專(zhuān)利名稱：地面站eirp值無(wú)塔耦合測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種飛行器測(cè)控、衛(wèi)星通信領(lǐng)域中，地面站有效發(fā)射功率(EIRP值)無(wú)塔耦合測(cè)試方法。這里的“地面站”包括地面固定站、車(chē)載站、船載站。
背景技術(shù)：
地面站有效發(fā)射功率(EIRP值)又稱發(fā)射系統(tǒng)等效全向輻射功率，是衡量地面站發(fā)射系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)，是地面站系統(tǒng)驗(yàn)收、入網(wǎng)驗(yàn)證的強(qiáng)制性測(cè)試項(xiàng)目。EIRP值越大，表示系統(tǒng)發(fā)射效果越好?，F(xiàn)有的地面站EIRP值測(cè)試方法主要是兩種
一是標(biāo)校塔法，即在標(biāo)校塔上放置頻譜儀、標(biāo)校天線、聯(lián)試電纜，地面站天線對(duì)塔，塔上頻譜儀通過(guò)標(biāo)校天線接收地面站發(fā)出的信號(hào)，利用頻譜儀測(cè)量接收信號(hào)的強(qiáng)度，通過(guò)鏈路計(jì)算得到系統(tǒng)的EIRP值。ニ是有塔無(wú)塔比對(duì)法，即先用標(biāo)校塔法測(cè)得EIRP值并記錄高功放的輸出功率P。，然后采用偏饋無(wú)線閉環(huán)測(cè)得同樣高功放輸出功率時(shí)的頻譜儀接收到的下行信號(hào)功率值PSPA(1。在以后每次采用有塔無(wú)塔比對(duì)法檢測(cè)時(shí)，設(shè)置高功放輸出功率為Ptl，讀取頻譜儀測(cè)得的功率值PSPA1，計(jì)算Pspai-Pspaci得到EIRP值的變化，獲得當(dāng)前系統(tǒng)的EIRP值。上述現(xiàn)有技術(shù)存在以下缺點(diǎn)
ー是操作繁瑣。標(biāo)校塔法毎次測(cè)試需人工將頻譜儀搬運(yùn)至標(biāo)校塔上，操作天線對(duì)塔，建立對(duì)塔的無(wú)線鏈路，測(cè)試涉及的環(huán)節(jié)較多、步驟繁瑣；
ニ是受限于標(biāo)校塔條件。標(biāo)校塔法和有塔無(wú)塔比對(duì)法都是以標(biāo)校塔作為前提條件的， 如果標(biāo)校塔不滿足遠(yuǎn)場(chǎng)條件，比如天線口徑太大或頻段太高，則無(wú)法實(shí)施測(cè)試。在本地沒(méi)有標(biāo)校塔或標(biāo)校塔不滿足遠(yuǎn)場(chǎng)條件吋，現(xiàn)有的方法均無(wú)法完成EIRP值測(cè)試。特別是，近年來(lái)新建的高頻段大口徑天線地面站系統(tǒng)深受此困擾。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有測(cè)試方法的上述缺點(diǎn)，提高測(cè)試的方便性，實(shí)現(xiàn)高頻段大口徑天線地面站系統(tǒng)的EIRP值測(cè)試。本發(fā)明提供ー種操作簡(jiǎn)便可靠，測(cè)量準(zhǔn)確，不需要任何外部系統(tǒng)、設(shè)備的配合，完全用被測(cè)站自身設(shè)備，能夠擺脫對(duì)標(biāo)校塔的依賴，對(duì)被測(cè)站天線口徑和工作頻段沒(méi)有任何條件限制的EIRP值測(cè)試方法。本發(fā)明的上述目的可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到。首先，將基帶輸出的單載波信號(hào)接至上變頻器入口，高功率放大器(HPA)發(fā)小功率；然后，從HPA輸出端的定向耦合器處耦合提取出上行信號(hào)，經(jīng)測(cè)試開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)切換至頻譜儀，用頻譜儀讀取功率電平；最后，根據(jù)已知的發(fā)天線増益、饋線損耗和耦合度計(jì)算上述小功率下的EIRPs值，推導(dǎo)出額定功率下的EIRP值。這里所述的小功率，是因?yàn)轭~定滿功率輸出會(huì)影響HPA的使用壽命，所以測(cè)試時(shí)一般只需發(fā)額定功率的19^2%的小功率即可。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)方法的有益效果是
