本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域，特別是一種基于載噪比估算天線增益的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

衡量衛(wèi)星信號(hào)質(zhì)量的指標(biāo)有載噪比(CNR或C/N)和信噪比(SNR或S/N)。在北斗接收機(jī)中，C/N是接收機(jī)輸入端的載波功率與噪聲功率之比，S/N是接收機(jī)輸出端的信號(hào)功率與噪聲功率之比。它們之間的關(guān)系為：

S/N＝C/N+G_P

該式中，G_P為處理增益?？梢奡/N不僅與輸入信號(hào)的C/N有關(guān)，還與接收機(jī)內(nèi)部處理信號(hào)的方法有關(guān)。由于C/N與帶寬有關(guān)，因而通常將1Hz帶寬上的載噪比C/N₀(dB·Hz)作為信號(hào)的質(zhì)量指標(biāo)，C/N₀與C/N的關(guān)系為：

C/N₀＝C/N+B_N

該式中，B_N為等效噪聲帶寬(dB·Hz)。若所接收的衛(wèi)星信號(hào)未收到干擾，則 C/N₀為：

C/N₀＝S_R+G_A-Lg(kT₀)-N_F-L

該式中，S_R為所接收到信號(hào)的功率(dBW)。S_R＝EIRP+FSL+AL,其中EIRP 為等效各向同性輻射功率(dBW)，與信號(hào)發(fā)射功率S_T及發(fā)射天線的增益G_T有關(guān)； FSL為自由空間損耗(dB)；AL為大氣損耗(dB)。G_A為衛(wèi)星方向上接收機(jī)天線的增益(dBic)。10lg(kT₀)為熱噪聲密度(dB·Hz)，約等于-204(dBW·Hz)。k為玻爾茲曼常數(shù)。T₀為熱噪聲的參考溫度，用絕對(duì)溫度表示，其值為290°(K)。N_F為包括天線和電纜損耗在內(nèi)的接收機(jī)噪聲指數(shù)。L為實(shí)現(xiàn)損耗加上A/D損耗。

所以說影響C/N₀的因素分為三類：①影響相對(duì)固定或影響微小的因素，包括S_T、FSL與G_T之和以及AL；②影響呈現(xiàn)隨機(jī)波動(dòng)的因素，包括N_F和L；③影響變化范圍較大且呈系統(tǒng)性的因素，主要是G_A。因此對(duì)于在地面上工作的北斗接收機(jī)來說，在沒有干擾并排除隨機(jī)波動(dòng)因素的情況下，造成所接收不同入射方向信號(hào)的C/N₀有所差異的最主要因素是接收機(jī)天線的增益G_A。目前，現(xiàn)有的天線增益測(cè)試時(shí)存在需要較為嚴(yán)格的測(cè)試環(huán)境以及需要大量測(cè)試設(shè)備的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提出一種測(cè)試方法簡(jiǎn)單，能讓用戶快速的測(cè)量出天線的實(shí)際增益，快速篩選出所生產(chǎn)天線是否指標(biāo)要求的基于載噪比估算天線增益的系統(tǒng)。

本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種基于載噪比估算天線增益的系統(tǒng)，用于估算待測(cè)天線的天線增益，其特征在于：包括標(biāo)準(zhǔn)天線、第一接收機(jī)、第二接收機(jī)、第一低噪聲放大器、第二低噪聲放大器和數(shù)據(jù)處理終端；該標(biāo)準(zhǔn)天線通過射頻線纜與第一低噪聲放大器輸入端相連，該第一低噪聲放大器的輸出端通過射頻線纜與第一接收機(jī)的輸入端相連；該待測(cè)天線通過射頻線纜與第二低噪聲放大器輸入端相連，該第二低噪聲放大器的輸出端通過射頻線纜與第二接收機(jī)的輸入端相連；該數(shù)據(jù)處理終端與該第一接收機(jī)和第二接收的輸出端相連以根據(jù)兩組信號(hào)估算待測(cè)天線的增益。

