专利名称：双站共视比对测试地面站eirp值的方法
技术领域：
本发明涉及一种飞行器测控、卫星通信领域中，双站共视比对测试地面站有效发射功率(EIRP值)的方法。这里的“地面站”包括地面固定站、车载站、船载站。
背景技术：
地面站有效发射功率(EIRP值)又称发射系统等效全向辐射功率，是衡量地面站发射系统性能的重要指标，是地面站系统验收、入网验证的强制性测试项目。EIRP值越大， 表示系统发射效果越好。现有的地面站EIRP值测试方法有两种一是标校塔法，即在标校塔上放置频谱仪、标校天线、联试电缆，地面站天线对塔， 塔上频谱仪通过标校天线接收地面站发出的信号，利用频谱仪测量接收信号的强度，通过链路计算得到系统的EIRP值。二是有塔无塔比对法，即先用标校塔法测得EIRP值并记录高功放的输出功率P。， 然后采用偏馈无线闭环测得同样高功放输出功率时的频谱仪接收到的下行信号功率值 PSPA(1。在以后每次采用有塔无塔比对法检测时，设置高功放输出功率为Ptl，读取频谱仪测得的功率值Pspai，计算Pspai-Pspaq得到EIRP值的变化，获得当前系统的EIRP值。上述现有技术存在以下缺点一是操作繁琐。标校塔法每次测试需人工将频谱仪搬运至标校塔上，操作天线对塔，建立对塔的无线链路，测试涉及的环节较多、步骤繁琐；二是受限于标校塔条件。标校塔法和有塔无塔比对法都是以标校塔作为前提条件的，如果标校塔不满足远场条件，比如天线口径太大或频段太高，则无法实施测试。在本地没有标校塔或标校塔不满足远场条件时，现有的方法均无法完成EIRP值测试。特别是，近年来新建的高频段大口径天线地面站系统深受此困扰。
发明内容
为了克服现有测试方法的上述缺陷，提高测试便利性，实现高频段大口径天线地面站系统的EIRP值测试，本发明提出一种操作简便可靠，测量准确，不依赖标校塔，而且对被测站天线口径和工作频段没有任何限制的EIRP值测试方法。本发明的上述目的可以通过以下措施来达到。首先，选择一个EIRP值已知，且与被测站频段相同，满足共视卫星条件的地面站作为参考站；然后，参考站与被测站轮流对共视卫星发送上行信号，经卫星应答机转发后接收下行遥测信号，从遥测信号中获取卫星应答机自动增益控制(AGC)电压参数；最后，调节参考站与被测站的发射功率，使两站接收到的AGC相同，则根据上述参考站已知的EIRP值，加上两站自由空间损耗之差，获得被测站的 EIRP 值。本发明相比现有技术具有如下有益效果本发明利用任一 EIRP值已知的站作为参考站，与被测站轮流对共视卫星发上行信号，从卫星下行遥测信号中得到卫星应答机AGC参数。调节两站发射功率，使两站AGC达到相同，根据参考站已知的EIRP值和两站自由空间损耗之差，得出被测站的EIRP值。本发明彻底摆脱了现有方法对标校塔的依赖，而且对被测站天线口径和工作频段没有任何限制，操作简便可靠，测量准确。下面结合附图和具体实施方式
对本方法做进一步说明。
图1是本发明双站共视比对测试地面站EIRP值的设备连接框图。
具体实施例方式参阅图1。在图1描述的EIRP值测试设备中，参考站为EIRP值已知，且与被测站工作频段相同，满足共视卫星条件的地面站。所述的被测站与参考站包括，分别与综合基带和双工天线闭环串联的上行中频开关网络、上变频器和高功放HPA，下行中频开关矩阵、下变频器和低噪声放大器LNA。被测站及参考站的设备连接关系为，综合基带发上行信号，经上行中频开关网络进入上变频器，上变频器将中频信号变换为射频信号，驱动高功放发射功率从天线辐射向卫星。卫星应答机接收信号后，加调下行遥测信号下发。天线将接收到的下行射频信号，送入LNA，再经下变频变换为中频信号后，通过下行中频开关矩阵，进入综合基市ο双站共视比对EIRP值测试时，被测站与参考站轮流对共视卫星发送上行信号，经卫星应答机转发后，接收下行遥测信号。地面综合基带从遥测信号参数中得到卫星应答机自动增益控制(AGC)电压参数，AGC与卫星应答机接收功率有着一一对应关系。调节两站发射功率，使两站接收到的AGC相同，则卫星应答机处接收两站功率相同。然后，计算被测站与参考站自由空间损耗之差，再根据参考站已知的EIRP值，可得出被测站的EIRP值。其中，参考站设在本地或外地均可，但要与被测站工作频段相同，且满足共视卫星条件。共视卫星应答机也应工作在被测频段。当参考站为外地站时，必须同时考虑被测站实际输出功率和额定输出功率之差及两站自由空间损耗之差，才可反映EIRP的变化；当参考站为本地站时，只考虑被测站实际输出功率和额定输出功率之差即可。调节两站发射功率，使两站AGC相同时，可得出被测站的EIRP值。应答机接收被测站功率P彳《为Pltts= EIRPl 被测 t+G_Lsp| 被测(dBff) (1)式中，EIRP I _ t为被测站实际输出功率Pt下的EIRP值；G为星上天线增益；Lsp I被测为从被测站到卫星的自由空间损耗；Lsp = 201gF(MHz)+201gR(km) +32. 44，F 为测试频点，单位为 MHz ；R 为空间距离，单位为km ο同理，应答机接收参考站功率P参考为P I 参考=EIRP I 参考 +G-Lsp | 参考(dBW) (2)式中，EIRPl参考为参考站已知的EIRP值；Lsp I参考为从参考站到卫星的自由空间损耗。
