[實用新型]一種基于載噪比估算天線增益的系統

有效

• 申請號: 201720244470.1
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN206601445U
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 邵留偉;傅德錦
• 申請（專利權）人: 廈門九華通信設備廠
• 主分類號: G01R29/10
• 分類號: G01R29/10
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司35204
• 代理人: 連耀忠,林燕玲

技術領域

本實用新型涉及通信領域，特別是一種基于載噪比估算天線增益的系統。

背景技術

衡量衛星信號質量的指標有載噪比(CNR或C/N)和信噪比(SNR或S/N)。在北斗接收機中，C/N是接收機輸入端的載波功率與噪聲功率之比，S/N是接收機輸出端的信號功率與噪聲功率之比。它們之間的關系為：

S/N＝C/N+G_P

該式中，G_P為處理增益。可見S/N不僅與輸入信號的C/N有關，還與接收機內部處理信號的方法有關。由于C/N與帶寬有關，因而通常將1Hz帶寬上的載噪比C/N₀(dB·Hz)作為信號的質量指標，C/N₀與C/N的關系為：

C/N₀＝C/N+B_N

該式中，B_N為等效噪聲帶寬(dB·Hz)。若所接收的衛星信號未收到干擾，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)，與信號發射功率S_T及發射天線的增益G_T有關； FSL為自由空間損耗(dB)；AL為大氣損耗(dB)。G_A為衛星方向上接收機天線的增益(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。T₀為熱噪聲的參考溫度，用絕對溫度表示，其值為290°(K)。N_F為包括天線和電纜損耗在內的接收機噪聲指數。L為實現損耗加上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影響呈現隨機波動的因素，包括N_F和L；③影響變化范圍較大且呈系統性的因素，主要是G_A。因此對于在地面上工作的北斗接收機來說，在沒有干擾并排除隨機波動因素的情況下，造成所接收不同入射方向信號的C/N₀有所差異的最主要因素是接收機天線的增益G_A。目前，現有的天線增益測試時存在需要較為嚴格的測試環境以及需要大量測試設備的問題。

實用新型內容

本實用新型的主要目的在于克服現有技術中的上述缺陷，提出一種測試方法簡單，能讓用戶快速的測量出天線的實際增益，快速篩選出所生產天線是否指標要求的基于載噪比估算天線增益的系統。

本實用新型采用如下技術方案：

一種基于載噪比估算天線增益的系統，用于估算待測天線的天線增益，其特征在于：包括標準天線、第一接收機、第二接收機、第一低噪聲放大器、第二低噪聲放大器和數據處理終端；該標準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的輸入端相連；該待測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的輸入端相連；該數據處理終端與該第一接收機和第二接收的輸出端相連以根據兩組信號估算待測天線的增益。

優選的，所述標準天線和所述待測天線為北斗天線或GPS天線或GLONASS 天線。

優選的，所述標準天線為增益已知的無源天線。

優選的，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。

優選的，所述第一接收機和第二接收機為各個通道信號接收電平與載噪比關系已知的接收機。

優選的，所述第一接收機和第二接收機為通用型北斗接收機或通用型GPS 接收機或GLONASS接收機。

由上述對本實用新型的描述可知，與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果：

1、本實用新型的系統，采用兩組接收機和配套天線組合，通過獲取衛星信道載噪比，計算兩組通道接收電平差分值得到天線增益差，在已知標準天線增益情況下，進一步計算得到待測天線增益。

2、本實用新型系統，能實現天線增益指標的快速估算，方便進行指標檢查。