專利名稱：雙站共視比對測試地面站eirp值的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種飛行器測控、衛(wèi)星通信領(lǐng)域中，雙站共視比對測試地面站有效發(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，是地面站系統(tǒng)驗收、入網(wǎng)驗證的強制性測試項目。EIRP值越大， 表示系統(tǒng)發(fā)射效果越好?，F(xiàn)有的地面站EIRP值測試方法有兩種一是標校塔法，即在標校塔上放置頻譜儀、標校天線、聯(lián)試電纜，地面站天線對塔， 塔上頻譜儀通過標校天線接收地面站發(fā)出的信號，利用頻譜儀測量接收信號的強度，通過鏈路計算得到系統(tǒng)的EIRP值。二是有塔無塔比對法，即先用標校塔法測得EIRP值并記錄高功放的輸出功率P。， 然后采用偏饋無線閉環(huán)測得同樣高功放輸出功率時的頻譜儀接收到的下行信號功率值 PSPA(1。在以后每次采用有塔無塔比對法檢測時，設(shè)置高功放輸出功率為Ptl，讀取頻譜儀測得的功率值Pspai，計算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)存在以下缺點一是操作繁瑣。標校塔法每次測試需人工將頻譜儀搬運至標校塔上，操作天線對塔，建立對塔的無線鏈路，測試涉及的環(huán)節(jié)較多、步驟繁瑣；二是受限于標校塔條件。標校塔法和有塔無塔比對法都是以標校塔作為前提條件的，如果標校塔不滿足遠場條件，比如天線口徑太大或頻段太高，則無法實施測試。在本地沒有標校塔或標校塔不滿足遠場條件時，現(xiàn)有的方法均無法完成EIRP值測試。特別是，近年來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)有測試方法的上述缺陷，提高測試便利性，實現(xiàn)高頻段大口徑天線地面站系統(tǒng)的EIRP值測試，本發(fā)明提出一種操作簡便可靠，測量準確，不依賴標校塔，而且對被測站天線口徑和工作頻段沒有任何限制的EIRP值測試方法。本發(fā)明的上述目的可以通過以下措施來達到。首先，選擇一個EIRP值已知，且與被測站頻段相同，滿足共視衛(wèi)星條件的地面站作為參考站；然后，參考站與被測站輪流對共視衛(wèi)星發(fā)送上行信號，經(jīng)衛(wèi)星應(yīng)答機轉(zhuǎn)發(fā)后接收下行遙測信號，從遙測信號中獲取衛(wèi)星應(yīng)答機自動增益控制(AGC)電壓參數(shù)；最后，調(diào)節(jié)參考站與被測站的發(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，與被測站輪流對共視衛(wèi)星發(fā)上行信號，從衛(wèi)星下行遙測信號中得到衛(wèi)星應(yīng)答機AGC參數(shù)。調(diào)節(jié)兩站發(fā)射功率，使兩站AGC達到相同，根據(jù)參考站已知的EIRP值和兩站自由空間損耗之差，得出被測站的EIRP值。本發(fā)明徹底擺脫了現(xiàn)有方法對標校塔的依賴，而且對被測站天線口徑和工作頻段沒有任何限制，操作簡便可靠，測量準確。下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本方法做進一步說明。


圖1是本發(fā)明雙站共視比對測試地面站EIRP值的設(shè)備連接框圖。
具體實施例方式參閱圖1。在圖1描述的EIRP值測試設(shè)備中，參考站為EIRP值已知，且與被測站工作頻段相同，滿足共視衛(wèi)星條件的地面站。所述的被測站與參考站包括，分別與綜合基帶和雙工天線閉環(huán)串聯(lián)的上行中頻開關(guān)網(wǎng)絡(luò)、上變頻器和高功放HPA，下行中頻開關(guān)矩陣、下變頻器和低噪聲放大器LNA。被測站及參考站的設(shè)備連接關(guān)系為，綜合基帶發(fā)上行信號，經(jīng)上行中頻開關(guān)網(wǎng)絡(luò)進入上變頻器，上變頻器將中頻信號變換為射頻信號，驅(qū)動高功放發(fā)射功率從天線輻射向衛(wèi)星。衛(wèi)星應(yīng)答機接收信號后，加調(diào)下行遙測信號下發(fā)。天線將接收到的下行射頻信號，送入LNA，再經(jīng)下變頻變換為中頻信號后，通過下行中頻開關(guān)矩陣，進入綜合基市ο雙站共視比對EIRP值測試時，被測站與參考站輪流對共視衛(wèi)星發(fā)送上行信號，經(jīng)衛(wèi)星應(yīng)答機轉(zhuǎn)發(fā)后，接收下行遙測信號。地面綜合基帶從遙測信號參數(shù)中得到衛(wèi)星應(yīng)答機自動增益控制(AGC)電壓參數(shù)，AGC與衛(wèi)星應(yīng)答機接收功率有著一一對應(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)答機處接收兩站功率相同。然后，計算被測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，可得出被測站的EIRP值。其中，參考站設(shè)在本地或外地均可，但要與被測站工作頻段相同，且滿足共視衛(wèi)星條件。共視衛(wèi)星應(yīng)答機也應(yīng)工作在被測頻段。當(dāng)參考站為外地站時，必須同時考慮被測站實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，只考慮被測站實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，可得出被測站的EIRP值。應(yīng)答機接收被測站功率P彳《為Pltts= EIRPl 被測 t+G_Lsp| 被測(dBff) (1)式中，EIRP I _ t為被測站實際輸出功率Pt下的EIRP值；G為星上天線增益；Lsp I被測為從被測站到衛(wèi)星的自由空間損耗；Lsp = 201gF(MHz)+201gR(km) +32. 44，F(xiàn) 為測試頻點，單位為 MHz ；R 為空間距離，單位為km ο同理，應(yīng)答機接收參考站功率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)被測站功率，使得兩站AGC相同時，則衛(wèi)星應(yīng)答機處接收兩站功率相同，即P
