一種衛星通信天線動態指向通用測試系統及方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種衛星通信中的天線動態指向測試技術，尤其涉及的是一種衛星通 信天線動態指向通用測試系統及方法。
【背景技術】
[0002] 衛星通信中，通信天線需要安裝于不同的應用設備中，而不同的應用設備在正常 使用時會有相應的姿態變化，為了保證通信天線使用指向衛星，確保通信不中斷，通信天 線的設計需要考慮天線動態指向功能，且需要配套的測試系統對天線動態指向功能進行驗 證。
[0003] 常用的天線動態指向測試方法，僅應用于機械掃描天線設備，開發專用的伺服測 試轉臺。在測試中通過采集待測天線的指向反饋數據和伺服測試轉臺的反饋數據，并對比 計算待測天線的動態指向性能。該方法需要專用伺服測試轉臺，開發強度高、價格昂貴、兼 容性弱，只能適用于形態功能相似的天線測試。且無法適用于相控陣天線的測試中，因為相 控陣天線無法給出實時的待測天線指向反饋數據。

【發明內容】

[0004] 本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種衛星通信天線動態指向通用 測試系統及方法，簡化天線動態指向測試內容，提高測試系統的通用性。
[0005] 本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括通用測試轉臺，用于放置待測天 線并模擬待測天線實際應用中的姿態變化；
[0006] 喇叭收發系統，用于接收待測天線發射的天線信號并傳輸至功率記錄設備，或者 將信號發生器的發射信號傳輸至待測天線；
[0007] 信號發生器，用于將發射信號發射至喇叭收發系統；
[0008] 功率記錄設備，用于記錄喇叭收發系統接收到的待測天線發射的信號功率值，或 者用于記錄待測天線接收到的信號功率值。
[0009] 作為本發明的優選方式之一，鎖定待測天線與喇叭收發系統之間的地理指向。
[0010] 一種衛星通信天線動態指向通用測試方法，包括以下步驟：
[0011] (1)鎖定待測天線與喇叭收發系統之間的地理指向；
[0012] (2)模擬待測天線在實際應用中的姿態變化；
[0013] (3)如果測試發射天線的動態性能，則開啟待測天線的發射功能，實時接收并記錄 待測天線發射的信號功率值；
[0014] (4)如果測試接收天線的動態性能，則開啟待測天線的接收功能，實時接收并記錄 待測天線接收到的信號功率值；
[0015] (5)根據步驟（3)或步驟（4)記錄的信號功率值Pi，P2......Pn，以信號功率最大 記錄值表征待測天線的方向圖主瓣峰值，并根據待測天線的方向圖，推算記錄的不同信號 功率值對應方向圖主瓣峰值的偏移角度01; 02......0n，進而計算出待測天線的動態指 向精5
[0016] 所述記錄的不同信號功率值對應方向圖主瓣峰值的偏移角度推算方法如下：
[0017] 以記錄的最大信號功率值為測試得到的方向圖主峰最大值，其他信號功率值與最 大信號功率值的功率差值，與方向圖中最大值下降了功率差值的對應點相對應，該對應點 與最大值之間的角度偏差，即為偏移角度。
[0018] 本發明相比現有技術具有以下優點：現有技術中需要苛刻的專用測試轉臺安裝測 試環境，本發明測試環境搭建簡單，只要是滿足天線遠場測試即可；
[0019] 現有技術需要的專用測試轉臺，開發強度高，價格昂貴，兼容性弱，本發明設計的 設備都是簡易通用設備，系統搭建簡單，價格便宜，且能夠兼容多種天線；
[0020] 現有技術無法解決相控陣掃描天線的動態性能測試，本發明能夠實現相控陣掃描 天線的動態性能測試。
【附圖說明】
[0021] 圖1是本發明的系統框架圖；
[0022] 圖2是本發明的系統流程圖。
【具體實施方式】
[0023] 下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行 實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施 例。
[0024] 如圖1所示，本實施例模擬測試相控陣掃描天線的動態指向性能，測試轉臺模擬 飛機運行狀態。按照圖1所示進行設備的安裝工作，確保測試距離符合天線遠場測試要求， 測試無其他電磁干擾。
[0025] 本實施例包括通用測試轉臺，用于放置待測天線并模擬待測天線實際應用中的姿 態變化；
[0026] 喇叭收發系統，放置在外場對應端，用于接收待測天線發射的天線信號并傳輸至 功率記錄設備，或者將信號發生器的發射信號傳輸至待測天線；確保待測天線與喇叭收發 系統之間的距離符合遠場測試要求；測試開始前，鎖定天線與喇叭首發系統之間的地理指 向，確保測試中地理指向不變，之后開啟測試轉臺，模擬測試天線實際應用中的姿態變化。
