[发明专利]空间行波管脉间噪声测试系统和测试方法

说明书

本发明涉及一种行波管脉间噪声测试系统和测试方法。该测试系统包括：用于为被测行波管供电的测试电源；对来自行波管输出端的噪声信号用于测量信号放大器输出信号的噪声功率谱密度值的频谱仪，和数据处理单元，用于根据所述频谱仪测量的噪声功率谱密度值、所述信号放大器的增益值和噪声系数值，获得所述行波管的噪声功率谱密度值。根据本发明的测试系统和测试方法，通过在现有测试系统中低噪声放大器，可以利用频谱仪读出放大后的噪声功率谱密度值和低噪声放大器的参数，通过计算准确获得被测空间行波管脉间噪声功率谱密度值，对被测行波管噪声参数实现了准确表征。

技术领域

本发明属于微波测试领域，特别涉及一种空间行波管脉间噪声测试系统及测试方法。

背景技术

为各种目的服务的卫星的发展，诸如商业通信卫星、个人通信卫星、气象卫星、侦察卫星、雷达卫星、导航及通信卫星等等，有力地推动了卫星相关领域的事业的发展。空间行波管是各类应用卫星中的核心部件，随着多种不同功能卫星的高速发展，对空间行波管的数量和性能提出了越来越高的需求，需要空间行波管具有高效率、宽频带以及越来越高的功率。作为卫星通讯系统核心元器件的行波管，保证所传递信息的完整性是基本要求。因此，在保证行波管功率和效率的同时，对于行波管其他特性的要求也越来越严格，噪声功率谱密度即为其中一项。同噪声系数一样，噪声功率谱密度是用来表征行波管的信噪比的参量，如果存在噪声，经过行波管放大后的信号有可能被噪声掩盖，增加系统的误码率，影响整个卫星通讯系统的信号的传递。因此，如何准确地获得的空间行波管噪声功率谱密度值对测试方法提出了新的要求。

宇航用行波管中和脉间噪声相关的设计参数已接近或低于频谱仪的本底噪声，现有的测试方法已无法通过频谱仪准确获得行波管脉间噪声功率谱密度的真实值。现阶段对空间行波管脉间噪声功率谱密度的测试合格与否，仅以频谱仪是否能读出噪声功率谱密度值为判据，而不是准确获得空间行波管的脉间噪声功率谱密度值。如果仅能通过行波管在整机上使用时噪声对整机的影响来判断行波管的脉间噪声功率谱密度值是否符合要求，对行波管制造商和整机制造商来说都是不理想的。

因此，需要提供一种噪声测试方法，以期利用现有频谱仪准确表征空间行波管脉间噪声。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够准确获得空间行波管脉间噪声功率谱密度值的方法。

根据本发明的一个方面提供一种行波管脉间噪声测试系统，该测试系统包括：

用于为被测行波管供电的测试电源；

对来自行波管输出端的噪声信号进行放大的至少一个信号放大器；

用于为所述信号放大器供电的偏置电源；

用于测量信号放大器输出信号的噪声功率谱密度值的频谱仪，和

数据处理单元，用于根据所述频谱仪测量的噪声功率谱密度值、所述信号放大器的增益值和噪声系数值，获得所述行波管的噪声功率谱密度值。

优选地，所述频谱仪的最小可测噪声功率谱密度值为-150dBm/Hz至-165dBm/Hz。

优选地，所述信号放大器的噪声系数值为0.2-3dB。

优选地，所述信号放大器的增益为20dB-30dB。

优选地，所述信号处理单元根据下式计算被测行波管的脉间噪声功率谱密度值

其中，NPtwt是行波管1Hz频宽内的噪声功率；

NPtotal是频谱仪测得的1Hz频宽内的总噪声功率；

NPspc是频谱仪1Hz频宽内的噪声功率；

G是信号放大器的增益；