被測=PI參考，貝1JEIRP I 被測 t+G_Lsp | 被測=EIRP | 參考 +G-Lsp | 參考 (3)貝 IjEIRP I 被測 t = EIRP I 參考 + (Lsp | 被測-Lsp | 參考) (4)即可得到被測站額定功率下的EIRP I被_為EIRP I 被測=EIRP | 被測 t+ (Pmax-Pt) (5)式中，Pmax為被測站額定輸出功率。如果參考站與被測站在同一地點，則在⑷式中Lsp I被測=Lsp I參考，即忽略兩站自由空間損耗之差。具體測試步驟為a)被測站天伺饋分系統(tǒng)啟動衛(wèi)星跟蹤程序，使其波束指向選用的衛(wèi)星；b)被測站發(fā)射信號，經(jīng)衛(wèi)星應(yīng)答機轉(zhuǎn)發(fā)后，接收遙測信號，得到AGC參數(shù)；c)參考站天伺饋分系統(tǒng)啟動衛(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(EIRP值已知)，經(jīng)衛(wèi)星應(yīng)答機轉(zhuǎn)發(fā)后，接收遙測信號，得到AGC參數(shù)；e)調(diào)節(jié)被測站發(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)控計算機根據(jù)⑷、(5)式得到EIRP | _。
權(quán)利要求
1.一種雙站共視比對測試地向站EIRP值的方法，其特征在于包括如下步驟首先，選擇一個EIRP值已知，且與被測站頻段相同，滿足共視衛(wèi)星條件的地面站作為參考站；然后， 參考站與被測站輪流對共視衛(wèi)星發(fā)送上行信號，經(jīng)衛(wèi)星應(yīng)答機轉(zhuǎn)發(fā)后接收下行遙測信號， 從遙測信號中獲取衛(wèi)星應(yīng)答機自動增益控制(AGC)電壓參數(shù)；最后，調(diào)節(jié)參考站與被測站的發(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，獲得被測站的EIRP。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙站共視比對測試地面站EIRP值的方法，其特征在于，應(yīng)答機接收被測站功率為P I 被測=EIRP I 被測 t+G-Lsp I 被測(dBW) (1)式中，EIRP I被測t為被測站實際輸出功率Pt時的EIRP值，G為星上天線接收增益，Lsp I被 M為被測站到衛(wèi)星的自由空間損耗，Lsp = 201gF(MHz)+201gR(km)+32. 44，F(xiàn)為測試頻點，單位為MHz ；R為空間距離，單位為km。同理，應(yīng)答機接收參考站功率為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測試地面站EIRP值的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)被測站發(fā)射功率，使兩站AGC相同；此時衛(wèi)星應(yīng)答機接收兩站功率相同，即P I = P I參考，則有EIRP 被測 t+G_Lsp I 被測=EIRP 參考 +G_Lsp | 參考 (3)則EIRP 被測 t = EIRP I 參考 + (Lsp I 被測-Lsp I 參考) (4)即可得到被測站額定功率下的EIRPl (為EIRPl 被測=EIRP I 被測 t+(Pmax-Pt) (5)式中，P_為被測站額定輸出功率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙站共視比對測試地面站EIRP值的方法，其特征在于，被測站的EIRP測試步驟為a)被測站天伺饋分系統(tǒng)啟動衛(wèi)星跟蹤程序，使其波束指向選用的衛(wèi)星；b)被測站發(fā)射信號，經(jīng)衛(wèi)星應(yīng)答機轉(zhuǎn)發(fā)后，接收遙測信號，得到AGC參數(shù)；c)參考站天伺饋分系統(tǒng)啟動衛(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，經(jīng)衛(wèi)星應(yīng)答機轉(zhuǎn)發(fā)后，接收遙測信號， 得到AGC參數(shù)；e)調(diào)節(jié)被測站發(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)控計算機根據(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站EIRP值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙站共視比對測試地面站EIRP值的方法，其特征在于，所述的被測站與參考站包括，分別與綜合基帶和雙工天線閉環(huán)串聯(lián)的上行中頻開關(guān)網(wǎng)絡(luò)、上變頻器和高功放HPA，下行中頻開關(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測試地面站EIRP值方法，旨在提供一種操作簡便可靠，測量準確，不依賴標校塔，且對被測站天線口徑和頻段沒有限制的EIRP值測試方法。本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)首先，選擇一個EIRP值已知，且與被測站頻段相同，滿足共視衛(wèi)星條件的地面站作為參考站；然后，參考站與被測站輪流對共視衛(wèi)星發(fā)送上行信號，經(jīng)衛(wèi)星應(yīng)答機轉(zhuǎn)發(fā)后接收下行遙測信號，從遙測信號中獲取衛(wèi)星應(yīng)答機自動增益控制(AGC)電壓參數(shù)；最后，調(diào)節(jié)參考站與被測站的發(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，獲得被測站的EIRP。本發(fā)明徹底擺脫了現(xiàn)有方法對標校塔的依賴，且對被測站天線口徑和頻段沒有任何限制。
文檔編號H04B17/00GK102571226SQ20111024542
公開日2012年7月11日 申請日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者柴霖 申請人:中國電子科技集團公司第十研究所