變換裝置采用寬帶變頻設(shè)計(jì)，具有絕對(duì)時(shí)延小，距離零值穩(wěn)定的 優(yōu)點(diǎn)。3.本發(fā)明的本地振蕩器采用PLL設(shè)計(jì)，具有頻率可以小步進(jìn)控制，可以適應(yīng)寬帶 的射頻信號(hào)的轉(zhuǎn)發(fā)，能夠?qū)掝l段的距離標(biāo)校需求。


圖1是本發(fā)明的原理方框圖。圖2是本發(fā)明頻率變換器4的實(shí)施例的電原理圖。圖3是本發(fā)明本地振蕩器3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)明包括校零天線1、收發(fā)雙工器2、本地振蕩器3、頻率變換 器4。本發(fā)明校零天線1的作用是感應(yīng)空間電磁場(chǎng)的射頻能量，并且可以向空間輻射電 磁能量；它是由一個(gè)定向線極化喇叭構(gòu)成的，具有一個(gè)雙向同軸接口，與收發(fā)雙工器2的雙 向同軸端口連接。本發(fā)明收發(fā)雙工器2的作用是既可以接收校零天線感應(yīng)的上行射頻能 量，也可以將頻率轉(zhuǎn)換后的射頻信號(hào)傳遞給校零天線。收發(fā)雙工器2的雙向端口與校零天 線1的雙向同軸端口連接；收發(fā)雙工器2的射頻輸出端口與頻率變換器的射頻輸入適配器 5-1連接；收發(fā)雙工器2的射頻輸入端口與頻率變換器4的射頻輸出適配器5-3連接。本發(fā)明頻率變換器4的作用是完成對(duì)輸入射頻信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換；它由射頻輸入適 配器5-1，本振輸入適配器5-2和射頻輸出適配器5-3以及混頻器6組成。射頻輸入適配 器5-1的輸入端口與收發(fā)雙工器2的射頻輸出端口連接，射頻輸入適配器5-1的輸出端口 與混頻器(7)的中頻輸入端口連接；本振輸入適配器5-2的輸入端口與本地振蕩器3的輸 出適配器7的輸出端口連接，本振輸入適配器5-2的輸出端口與混頻器6的本振輸入端口 連接；射頻輸出適配器5-3的輸入端口與混頻器6的輸出端口連接，射頻輸出適配器5-3的 輸出端口與收發(fā)雙工器2的射頻輸入端口連接。本發(fā)明本地振蕩器3的作用是以內(nèi)置的參考頻率為基準(zhǔn)，產(chǎn)生頻率轉(zhuǎn)發(fā)比所需要 的本振信號(hào)。本地振蕩器3由參考源8和頻率綜合器9和本振輸出適配器7組成；參考源 8輸出端口連接至頻率綜合器9的參考輸入端口 ；頻率綜合器9輸出端口連接至本振適配 器7的輸入端口，本振適配器7的輸出端口連接至頻率變換器4中的本振輸入適配器5-2 的射頻輸入端口。本發(fā)明簡(jiǎn)要工作原理如下地面系統(tǒng)主天線輸出的上行射頻信號(hào)通過空間場(chǎng)被校零天線接收，校零天線將感 應(yīng)到的射頻信號(hào)傳輸?shù)绞瞻l(fā)雙工器，然后傳輸?shù)筋l率變換器，頻率變換器接收本地振蕩器 輸出的本振信號(hào)，輸入射頻信號(hào)和本振信號(hào)在頻率變換器的混頻器中實(shí)現(xiàn)頻率變換；變頻 后的射頻信號(hào)輸入到收發(fā)雙工器，再輸入到校零天線，最終向空間輻射，被地面天線接收， 完成上下行鏈路的閉環(huán)，通過測(cè)量上行、下行信號(hào)的傳輸時(shí)延，并且扣除天線系統(tǒng)的幾何傳輸路徑時(shí)延，就可以獲得地面系統(tǒng)的準(zhǔn)確的距離零值。 本發(fā)明安裝結(jié)構(gòu)如下把圖1中的校零天線安裝在主天線口面上的合適位置，將 收發(fā)雙工器和頻率變換器安裝在一個(gè)長(zhǎng)X寬X高為50X50X20毫米的小屏蔽盒內(nèi)，安裝 在天線中心體內(nèi)，將本地振蕩器安裝在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的2U機(jī)箱內(nèi)，放置在系統(tǒng)機(jī)柜上，組成本 發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)控系統(tǒng)的距離零值標(biāo)校裝置，其特征在于包括校零天線(1)、收發(fā)雙工器 (2)、本地振蕩器(3)和頻率變換器⑷；其中校零天線(1)設(shè)有的一個(gè)雙向端口與收發(fā)雙 工器(2)的雙向端口連接；收發(fā)雙工器⑵射頻輸出端口連接頻率變換器⑷的射頻輸入 端口，收發(fā)雙工器(2)的射頻輸入端口連接頻率變換器(4)的射頻輸出端口 ；頻率變換器 (4)的本振輸入端口連接本地振蕩器(3)的本振輸出端口 ；校零天線接收地面系統(tǒng)主天線輸出的上行射頻信號(hào)后，將感應(yīng)到的射頻信號(hào)傳輸?shù)绞?發(fā)雙工器，然后傳輸?shù)筋l率變換器，頻率變換器接收本地振蕩器輸出的本振信號(hào)后，將輸入 的射頻信號(hào)和本振信號(hào)在頻率變換器的混頻器中實(shí)現(xiàn)頻率變換；變頻后的射頻信號(hào)輸入到 收發(fā)雙工器，再輸入到校零天線，校零天線向空間輸出射頻信號(hào)，被地面系統(tǒng)主天線接收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)控系統(tǒng)的距離零值標(biāo)校裝置，其特征在于所述的校零天 線(1)為具有一定方向性的(增益> IOdB)線極化喇叭天線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)控系統(tǒng)的距離零值標(biāo)校裝置，其特征在于所述的頻率變 換器(4)由射頻輸入適配器(5-1)、本振輸入適配器(5-2)、射頻輸出適配器(5-3)和混頻 器(6)組成；射頻輸入適配器(5-1)的輸入端口與收發(fā)雙工器(2)的射頻輸出端口連接， 射頻輸入適配器(5-1)的輸出端口與混頻器(6)的中頻輸入端口連接；本振輸入適配器 (5-2)的輸入端口與本地振蕩器(3)的輸出端口連接，本振輸入適配器(5-2)的輸出端口與 混頻器(6)的本振輸入端口連接；射頻輸出適配器(5-3)的輸入端口與混頻器(6)的輸出 端口連接，射頻輸出適配器(5-3)的輸出端口與收發(fā)雙工器(2)的射頻輸入端口連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)控系統(tǒng)的距離零值標(biāo)校裝置，其特征在于所述的本地振 蕩器(3)由參考源(8)、頻率綜合器(9)和本振輸出適配器(7)組成；參考源(8)輸出端口 連接至頻率綜合器(9)的參考輸入端口 ；頻率綜合器(9)輸出端口連接至本振適配器(7) 的輸入端口，本振適配器(7)的輸出連接至頻率變換器(4)中的本振輸入適配器(5-2)的 射頻輸入端口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種測(cè)控系統(tǒng)的距離零值標(biāo)校裝置，包括校零天線(1)、收發(fā)雙工器(2)、本地振蕩器(3)和頻率變換器(4)；其中校零天線(1)設(shè)有的一個(gè)雙向端口與收發(fā)雙工器(2)的雙向端口連接；收發(fā)雙工器(2)射頻輸出端口連接頻率變換器(4)的射頻輸入端口，收發(fā)雙工器(2)的射頻輸入端口連接頻率變換器(4)的射頻輸出端口；頻率變換器(4)的本振輸入端口連接本地振蕩器(3)的本振輸出端口。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)；可以替代測(cè)控系統(tǒng)中傳統(tǒng)的對(duì)塔距離零值標(biāo)校設(shè)備；尤其適用于在沒有條件建設(shè)標(biāo)校塔的場(chǎng)合。本發(fā)明可以應(yīng)用于具有測(cè)距功能的地面應(yīng)用系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H01Q13/02GK102006126SQ201010286818
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