[发明专利]卫星测运控系统地面站免校相跟踪系统

权利要求书

1.一种卫星测运控系统地面站免校相跟踪系统，包括：利用航天测控、卫星应用系统地面站配置的放置于天线塔基的射频信号产生器，连接在天线馈源网络与跟踪基带处理单元之间的天线中心体处理单元，以及通过长电缆连接到天线中心体处理单元内的功分器，其特征在于：天线馈源网络通过和链路、差链路分别连接两路链路上顺次串联的定向耦合器、低噪声放大器(LNA)和下变频器(D/C)，功分器通过两根等长的射频稳相电缆L1、L2分别连接和链路定向耦合器、差链路定向耦合器，形成连接在线馈源网络与跟踪基带处理单元之间的射频有线闭环校相系统；射频信号产生器产生的射频信号，通过长电缆送到天线中心体处理单元内的功分器一分为二后，通过两根等长的射频稳幅稳相电缆分别送至低噪声放大器(LNA)前的两个定向耦合器的耦合口，进入两路定向耦合器后依次进入和、差链路低噪声放大器(LNA)、下变频器(D/C)，经两根等长的中频稳相电缆L3和L4后进入天线塔基的跟踪基带处理单元，和链路信号直接通过中频稳相电缆L3进入跟踪基带处理单元后首先进行自动增益控制AGC调整，将信号强度调整到合适的电平范围；通过中频稳相电缆L4进入跟踪基带处理单元的差路信号，经AGC进行同等幅度的调整，通过对星校相得到相对相位θ₁和灵敏度系数k₁，通过射频有线闭环得到射频闭环条件下的相对相位θ₁′和灵敏度系数k₁′，跟踪链路相对相位和相对增益发生变化后，再通过射频有线闭环得到射频闭环条件下的相对相位θ₂′和灵敏度系数k₂′，推算出此时的和链路、差链路相对相位灵敏度系数k₂＝k₁/G＝k₁/(k₁′/k₂′)，当跟踪基带处理单元在射频有线闭环条件下监测到和、差链路的相对相位变化和相对增益变化时，推算出当前和、差链路实际的相对相位θ和灵敏度系数k，基于射频有线闭环计算出射频有线闭环条件下的相对相位θ′和灵敏度系数k′，将相对相位θ和灵敏度系数k置入跟踪基带进行卫星免校相跟踪，实现卫星测运控系统地面站针对S、C、X频段卫星的免校相跟踪，校相时，跟踪基带处理单元首先通过步进式调整方位移相器的相位θ值找到使方位支路输出的角误差电压最大，然后根据定向灵敏度对灵敏度系数K_AZ进行调节，将方位最大角误差电压Ua调整为一个约定的值，然后再通过步进式调整俯仰移相器的相位θ值找到使俯仰之路输出的角误差电压最大，然后根据定向灵敏度对灵敏度系数K_E1进行调节，将俯仰最大角误差电压Ue调整为一个约定的值；在校相完成后得到校相结果θ₂：和k₂：k₂＝k₁/G，其中，为和链路、差链路的相对相位变化量、G为和链路、差链路的相对增益变化量，表示和差链路的相对相位。

2.如权利要求1所述的卫星测运控系统地面站免校相跟踪系统，其特征在于：定向耦合器反接输入口IN与低噪放的输入口IN相连，定向耦合器的输出口OUT连接馈源网络。

3.如权利要求1所述的卫星测运控系统地面站免校相跟踪系统，其特征在于：射频信号进入两个定向耦合器后，依次进入和链路、差链路的低噪声放大器(LNA)、下变频器(D/C)及等长的中频稳相电缆L3和L4后进入天线塔基的跟踪基带处理单元，在跟踪基带处理单元入口处，输入模拟对星校相或对塔校相过程中天线偏离目标一个角度情况下的中强幅度的和、差中频信号，通过射频有线闭环校相测得和链路、差链路相对相位θ₁′与对星校相或对塔校相测得的和链路、差链路相对相位θ₁不相等，但θ₁-θ₁′为一个相对固定的值；通过射频有线闭环校相测得灵敏度系数k₁′与对星校相或对塔校相测得的灵敏度系数k₁不相等，且k₁/k′₁为一个相对固定的值。