[發明專利]一種星座通信模式下標定天線增益和時延的方法

有效

• 申請號: 201210171232.4
• 申請日: 2012-05-25
• 公開（公告）號: CN102684774A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 張美婷;李延東;賈濤;王國良;陶成華;李紅寶;習清伶;劉勇;周未來;蕭鑫
• 申請（專利權）人: 航天東方紅衛星有限公司
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明涉及一種星座通信模式下標定天線增益和時延的方法，屬于編隊飛行器技術領域。

背景技術

飛行編隊星座模式是一種新型的空間組網模式，采用星間鏈路來進行衛星間的通信，不僅有利于提高星座運作性能、擴大星座探測覆蓋空域范圍，而且還有利于縮小地面支持系統的規模，大大簡化了地面系統的測控以及數傳管理。

現有的星座通信模式，正在研制的比較多，而成功在軌飛行的經驗較少。因此，對于空間無線星座組網模式，我們需要在地面進行無線狀態下的充分驗證，而驗證無線下的狀態，就需要對天線的參數進行標定。

在空間通信系統中，天線用作發射電磁波和接收電磁波信號，發射時，發射機的輸出功率通過天線對空間輻射；接收時，將空間的電磁波能量通過天線轉換成射頻能量傳送給接收機，對于空間系統而言，而接收機的靈敏度是一個重要的指標參數，這里發射機的信號能量已知，空間輻射也可計算，因此天線增益的準確性是保證接收機靈敏度的前提。

在星座測量系統中，是通過測量時延來進行測距的，因此系統時延零值是保證測距是否正確的前提，而天線的時延是系統的重要組成部分，因此天線時延的標定準確度也是非常重要的，天線的時延的準備度直接影響系統測距精度。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提出了一種星座通信模式下標定天線增益和時延的方法。

本發明的技術方案為：

一種星座通信模式下標定天線增益和時延的方法，依托于第一衛星、第二衛星、地面天線和矢量網絡分析儀實現，步驟如下：

(1)將地面上兩個相同天線的相位中心對齊，兩天線的相位中心之間的距離為d₀；

(2)將矢量網絡分析儀的兩端和兩個地面天線的射頻口進行閉環連接，可以通過矢量網絡分析儀測量得到該閉環鏈路的總增益G_a和總時延T_a；

(3)通過公式G_f0＝92.45+20lgd₀+20lg?f₀和T_f0＝d₀/c計算自由空間的傳輸損耗G_f0和自由空間的電磁波傳播時延T_f0，f₀為電磁波頻率，c為光速；

(4)通過公式G₀＝(G_a-G_f0)/2和T₀＝(T_a-T_f0)/2計算地面天線的增益G₀和時延T₀；

(5)將第一衛星上的天線、地面天線中的一個和矢量網絡分析儀進行閉環連接，則可以通過矢量網絡分析儀測量得到該閉環鏈路的總增益G_b和總時延T_b；

通過公式G₁＝G_b-G₀-G_f0和T₁＝T_b-T₀-T_f0計算所述第一衛星上的天線的增益G₁和時延T₁；

將第二衛星上的天線、地面天線中的一個和矢量網絡分析儀進行閉環連接，則可以通過矢量網絡分析儀測量得到該閉環鏈路的總增益G_c和總時延T_c；

通過公式G₂＝G_c-G₀-G_f0和T₂＝T_c-T₀-T_f0計算所述第二衛星上的天線的增益G₂和時延T₂；

(6)將可調衰減器的兩端分別通過電纜與矢量網絡分析儀的兩端進行閉環連接，則通過矢量網絡分析儀可測量得到該閉環鏈路的衰減G₁₀和時延T₁₀