[发明专利]一种测量双反射面天线馈源网络损耗的方法

说明书

本发明公开了一种测量双反射面天线馈源网络损耗的方法，属于馈源网络损耗测量技术领域。本发明利用双反射面天线的主反射面，屏蔽地面噪声的影响，在没有安装双反射面天线副反射面的情况下，主反射面指向晴空天顶方向，馈源网络接收晴空背景噪声，用频谱分析仪测量系统输出的归一化噪声功率，由测量的系统输出归一化噪声功率，计算双反射面天线馈源网络的损耗。本发明的方法简单可行，具有较好的推广和应用价值。

技术领域

本发明涉及馈源网络损耗测量技术领域，特别是指一种测量双反射面天线馈源网络损耗的方法。

背景技术

常见的双反射面天线有卡塞格伦天线、环焦天线和格里高利天线。双反射面天线因其具有高增益、低旁瓣和低交叉极化等性能，广泛应用于卫星通信、射电天文、深空探测等领域。双反射面天线一般由副反射面、主反射面、馈源网络和天线座架组成。馈源网络是双反射面天线的心脏，其性能好坏直接影响双反射面天线的性能。表征馈源网络性能参数有：馈源网络方向图、电压驻波比、损耗和交叉极化等。损耗是馈源网络非常重要的指标，馈源网络损耗通常很小，测量起来很困难，常用短路驻波法、大驻波比法和双定向耦合器法测量馈源网络的损耗，其测量结果忽略了馈源网络喇叭的损耗。这些经典方法测量馈源网络损耗存在以下局限性：

1、在传统的测量方法中，测量的只是馈源网络的网络损耗，忽略馈源网络的喇叭损耗，测量是近似的；

2、在传统的测量方法中，多重反射的影响是不可避免的，很难精确进行测量；

3、传统的测量方法无法实现双反射面天线馈源网络损耗的现场测量；

4、传统的测量方法中，测试系统调整比较复杂，测试效率低。

发明内容

本发明的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提出一种测量双反射面天线馈源网络损耗的方法。该方法的测量精度高，测量重复性好，可在双反射面天线的安装现场测量馈源网络损耗。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种测量双反射面天线馈源网络损耗的方法，包括以下步骤：

(1)建立测试系统，测试系统包括双反射面天线的安装座架、主反射面、馈源网络，以及低噪声放大器和频谱分析仪，馈源网络、低噪声放大器、频谱分析仪顺次连接；

(2)在没有安装双反射面天线副反射面的情况下，将主反射面指向晴空天顶方向，通过馈源网络接收晴空背景噪声，用频谱分析仪测量得到系统输出的归一化噪声功率N₀，单位为dBm/Hz；

(3)根据归一化噪声功率，利用下式计算馈源网络损耗：

式中，IL—馈源网络损耗，单位dB；

T_sky—天空噪声温度，单位K；

T₀—馈源网络的物理温度，单位K；

T_LNA—低噪声放大器的噪声温度，单位K；

G_LNA—低噪声放大器的增益，单位dB；

L_RF—低噪声放大器和频谱分析仪之间的射频电缆损耗，单位dB；

完成双反射面天线馈源网络损耗的测量。

进一步的，所述低噪声放大器的增益和噪声温度精确已知，低噪声放大器与馈源网络直接连接，低噪声放大器输入端口和馈源网络输出端口匹配。

进一步的，所述低噪声放大器与所述频谱分析仪之间通过稳幅稳相低损耗的射频电缆连接。

本发明与背景技术相比具有如下优点：