CN102841276A - 一种测试金属网无源互调的方法 - Google Patents

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一种测试金属网无源互调的方法，步骤为：(1)搭建无源互调PIM测试系统；(2)将无源互调PIM测试系统和待测试的金属网放置在低PIM吸波暗室中；(3)使用两个信号源分别发射两个载波信号f1和f2，之后放大；(4)将f1和f2分别通过带通滤波器之后加到两个发射天线上，由发射天线发射出去并且照射到待测金属网上产生PIM信号；(5)将经金属网反射的到达接收天线的信号通过低PIM滤波器滤除，接收天线仅接收PIM信号，将接收到的PIM信号通过低噪声放大器放大之后送入频谱仪进行观测。用这种三天线的方法测试金属网，对于多馈源的天线工作模式来说，测试真实性强。对于达到同样的测试灵敏度的测试系统，降低了测试辅助件的要求，测试系统的自校准灵敏度高。

Description

一种测试金属网无源互调的方法
技术领域
本发明涉及一种测试金属网无源互调的方法，属于大功率无源互调测试技术领域，应用于星载大天线和金属网测试。
背景技术
随着航天技术的不断发展，对卫星天线提出了新的要求，在大功率通信卫星、电子侦察卫星、射电天文、能量传输以及深空探测等领域，大口径天线成为越来越不可少的设备。由柔性网面、张力网和可展开支撑结构组成的网状可展开抛物面天线以其重量轻、体积小等特点在航天技术领域得到越来越广泛的应用，并且成为未来大型可展开天线发展的主要方向。
目前很多卫星中的天线反射面直径超过了4米。金属编织网主要用于大天线的反射面，对于收发共用的天线，金属编织网的无源互调性能对于天线的设计是关键的一项指标。此项指标是金属网天线反射面性能正常的关键项。基于金属网反射面进口的难度和大量金属丝进口的难度，国产丝的材料和金属网编织技术的探索是发展大天线中必经的道路。国产丝和国产丝编织的金属网和进口丝的区别只有依靠测试技术区别和鉴定。测试金属网无源互调性能是金属丝选型和金属网编织技术固化的必然要求。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种测试金属网无源互调的方法，
本发明的技术解决方案是：
一种测试金属网无源互调的方法，步骤如下：
(1)搭建无源互调PIM测试系统：所述无源互调PIM测试系统包括三个天线，其中两个天线作为发射天线，其余一个作为接收天线；
(2)将无源互调PIM测试系统和待测试的金属网放置在低PIM吸波暗室中；
(3)使用两个信号源分别发射两个载波信号f1和f2，之后通过连续波高功率放大器将f1和f2进行放大；
(4)将两个放大之后的载波信号f1和f2分别通过带通滤波器之后加到两个发射天线上，由发射天线发射出去并且照射到待测金属网上产生PIM信号；
(5)将经金属网反射的到达接收天线的发射信号通过低PIM滤波器滤除，接收天线仅接收所述无源互调信号，将接收到的无源互调信号通过低噪声放大器放大之后送入频谱仪进行观测，待测金属网产生的频谱信号可以通过频谱仪观测得到，也就是实现了金属网的无源互调测试。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
对于以前测试金属网只开展了收发共用的单天线展开了测试，传统测试方法对于多馈源、试件面积大较大的金属网反射面测试是不全面的。而本发明采用三天线的方法测试金属网，对于多馈源的天线工作模式来说，测试真实性强。对于达到同样的测试灵敏度的测试系统，降低了测试辅助件的要求，测试系统的自校准灵敏度高。
附图说明
图1为本发明方法流程图。
具体实施方式
二十一世纪，空间星载天线的主角是可展开式大型反射面天线。大型反射面天线由于尺寸和重量的制约，一般采用收发共用技术。天线收发共用面临的影响可靠性的重要一个性能是无源互调性能。
