[发明专利]星载可旋射频发射系统的整星无线测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及航天器射频发射系统的测试方法。

背景技术

随着我国航天技术不断发展，带有一维或多维可驱动天线的射频信号发射系统越来越多的应用在卫星等航天工程中，这就提出了如何在整星状态下测试此类系统在天线转动过程中射频发射性能的问题。这是研制人员必须考虑、无法回避的问题。

目前，我国卫星等航天器研制单位对此项工作内容尚未进行系统的理论研究，没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

为了解决带有一维或多维可驱动天线的射频信号发射系统在整星状态下测试天线转动过程中射频发射性能的问题，本发明的目的在于提供一种星载可旋射频发射系统的整星无线测试方法。利用本发明，不但达到模拟测试的要求，而且安装可靠、简单方便、适应性强。

为了达到上述发明目的，本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种星载可旋射频发射系统的整星无线测试方法，该方法包括如下步骤：

步骤1，选择合理的测试参考面，

选择行波管放大器输出端作为测试参考面；位于参考面发射机一侧的连接波导及行波管功放作为发射机部分，参考面天线另一侧的连接波导、波导旋转关节及赋形天线作为发射天线部分；

步骤2，测试仪器标定及设备放置，

在微波暗室中进行测试仪器标定，卫星放置于微波暗室中央，与吸收材料壁的距离至少为30厘米；卫星的可旋转发射天线对准频谱仪及数据采集器的接收天线，根据星上天线方向位置，调整频谱仪及数据采集器的接收天线，得到接收最大功率时的位置，并将接收天线固定；

以星上发射机与功放连接处、功放与多维可旋转发射天线连接处作为测试位置，用功率计标定其功率；接收天线通过衰减器、滤波器和功分器，分别与接收机，以及频谱仪及数据采集、功率计、频率计连接，组成虚拟仪器；

步骤3、调整测试天线位置并进行损耗预估，

调整星上天线与测试天线在同一高度，并且两天线轴向方向一致，通过已经标定的射频信号源发送信号至可旋天线；微调接收天线指向位置，得到接收最大功率时的位置，并将接收天线固定；利用射频信号源及功率计标定发射系统进行插入损耗预估；

步骤4、可旋发射系统整星状态测试及数据记录，

将星上发射机与可旋发射天线进行连接，在指令控制下开启无线射频发射，并同时驱动可旋天线进行角度转动；通过接收天线接收星上射频信号并进行指标测量；测试完毕后，将接收天线平移1m进行信号接收测试，再次取出方向图，并得到主波瓣的峰值，完成数据记录。

本发明星载可旋射频发射系统的整星无线测试方法，由于采取上述的技术方案，在整个测试过程中，固定角度时接收信号功率和连续转动时接收信号功率均稳定，并且与地球赋型天线参考曲线相吻合，没有出现接收信号功率突变现象。因此，本发明方法合理、操作可行，取得了安装可靠、简单方便、适应性强等有益效果，应用前景广泛。

附图说明

图1为本发明中可旋发射天线坐标系示意图；

图2为本发明赋形天线测试结果的示意图；

图3为本发明中测试参考面选择示意图；

图4为本发明微波暗室中各测试设备位置示意图；

图5为本发明中测试设备连接框图；

图6为本发明中测试标定框图。

具体实施方式

本发明一种星载可旋射频发射系统的整星无线测试方法，通过将卫星停放至微波暗室、采用功率计进行信号标定、利用频谱仪及虚拟仪器技术完成可旋射频发射系统无线频谱特性测试。

图1为本发明中可旋发射天线坐标系示意图；

星载射频发射天线种类各异，对地数据传输天线多为对地赋形天线，该赋形天线采用卫星姿态的球坐标系(见图1，其中+X方向指向地心)，将卫星姿态X坐标轴正方向与卫星天线主波速轴线重合。取φ等于各常值的纵剖面和θ等于90°的横剖面中的方向图(大圆切割)，地赋形天线增益图为马鞍面。

图2为本发明赋形天线测试结果的示意图；其中1曲线为接收天线增益图，2曲线为发射天线拟合接收天线增益后的增益曲线：而圆形波导由于各向对称的微波传输形式，多应用于可旋的微波机构中，亦是决定星载可旋射频发射系统的整机无线性能的关键。

下面结合附图说明本发明的优选实施例。

本发明星载可旋射频发射系统的整星无线测试方法，包括如下的步骤：

步骤1，选择合理的测试参考面，