優(yōu)選的，所述標(biāo)準(zhǔn)天線和所述待測(cè)天線為北斗天線或GPS天線或GLONASS 天線。

優(yōu)選的，所述標(biāo)準(zhǔn)天線為增益已知的無源天線。

優(yōu)選的，所述第一低噪聲放大器和所述第二低噪聲放大器為增益已知的有源器件。

優(yōu)選的，所述第一接收機(jī)和第二接收機(jī)為各個(gè)通道信號(hào)接收電平與載噪比關(guān)系已知的接收機(jī)。

優(yōu)選的，所述第一接收機(jī)和第二接收機(jī)為通用型北斗接收機(jī)或通用型GPS 接收機(jī)或GLONASS接收機(jī)。

由上述對(duì)本實(shí)用新型的描述可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果：

1、本實(shí)用新型的系統(tǒng)，采用兩組接收機(jī)和配套天線組合，通過獲取衛(wèi)星信道載噪比，計(jì)算兩組通道接收電平差分值得到天線增益差，在已知標(biāo)準(zhǔn)天線增益情況下，進(jìn)一步計(jì)算得到待測(cè)天線增益。

2、本實(shí)用新型系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)天線增益指標(biāo)的快速估算，方便進(jìn)行指標(biāo)檢查。

3、本實(shí)用新型系統(tǒng)，還可用于接收機(jī)性能、低噪放性能的估算。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)的原理圖；

圖2為本實(shí)用新型方法的流程圖；

其中：10、標(biāo)準(zhǔn)天線，20、待測(cè)天線，30、第一接收機(jī)，40、第二接收機(jī)， 50、第一低噪聲放大器，60、第二低噪聲放大器，70、數(shù)據(jù)處理終端，80、衛(wèi)星。

具體實(shí)施方式

以下通過具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。

參照?qǐng)D1，一種基于載噪比估算天線增益的系統(tǒng)，用于估算待測(cè)天線20的天線增益，包括標(biāo)準(zhǔn)天線10、第一接收機(jī)30、第二接收機(jī)40、第一低噪聲放大器50、第二低噪聲放大器60和數(shù)據(jù)處理終端70。該標(biāo)準(zhǔn)天線10通過射頻線纜與第一低噪聲放大器50輸入端相連，該第一低噪聲放大器50的輸出端通過射頻線纜與第一接收機(jī)30的輸入端相連。該待測(cè)天線通過射頻線纜與第二低噪聲放大器60輸入端相連，該第二低噪聲放大器60的輸出端通過射頻線纜與第二接收機(jī)40的輸入端相連。該數(shù)據(jù)處理終端70與該第一接收機(jī)30和第二接收的輸出端相連，其安裝有配套的數(shù)據(jù)處理軟件，根據(jù)兩組信號(hào)估算待測(cè)天線20的增益。

本實(shí)用新型的標(biāo)準(zhǔn)天線10和待測(cè)天線20為為增益已知的無源天線，可以是北斗天線或GPS天線或GLONASS天線等。第一低噪聲放大器50和第二低噪聲放大器60為增益已知的有源器件。第一接收機(jī)30和第二接收機(jī)40為配套天線面每個(gè)通道接收電平與載噪比關(guān)系已知的接收機(jī)，可以是支持北斗RNSS定位功能的通用型北斗接收機(jī)或通用型GPS接收機(jī)或GLONASS接收機(jī)等。

基于上述的裝置，本實(shí)用新型原理參照?qǐng)D2，包括如下步驟：

1)標(biāo)準(zhǔn)天線10和待測(cè)天線20接收來自衛(wèi)星80發(fā)送的導(dǎo)航信號(hào)或定位信號(hào)，分別經(jīng)第一低噪聲放大器50和第二低噪聲放大器60進(jìn)行放大后送至第一接收機(jī)30和第二接收機(jī)40，第一接收機(jī)30和第二接收機(jī)40分別通過PVT解算獲取各個(gè)通道的載噪比，并通過串口將上報(bào)的BDGSV語句送至數(shù)據(jù)處理終端70。

2)數(shù)據(jù)處理終端70通過協(xié)議解析BDGSV語句，記錄衛(wèi)星號(hào)、仰角和載噪比等。數(shù)據(jù)處理終端70還根據(jù)載噪比、第一接收機(jī)30和第二接收機(jī)40的天線面各個(gè)通道的接收電平和載噪比關(guān)系逆推，分別得到標(biāo)準(zhǔn)天線10各個(gè)通道的第一組接收電平和待測(cè)天線20各個(gè)通道的第二組接收電平。

3)數(shù)據(jù)處理終端70通過差分比較器將第一組接收電平和第二組接收電平進(jìn)行差分計(jì)算，即得到標(biāo)準(zhǔn)天線10和待測(cè)天線20之間的增益差，再將標(biāo)準(zhǔn)天線 10的增益和增益差送入加法器計(jì)算得到待測(cè)天線20的增益。

上述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本實(shí)用新型保護(hù)范圍的行為。