本發(fā)明將基帶輸出的單載波信號(hào)接至上變頻器入口，高功率放大器(HPA)發(fā)小功率；然后，從HPA輸出端的定向耦合器處耦合提取出上行信號(hào)，經(jīng)測(cè)試開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)切換至頻譜儀，用頻譜儀讀取功率電平，最后確定EIRP值。不需要外部任何系統(tǒng)、設(shè)備的配合，完全用被測(cè)站自身設(shè)備，徹底擺脫了現(xiàn)有方法對(duì)標(biāo)校塔的依賴，對(duì)被測(cè)站天線口徑和工作頻段沒(méi)有任何條件限制，操作簡(jiǎn)便可靠，測(cè)量準(zhǔn)確。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本方法做進(jìn)ー步說(shuō)明。


圖I是本發(fā)明地面站EIRP值無(wú)塔耦合測(cè)試設(shè)備連接框圖。
具體實(shí)施例方式參閱圖1，參試設(shè)備包括，同一鏈路上相串聯(lián)的天線、高功率放大器、上變頻器和綜合基帶，組成的地面站工作設(shè)備；以及鏈路上串聯(lián)定向耦合器的測(cè)試開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)和頻譜儀，組成的地面站配套標(biāo)校測(cè)試設(shè)備。天線、高功放、上變頻器和綜合基帶在同一鏈路上串聯(lián)，基帶發(fā)信號(hào)通過(guò)上變頻器送入高功放(高功率放大器，HPA),高功放將信號(hào)功率放大送天線。鏈路上從定向耦合器處串聯(lián)了測(cè)試開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)和頻譜儀，定向耦合器提取上行信號(hào)，經(jīng)測(cè)試開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)切換進(jìn)入頻譜儀，讀取功率電平。在采用無(wú)塔耦合法進(jìn)行EIRP值測(cè)試前，事先精確標(biāo)定天線發(fā)射増益G、耦合度C、發(fā)饋線損耗數(shù)據(jù)。天線發(fā)射増益G、耦合度C可采用天線廠家和微波器件生產(chǎn)廠家的標(biāo)定值，發(fā)饋線損耗可用頻譜儀或矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀精確標(biāo)定。采用EIRP值無(wú)塔耦合法測(cè)試時(shí)，首先，將基帶輸出的單載波信號(hào)接至上變頻器入ロ，高功放HPA發(fā)小功率；然后，從HPA輸出端的定向耦合器處耦合出的上行信號(hào)，經(jīng)測(cè)試開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)切換至頻譜儀，用頻譜儀讀取功率電平；最后，根據(jù)已知的天線發(fā)射増益、饋線損耗、耦合度計(jì)算得到小功率下的EIRPs值，即可推導(dǎo)出地面站額定功率下的EIRP值。被測(cè)站EIRP值由下式計(jì)算
EIRPl tt j=P+C-Lt+G+(Pfflax-Pt) (I)
額定功率EIRP值與小功率EIRP值的關(guān)系為 EIRP I 被測(cè)=EIRPs+(Pmax-Pt) (2)
式中P為頻譜儀測(cè)得的高功放發(fā)射功率，C為定向耦合器的耦合度，為發(fā)饋線損耗，G為發(fā)天線增益，為高功放額定輸出功率，為高功放實(shí)際輸出功率。EIRP值具體測(cè)試步驟為
a)監(jiān)控分系統(tǒng)控制基帶發(fā)單載波；
b)監(jiān)控分系統(tǒng)控制高功放的輸出小功率；
c)監(jiān)控分系統(tǒng)控制測(cè)試開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)切換到頻譜儀；
d)人工或由自動(dòng)化測(cè)試分系統(tǒng)控制頻譜儀測(cè)試功率；
e)根據(jù)公式(I)、(2)及預(yù)先裝訂的天線發(fā)射増益G、饋線損耗、耦合度C數(shù)據(jù)計(jì)算得到地面站額定功率下的EIRP值。