无源互调(PIM：Passive Intermodulation)是微波无源部件在大功率条件下，因非线性产生互调产物的现象。PIM产物落在接收频带内，对接收系统形成干扰噪声，降低接收系统的灵敏度，影响系统正常工作。星载通信天线中，引起PIM的非线性主要有两大类：
连接的非线性(如：松动，氧化和污染的金属接头)；
材料的非线性(如：铁磁材料、碳纤维材料和铁镍钴合金，呈现出非线性的电压-电流特性)。
收发共用的天线采用金属编织的金属网作为反射面，存在大量的接触非线性。为了测试无源互调对接收系统的影响，需要对金属网试验件在不同状态下的PIM电平值进行测量。用以确定选定的金属网作为反射面的无源互调性能满足系统设计要求。此试验和测试决定了材料的选取和后期反射面的设计。
以往其它频段测试金属网使用收发共用单天线测试无源互调。对于多馈源阵的天线工作方式，单天线测试无源互调不能充分、准确测试金属网试件PIM性能。为克服这种缺点，准确和充分分辨国产和进口丝以及编织方法对PIM性能的影响。本发明采用了三天线法测试金属网PIM性能。经过实际测试检验，此方法准确、有效，满足型号测试的要求。满足了测试有效性和准确性，为金属网无源互调测试积累了经验方法。
如图1所示，本发明提供了一种测试金属网无源互调的方法，采用三天线测试金属网无源互调，本发明方法步骤如下：
(1)搭建无源互调PIM测试系统：所述无源互调PIM测试系统包括三个天线，其中两个天线作为发射天线，其余一个作为接收天线；发射天线用于发射大功率信号，接收天线用于接收金属网反射生成的PIM信号。
(2)将无源互调PIM测试系统和待测试的金属网放置在低PIM吸波暗室中；
(3)使用两个频综信号源分别发射两个载波信号f1和f2，之后通过连续波高功率放大器将f1和f2进行放大，形成大功率的载波信号；第二个频综信号源产生信号f2后需经过一个可调移相器，用于调节两路信号相对相位。
(4)将两个放大之后的载波信号f1和f2分别通过带通滤波器之后加到两个发射天线上，由发射天线发射出去并且照射到待测金属网上产生PIM信号；
(5)将经金属网反射的到达接收天线的发射信号通过低PIM滤波器滤除，接收天线仅接收所述无源互调信号，将接收到的无源互调信号通过低噪声放大器放大之后送入频谱仪进行观测，待测金属网产生的频谱信号可以通过频谱仪观测得到，也就是实现了金属网的无源互调测试.
三天线法搭建的PIM测试系统，系统性能满足测试要求。测试系统稳定、可靠。此系统测试以要求的7阶为例测试PIM信号电平，测试数据均小于-155dBm，表1中的数据表示的是连续观测20分钟的数据，通过数据可以看出系统的性能均优于-155dBm，测试数据的稳定性很好，变化量值小。
表1测试系统数据表格(双波50W)
 T(分钟)  PIMout    (dBm)
 0  -155.20
 5  -155.20
 10  -155.40
 15  -155.20
 20  -155.20。

Claims (1)

1.一种测试金属网无源互调的方法，其特征在于步骤如下：
(1)搭建无源互调PIM测试系统：所述无源互调PIM测试系统包括三个天线，其中两个天线作为发射天线，其余一个作为接收天线；
(2)将无源互调PIM测试系统和待测试的金属网放置在低PIM吸波暗室中；
(3)使用两个信号源分别发射两个载波信号f1和f2，之后通过连续波高功率放大器将f1和f2进行放大；
(4)将两个放大之后的载波信号f1和f2分别通过带通滤波器之后加到两个发射天线上，由发射天线发射出去并且照射到待测金属网上产生无源互调信号；
(5)将将经金属网反射的到达接收天线的发射信号通过低PIM滤波器滤除，接收天线仅接收所述无源互调信号，将接收到的无源互调信号通过低噪声放大器放大之后送入频谱仪进行观测，待测金属网产生的频谱信号可以通过频谱仪观测得到，也就是实现了金属网的无源互调测试。
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