[0027] 信號發生器，用于將發射信號發射至喇叭收發系統；
[0028] 功率記錄設備，用于記錄喇叭收發系統接收到的待測天線發射的信號功率值，或 者用于記錄待測天線接收到的信號功率值。
[0029] 如圖2所示，一種衛星通信天線動態指向通用測試方法，包括以下步驟：
[0030] (1)鎖定待測天線與喇叭收發系統之間的地理指向；
[0031] (2)模擬待測天線在實際應用中的姿態變化；
[0032] (3)如果測試發射天線的動態性能，則開啟待測天線的發射功能，同時開啟喇叭收 發系統的接收功能，實時接收并記錄待測天線發射的信號功率值；
[0033] (4)如果測試接收天線的動態性能，則開啟待測天線的接收功能，同時開啟喇叭收 發系統的發射功能，實時接收并記錄待測天線接收到的信號功率值；
[0034] (5)根據步驟（3)或步驟（4)記錄的信號功率值Pi，P2......Pn，以信號功率最大 記錄值表征待測天線的方向圖主瓣峰值，并根據待測天線的方向圖，推算記錄的不同信號 功率值對應方向圖主瓣峰值的偏移角度01; 02......0n，進而計算出待測天線的動態指 向精度
[0035] 記錄的不同信號功率值對應方向圖主瓣峰值的偏移角度推算方法如下：
[0036] 以記錄的最大信號功率值為測試得到的方向圖主峰最大值，其他信號功率值與最 大信號功率值的功率差值，與方向圖中最大值下降了功率差值的對應點相對應，該對應點 與最大值之間的角度偏差，即為偏移角度。
[0037] 以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精 神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種衛星通信天線動態指向通用測試系統，其特征在于，包括通用測試轉臺，用于放 置待測天線并模擬待測天線實際應用中的姿態變化； 喇叭收發系統，用于接收待測天線發射的天線信號并傳輸至功率記錄設備，或者將信 號發生器的發射信號傳輸至待測天線； 信號發生器，用于將發射信號發射至喇叭收發系統； 功率記錄設備，用于記錄喇叭收發系統接收到的待測天線發射的信號功率值，或者用 于記錄待測天線接收到的信號功率值。2. 根據權利要求1所述的一種衛星通信天線動態指向通用測試系統，其特征在于，鎖 定待測天線與喇叭收發系統之間的地理指向。3. -種如權利要求1所述的衛星通信天線動態指向通用測試方法，其特征在于，包括 以下步驟： (1) 鎖定待測天線與喇叭收發系統之間的地理指向； (2) 模擬待測天線在實際應用中的姿態變化； (3) 如果測試發射天線的動態性能，則開啟待測天線的發射功能，實時接收并記錄待測 天線發射的信號功率值； (4) 如果測試接收天線的動態性能，則開啟待測天線的接收功能，實時接收并記錄待測 天線接收到的信號功率值； (5) 根據步驟（3)或步驟（4)記錄的信號功率值Pi，P2......Pn，以信號功率最大記錄 值表征待測天線的方向圖主瓣峰值，并根據待測天線的方向圖，推算記錄的不同信號功率 值對應方向圖主瓣峰值的偏移角度0:，02......0n，進而計算出待測天線的動態指向精 度4. 根據權利要求3所述的一種衛星通信天線動態指向通用測試方法，其特征在于，所 述記錄的不同信號功率值對應方向圖主瓣峰值的偏移角度推算方法如下： 以記錄的最大信號功率值為測試得到的方向圖主峰最大值，其他信號功率值與最大信 號功率值的功率差值，與方向圖中最大值下降了功率差值的對應點相對應，該對應點與最 大值之間的角度偏差，即為偏移角度。
【專利摘要】本發明公開了一種衛星通信天線動態指向通用測試系統及方法，包括通用測試轉臺，用于放置待測天線并模擬待測天線實際應用中的姿態變化；喇叭收發系統，用于接收待測天線發射的天線信號并傳輸至功率記錄設備，或者將信號發生器的發射信號傳輸至待測天線；信號發生器，用于將發射信號發射至喇叭收發系統；功率記錄設備，用于記錄喇叭收發系統接收到的待測天線發射的信號功率值，或者用于記錄待測天線接收到的信號功率值。本發明測試環境搭建簡單，只要是滿足天線遠場測試即可；本發明設計的設備都是簡易通用設備，系統搭建簡單，價格便宜，且能夠兼容多種天線；本發明能夠實現相控陣掃描天線的動態性能測試。
【IPC分類】H04B17/15, H04B17/29
【公開號】CN104954084
【申請號】CN201510263629
【發明人】李景峰, 彭立軍, 羅偉
【申請人】中國電子科技集團公司第三十八研究所
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年5月21日