專利名稱:地面站優(yōu)值的轉移測量法的制作方法
本發(fā)明屬于一種天線參數(shù)測量方法。
目前，國際上用射電源方法測量優(yōu)值G/T(G-天線增益 T-系統(tǒng)噪聲溫度)是用一次相對測量就可求得測量值G/T。但只能在Y因子≥2時，才能保證優(yōu)值G/T的高精度，一般測量精度達±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 2，5(1980)④117 袁惠仁 彭云樓等(6)通訊技術 2(1978)在Y＜2時，就不能用射電源一次相對測量法達到所要求的精度。但在Y因子＜2時，要提高測量優(yōu)值G/T的精度，國外技術是通過改進測量儀器的精密度，化費昂貴，而且進行測量時對工作環(huán)境條件要求相當苛刻。例如，當控制 (ΔY)/(Y) ＝±0.10%的精度情況下，Y＝1.083時，才測得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時優(yōu)值G/T的測量精度，又無需提供昂貴的儀器和苛刻的工作條件，從而達到測量方法簡單、設備簡便、宜于操作，實現(xiàn)優(yōu)值G/T高精度測量。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用轉移測量法，其技術手段是，在一般通用天線-接收機系統(tǒng)中接入一個兩路電性能對稱的波導開關和一個參考信號源Tc，其目的是為了加大被測試量之間的差距，以此來提高測量精度。
本方法的基本原理是用射電源測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-天線對準射電源，天線剩余噪聲溫度
Tφ-天線指向冷空，天線噪聲溫度TR-本機噪聲溫度λ-波長G/T的測量誤差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。
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時測量誤差Δ(G/T)/(G/T)隨Y因子的減小情況，見下表
從上表可看出，在Y因子＜2時，優(yōu)值G/T的測量誤差隨Y因子的減小而猛增，當Y＜1.6時，測量誤差Δ(G/T)/(G/T)＞±0.31dB，已不能滿足優(yōu)值G/T測量的精度。因此用一次相對測量時，在Y≥2時可保證測量精度，但在Y＜2時，用一次相對測得所得誤差太大。
采用本發(fā)明的轉移測量法，利用兩次相對測量，對特定的射電源，Tas的大小，決定于天線的口徑D/λ，當天線口徑比較小時，即滿足Tas+Tφ+TR≈Tφ+TR此時，被測量值(Tas+Tφ+TR)與(Tφ+TR)很接近，不易測準。為了能達到精確測量的目的，本發(fā)明的特征是引入一個波導開關和一個參考信號源Tc，就能達到加大被測試量之間的差距。
本方法的實施過程當天線對準射電源時，波導開關分別通向天線和參考信號源Tc，測得Y1＝(Tas+Tφ+TR)/Tc當天線指向該點冷空，波導開關分別通向天線和參考信號源Tc，測得Y2＝Tc/(TR+Tφ)由此可得到測試量Y＝Y1·Y2＝(Tas+Tφ+TR)/(Tφ+TR)本方法需保證波導開關應具有兩路電性能對稱的特性，參考信號源Tc最大值為18000K，最小值應滿足Tc≥2(Tas+TR+Tφ)。
采用了本發(fā)明的轉移測量法，在無需提高測量儀器的精度，只需引入一個兩路電性能對稱的波導開關和一個參考信號源Tc，就可以提高測量精度。例Y＝1.06，Tc＝18000K，用轉移法對G/T的測量誤差為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%實測 (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-接收機系統(tǒng)裝置的示意圖A-天線輸出端B-波導開關輸出端C-參考信號源Tc輸出端
1-天線2-波導開關3-參考信號源Tc4-接收機系統(tǒng)5-功率指示器
權利要求
1.一種測量天線參數(shù)的方法。它是用射電源測量天線參數(shù)，采用相對測量。本發(fā)明的特征是，當Y＜2，在測量優(yōu)值G/T時，采用一個波導開關[2]和一個參考信號源Tc[3]，進行兩次相對測量。
2.根據(jù)權項1，G/T的射電天文轉移測量法所指的參考信號源Tc〔3〕的特征是，參考信號源Tc所發(fā)出的參考信號最大值為18000K，最小值應滿足Tc≥2(Tas+TR+Tφ)。
3.根據(jù)權項1，G/T的射電天文轉移測量法所指的波導開關〔2〕，其特征是波導開關應具有兩路電性能對稱的特性。
專利摘要
屬于用射電源測量天線參數(shù)的一種新的測量方法。在Y＜2時，要測天線—接收系統(tǒng)G/T的測量誤差達±0.3dB。其儀器造價昂貴，并且測量時對環(huán)境條件要求苛刻，不易推廣。本發(fā)明采用一個波導開關[2]和一個參考信號源[3]，用兩次相對測量，進行轉移測量。當1.06＜Y＜2時，G/T的測量精度可達±0.24dB。
文檔編號G01R27/06GK87100329SQ87100329
公開日1988年8月10日 申請日期1987年1月15日
發(fā)明者袁惠仁 申請人:南京大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan