專(zhuān)利名稱(chēng)：雙站共視比對(duì)測(cè)試地面站eirp值的方法
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，雙站共視比對(duì)測(cè)試地面站有效發(fā)射功率(EIRP值)的方法。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(chēng)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)試方法有兩種一是標(biāo)校塔法，即在標(biāo)校塔上放置頻譜儀、標(biāo)校天線(xiàn)、聯(lián)試電纜，地面站天線(xiàn)對(duì)塔， 塔上頻譜儀通過(guò)標(biāo)校天線(xiàn)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。二是有塔無(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(xiàn)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Pspai，計(jì)算Pspai-Pspaq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)一是操作繁瑣。標(biāo)校塔法每次測(cè)試需人工將頻譜儀搬運(yùn)至標(biāo)校塔上，操作天線(xiàn)對(duì)塔，建立對(duì)塔的無(wú)線(xiàn)鏈路，測(cè)試涉及的環(huán)節(jié)較多、步驟繁瑣；二是受限于標(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(mǎn)足遠(yuǎn)場(chǎng)條件，比如天線(xiàn)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(mǎn)足遠(yuǎn)場(chǎng)條件時(shí)，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(xiàn)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)試方法的上述缺陷，提高測(cè)試便利性，實(shí)現(xiàn)高頻段大口徑天線(xiàn)地面站系統(tǒng)的EIRP值測(cè)試，本發(fā)明提出一種操作簡(jiǎn)便可靠，測(cè)量準(zhǔn)確，不依賴(lài)標(biāo)校塔，而且對(duì)被測(cè)站天線(xiàn)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)明的上述目的可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到。首先，選擇一個(gè)EIRP值已知，且與被測(cè)站頻段相同，滿(mǎn)足共視衛(wèi)星條件的地面站作為參考站；然后，參考站與被測(cè)站輪流對(duì)共視衛(wèi)星發(fā)送上行信號(hào)，經(jīng)衛(wèi)星應(yīng)答機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)后接收下行遙測(cè)信號(hào)，從遙測(cè)信號(hào)中獲取衛(wèi)星應(yīng)答機(jī)自動(dòng)增益控制(AGC)電壓參數(shù)；最后，調(diào)節(jié)參考站與被測(cè)站的發(fā)射功率，使兩站接收到的AGC相同，則根據(jù)上述參考站已知的EIRP值，加上兩站自由空間損耗之差，獲得被測(cè)站的 EIRP 值。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果本發(fā)明利用任一 EIRP值已知的站作為參考站，與被測(cè)站輪流對(duì)共視衛(wèi)星發(fā)上行信號(hào)，從衛(wèi)星下行遙測(cè)信號(hào)中得到衛(wèi)星應(yīng)答機(jī)AGC參數(shù)。調(diào)節(jié)兩站發(fā)射功率，使兩站AGC達(dá)到相同，根據(jù)參考站已知的EIRP值和兩站自由空間損耗之差，得出被測(cè)站的EIRP值。本發(fā)明徹底擺脫了現(xiàn)有方法對(duì)標(biāo)校塔的依賴(lài)，而且對(duì)被測(cè)站天線(xiàn)口徑和工作頻段沒(méi)有任何限制，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)一步說(shuō)明。


圖1是本發(fā)明雙站共視比對(duì)測(cè)試地面站EIRP值的設(shè)備連接框圖。
具體實(shí)施例方式參閱圖1。在圖1描述的EIRP值測(cè)試設(shè)備中，參考站為EIRP值已知，且與被測(cè)站工作頻段相同，滿(mǎn)足共視衛(wèi)星條件的地面站。所述的被測(cè)站與參考站包括，分別與綜合基帶和雙工天線(xiàn)閉環(huán)串聯(lián)的上行中頻開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)、上變頻器和高功放HPA，下行中頻開(kāi)關(guān)矩陣、下變頻器和低噪聲放大器LNA。被測(cè)站及參考站的設(shè)備連接關(guān)系為，綜合基帶發(fā)上行信號(hào)，經(jīng)上行中頻開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入上變頻器，上變頻器將中頻信號(hào)變換為射頻信號(hào)，驅(qū)動(dòng)高功放發(fā)射功率從天線(xiàn)輻射向衛(wèi)星。衛(wèi)星應(yīng)答機(jī)接收信號(hào)后，加調(diào)下行遙測(cè)信號(hào)下發(fā)。天線(xiàn)將接收到的下行射頻信號(hào)，送入LNA，再經(jīng)下變頻變換為中頻信號(hào)后，通過(guò)下行中頻開(kāi)關(guān)矩陣，進(jìn)入綜合基市ο雙站共視比對(duì)EIRP值測(cè)試時(shí)，被測(cè)站與參考站輪流對(duì)共視衛(wèi)星發(fā)送上行信號(hào)，經(jīng)衛(wèi)星應(yīng)答機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)后，接收下行遙測(cè)信號(hào)。地面綜合基帶從遙測(cè)信號(hào)參數(shù)中得到衛(wèi)星應(yīng)答機(jī)自動(dòng)增益控制(AGC)電壓參數(shù)，AGC與衛(wèi)星應(yīng)答機(jī)接收功率有著一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。調(diào)節(jié)兩站發(fā)射功率，使兩站接收到的AGC相同，則衛(wèi)星應(yīng)答機(jī)處接收兩站功率相同。然后，計(jì)算被測(cè)站與參考站自由空間損耗之差，再根據(jù)參考站已知的EIRP值，可得出被測(cè)站的EIRP值。其中，參考站設(shè)在本地或外地均可，但要與被測(cè)站工作頻段相同，且滿(mǎn)足共視衛(wèi)星條件。共視衛(wèi)星應(yīng)答機(jī)也應(yīng)工作在被測(cè)頻段。當(dāng)參考站為外地站時(shí)，必須同時(shí)考慮被測(cè)站實(shí)際輸出功率和額定輸出功率之差及兩站自由空間損耗之差，才可反映EIRP的變化；當(dāng)參考站為本地站時(shí)，只考慮被測(cè)站實(shí)際輸出功率和額定輸出功率之差即可。調(diào)節(jié)兩站發(fā)射功率，使兩站AGC相同時(shí)，可得出被測(cè)站的EIRP值。應(yīng)答機(jī)接收被測(cè)站功率P彳《為Pltts= EIRPl 被測(cè) t+G_Lsp| 被測(cè)(dBff) (1)式中，EIRP I _ t為被測(cè)站實(shí)際輸出功率Pt下的EIRP值；G為星上天線(xiàn)增益；Lsp I被測(cè)為從被測(cè)站到衛(wèi)星的自由空間損耗；Lsp = 201gF(MHz)+201gR(km) +32. 44，F(xiàn) 為測(cè)試頻點(diǎn)，單位為 MHz ；R 為空間距離，單位為km ο同理，應(yīng)答機(jī)接收參考站功率P參考為P I 參考=EIRP I 參考 +G-Lsp | 參考(dBW) (2)式中，EIRPl參考為參考站已知的EIRP值；Lsp I參考為從參考站到衛(wèi)星的自由空間損耗。
調(diào)節(jié)被測(cè)站功率，使得兩站AGC相同時(shí)，則衛(wèi)星應(yīng)答機(jī)處接收兩站功率相同，即P
被測(cè)=PI參考，貝1JEIRP I 被測(cè) t+G_Lsp | 被測(cè)=EIRP | 參考 +G-Lsp | 參考 (3)貝 IjEIRP I 被測(cè) t = EIRP I 參考 + (Lsp | 被測(cè)-Lsp | 參考) (4)即可得到被測(cè)站額定功率下的EIRP I被_為EIRP I 被測(cè)=EIRP | 被測(cè) t+ (Pmax-Pt) (5)式中，Pmax為被測(cè)站額定輸出功率。如果參考站與被測(cè)站在同一地點(diǎn)，則在⑷式中Lsp I被測(cè)=Lsp I參考，即忽略?xún)烧咀杂煽臻g損耗之差。具體測(cè)試步驟為a)被測(cè)站天伺饋分系統(tǒng)啟動(dòng)衛(wèi)星跟蹤程序，使其波束指向選用的衛(wèi)星；b)被測(cè)站發(fā)射信號(hào)，經(jīng)衛(wèi)星應(yīng)答機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)后，接收遙測(cè)信號(hào)，得到AGC參數(shù)；c)參考站天伺饋分系統(tǒng)啟動(dòng)衛(wèi)星跟蹤程序，使其波束指向同一顆衛(wèi)星；d)參考站以某一功率發(fā)射信號(hào)(EIRP值已知)，經(jīng)衛(wèi)星應(yīng)答機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)后，接收遙測(cè)信號(hào)，得到AGC參數(shù)；e)調(diào)節(jié)被測(cè)站發(fā)射功率到Pt，使兩站接收的AGC相同；f)人工或由系統(tǒng)監(jiān)控計(jì)算機(jī)根據(jù)⑷、(5)式得到EIRP | _。
權(quán)利要求
1.一種雙站共視比對(duì)測(cè)試地向站EIRP值的方法，其特征在于包括如下步驟首先，選擇一個(gè)EIRP值已知，且與被測(cè)站頻段相同，滿(mǎn)足共視衛(wèi)星條件的地面站作為參考站；然后， 參考站與被測(cè)站輪流對(duì)共視衛(wèi)星發(fā)送上行信號(hào)，經(jīng)衛(wèi)星應(yīng)答機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)后接收下行遙測(cè)信號(hào)， 從遙測(cè)信號(hào)中獲取衛(wèi)星應(yīng)答機(jī)自動(dòng)增益控制(AGC)電壓參數(shù)；最后，調(diào)節(jié)參考站與被測(cè)站的發(fā)射功率，使兩站接收到的AGC相同，則根據(jù)上述參考站已知的EIRP，加上兩站自由空間損耗之差，獲得被測(cè)站的EIRP。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙站共視比對(duì)測(cè)試地面站EIRP值的方法，其特征在于，應(yīng)答機(jī)接收被測(cè)站功率為P I 被測(cè)=EIRP I 被測(cè) t+G-Lsp I 被測(cè)(dBW) (1)式中，EIRP I被測(cè)t為被測(cè)站實(shí)際輸出功率Pt時(shí)的EIRP值，G為星上天線(xiàn)接收增益，Lsp I被 M為被測(cè)站到衛(wèi)星的自由空間損耗，Lsp = 201gF(MHz)+201gR(km)+32. 44，F(xiàn)為測(cè)試頻點(diǎn)，單位為MHz ；R為空間距離，單位為km。同理，應(yīng)答機(jī)接收參考站功率為Pl 參考=EIRPl 參考+G-LspI 參考(dBff) (2)式中，EIRP I參考為參考站已知的EIRP值，Lsp |參考為參考站到衛(wèi)星的自由空間損耗。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙站共視比對(duì)測(cè)試地面站EIRP值的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)被測(cè)站發(fā)射功率，使兩站AGC相同；此時(shí)衛(wèi)星應(yīng)答機(jī)接收兩站功率相同，即P I = P I參考，則有EIRP 被測(cè) t+G_Lsp I 被測(cè)=EIRP 參考 +G_Lsp | 參考 (3)則EIRP 被測(cè) t = EIRP I 參考 + (Lsp I 被測(cè)-Lsp I 參考) (4)即可得到被測(cè)站額定功率下的EIRPl (為EIRPl 被測(cè)=EIRP I 被測(cè) t+(Pmax-Pt) (5)式中，P_為被測(cè)站額定輸出功率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙站共視比對(duì)測(cè)試地面站EIRP值的方法，其特征在于，被測(cè)站的EIRP測(cè)試步驟為a)被測(cè)站天伺饋分系統(tǒng)啟動(dòng)衛(wèi)星跟蹤程序，使其波束指向選用的衛(wèi)星；b)被測(cè)站發(fā)射信號(hào)，經(jīng)衛(wèi)星應(yīng)答機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)后，接收遙測(cè)信號(hào)，得到AGC參數(shù)；c)參考站天伺饋分系統(tǒng)啟動(dòng)衛(wèi)星跟蹤程序，使其波束指向同一顆衛(wèi)星；d)參考站以某一已知EIRP值的功率發(fā)射信號(hào)，經(jīng)衛(wèi)星應(yīng)答機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)后，接收遙測(cè)信號(hào)， 得到AGC參數(shù)；e)調(diào)節(jié)被測(cè)站發(fā)射功率到Pt，使兩站接收的AGC相同；f)人工或由系統(tǒng)監(jiān)控計(jì)算機(jī)根據(jù)已知的參考站EIRP值，加上兩站自由空間損耗之差得到被測(cè)站EIRP值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙站共視比對(duì)測(cè)試地面站EIRP值的方法，其特征在于，所述的被測(cè)站與參考站包括，分別與綜合基帶和雙工天線(xiàn)閉環(huán)串聯(lián)的上行中頻開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)、上變頻器和高功放HPA，下行中頻開(kāi)關(guān)矩陣、下變頻器和低噪聲放大器LNA。
全文摘要
本發(fā)明提出的雙站共視比對(duì)測(cè)試地面站EIRP值方法，旨在提供一種操作簡(jiǎn)便可靠，測(cè)量準(zhǔn)確，不依賴(lài)標(biāo)校塔，且對(duì)被測(cè)站天線(xiàn)口徑和頻段沒(méi)有限制的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，選擇一個(gè)EIRP值已知，且與被測(cè)站頻段相同，滿(mǎn)足共視衛(wèi)星條件的地面站作為參考站；然后，參考站與被測(cè)站輪流對(duì)共視衛(wèi)星發(fā)送上行信號(hào)，經(jīng)衛(wèi)星應(yīng)答機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)后接收下行遙測(cè)信號(hào)，從遙測(cè)信號(hào)中獲取衛(wèi)星應(yīng)答機(jī)自動(dòng)增益控制(AGC)電壓參數(shù)；最后，調(diào)節(jié)參考站與被測(cè)站的發(fā)射功率，使兩站接收到的AGC相同，則根據(jù)上述參考站已知的EIRP，加上兩站自由空間損耗之差，獲得被測(cè)站的EIRP。本發(fā)明徹底擺脫了現(xiàn)有方法對(duì)標(biāo)校塔的依賴(lài)，且對(duì)被測(cè)站天線(xiàn)口徑和頻段沒(méi)有任何限制。
文檔編號(hào)H04B17/00GK102571226SQ20111024542
公開(kāi)日2012年7月11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