權(quán)利要求
1.一種地面站EIRP值無(wú)塔耦合測(cè)試方法，其特征在于如下步驟首先，將綜合基帶輸出的單載波信號(hào)接至上變頻器(U/C)入口，設(shè)置高功率放大器(HPA)發(fā)射1% 2%額定功率的小功率值，由天線輻射出去；然后，從HPA輸出端的定向耦合器處耦合提取出上行信號(hào)，經(jīng)測(cè)試開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)切換至頻譜儀，用頻譜儀讀取功率電平；最后，根據(jù)已知的天線發(fā)射增益、饋線損耗和定向耦合器耦合度計(jì)算上述小功率下的EIRPs值，推導(dǎo)出地面站額定功率下的EIRP值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的地面站EIRP值無(wú)塔耦合測(cè)試方法，其特征在于，被測(cè)站EIRP值由下式計(jì)算 EIRPl tt j=P+C-Lt+G+(Pfflax-Pt) =EIRPs+(Pfflax-Pt) 式中P為頻譜儀測(cè)得的高功放發(fā)射功率，C為定向耦合器的耦合度，Lt為發(fā)饋線損耗，G為天線發(fā)射增益，Pmax為高功放額定輸出功率，Pt為高功放實(shí)際輸出功率。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的地面站EIRP值無(wú)塔耦合測(cè)試方法，其特征在于，被測(cè)站EIRP值的測(cè)試步驟包括 a)監(jiān)控分系統(tǒng)控制基帶發(fā)單載波； b)監(jiān)控分系統(tǒng)控制高功放輸出小功率； c)監(jiān)控分系統(tǒng)控制測(cè)試開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)切換到頻譜儀； d)人工或由自動(dòng)化測(cè)試分系統(tǒng)控制頻譜儀測(cè)試功率； e)由頻譜儀讀取的功率P值及已知的天線發(fā)射增益G、饋線損耗Lt、耦合度C數(shù)據(jù)，根據(jù)EIRP值公式，計(jì)算額定功率下的EIRP值。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的地面站EIRP值無(wú)塔耦合測(cè)試方法，其特征在于，參試設(shè)備包括，同一鏈路上相串聯(lián)的天線、高功率放大器、上變頻器和綜合基帶組成的地面站工作設(shè)備，以及鏈路上串聯(lián)定向耦合器的測(cè)試開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)和頻譜儀組成的地面站配套標(biāo)校測(cè)試設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明提出的地面站EIRP值無(wú)塔耦合測(cè)試方法，旨在提供一種操作簡(jiǎn)便可靠，測(cè)量準(zhǔn)確，不需要任何外部系統(tǒng)配合，擺脫對(duì)標(biāo)校塔的依賴，且對(duì)被測(cè)站天線口徑和工作頻段沒(méi)有任何限制的EIRP值測(cè)試方法。本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)首先，將綜合基帶輸出的單載波信號(hào)接至上變頻器(U/C)入口，設(shè)置高功率放大器(HPA)發(fā)射1%~2%額定功率的小功率值；然后，從HPA輸出端的定向耦合器處提取上行信號(hào)，并經(jīng)測(cè)試開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)切換至頻譜儀，用頻譜儀讀取功率電平；最后，根據(jù)已知的天線發(fā)射增益、饋線損耗和定向耦合器耦合度計(jì)算上述小功率下的EIRPs值，即可推導(dǎo)出地面站額定功率下的EIRP值。
文檔編號(hào)H04B17/00GK102710343SQ201110245439
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者柴霖 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十研究所