调节被测站功率，使得两站AGC相同时，则卫星应答机处接收两站功率相同，即P
被测=PI参考，贝1JEIRP I 被测 t+G_Lsp | 被测=EIRP | 参考 +G-Lsp | 参考 (3)贝 IjEIRP I 被测 t = EIRP I 参考 + (Lsp | 被测-Lsp | 参考) (4)即可得到被测站额定功率下的EIRP I被_为EIRP I 被测=EIRP | 被测 t+ (Pmax-Pt) (5)式中，Pmax为被测站额定输出功率。如果参考站与被测站在同一地点，则在⑷式中Lsp I被测=Lsp I参考，即忽略两站自由空间损耗之差。具体测试步骤为a)被测站天伺馈分系统启动卫星跟踪程序，使其波束指向选用的卫星；b)被测站发射信号，经卫星应答机转发后，接收遥测信号，得到AGC参数；c)参考站天伺馈分系统启动卫星跟踪程序，使其波束指向同一颗卫星；d)参考站以某一功率发射信号(EIRP值已知)，经卫星应答机转发后，接收遥测信号，得到AGC参数；e)调节被测站发射功率到Pt，使两站接收的AGC相同；f)人工或由系统监控计算机根据⑷、(5)式得到EIRP | _。
权利要求
1.一种双站共视比对测试地向站EIRP值的方法，其特征在于包括如下步骤首先，选择一个EIRP值已知，且与被测站频段相同，满足共视卫星条件的地面站作为参考站；然后， 参考站与被测站轮流对共视卫星发送上行信号，经卫星应答机转发后接收下行遥测信号， 从遥测信号中获取卫星应答机自动增益控制(AGC)电压参数；最后，调节参考站与被测站的发射功率，使两站接收到的AGC相同，则根据上述参考站已知的EIRP，加上两站自由空间损耗之差，获得被测站的EIRP。
2.根据权利要求1所述的双站共视比对测试地面站EIRP值的方法，其特征在于，应答机接收被测站功率为P I 被测=EIRP I 被测 t+G-Lsp I 被测(dBW) (1)式中，EIRP I被测t为被测站实际输出功率Pt时的EIRP值，G为星上天线接收增益，Lsp I被 M为被测站到卫星的自由空间损耗，Lsp = 201gF(MHz)+201gR(km)+32. 44，F为测试频点，单位为MHz ；R为空间距离，单位为km。同理，应答机接收参考站功率为Pl 参考=EIRPl 参考+G-LspI 参考(dBff) (2)式中，EIRP I参考为参考站已知的EIRP值，Lsp |参考为参考站到卫星的自由空间损耗。
3.根据权利要求1所述的双站共视比对测试地面站EIRP值的方法，其特征在于，调节被测站发射功率，使两站AGC相同；此时卫星应答机接收两站功率相同，即P I = P I参考，则有EIRP 被测 t+G_Lsp I 被测=EIRP 参考 +G_Lsp | 参考 (3)则EIRP 被测 t = EIRP I 参考 + (Lsp I 被测-Lsp I 参考) (4)即可得到被测站额定功率下的EIRPl (为EIRPl 被测=EIRP I 被测 t+(Pmax-Pt) (5)式中，P_为被测站额定输出功率。
4.根据权利要求1所述的双站共视比对测试地面站EIRP值的方法，其特征在于，被测站的EIRP测试步骤为a)被测站天伺馈分系统启动卫星跟踪程序，使其波束指向选用的卫星；b)被测站发射信号，经卫星应答机转发后，接收遥测信号，得到AGC参数；c)参考站天伺馈分系统启动卫星跟踪程序，使其波束指向同一颗卫星；d)参考站以某一已知EIRP值的功率发射信号，经卫星应答机转发后，接收遥测信号， 得到AGC参数；e)调节被测站发射功率到Pt，使两站接收的AGC相同；f)人工或由系统监控计算机根据已知的参考站EIRP值，加上两站自由空间损耗之差得到被测站EIRP值。
5.根据权利要求1所述的双站共视比对测试地面站EIRP值的方法，其特征在于，所述的被测站与参考站包括，分别与综合基带和双工天线闭环串联的上行中频开关网络、上变频器和高功放HPA，下行中频开关矩阵、下变频器和低噪声放大器LNA。
全文摘要
本发明提出的双站共视比对测试地面站EIRP值方法，旨在提供一种操作简便可靠，测量准确，不依赖标校塔，且对被测站天线口径和频段没有限制的EIRP值测试方法。本发明通过下述技术方案予以实现首先，选择一个EIRP值已知，且与被测站频段相同，满足共视卫星条件的地面站作为参考站；然后，参考站与被测站轮流对共视卫星发送上行信号，经卫星应答机转发后接收下行遥测信号，从遥测信号中获取卫星应答机自动增益控制(AGC)电压参数；最后，调节参考站与被测站的发射功率，使两站接收到的AGC相同，则根据上述参考站已知的EIRP，加上两站自由空间损耗之差，获得被测站的EIRP。本发明彻底摆脱了现有方法对标校塔的依赖，且对被测站天线口径和频段没有任何限制。
文档编号H04B17/00GK102571226SQ20111024542
公开日2012年7月11日 申请日期2011年8月25日 优先权日2011年8月25日
发明者柴霖 申请人:中国电子科技集团公司第十研究所