CN109142907B - 卫星整星辐射发射专用测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种卫星整星辐射发射专用的测试方法，该方法包括获取卫星有意辐射发射信息，选用合适衰减器利用接收机进行预测量，系统联调与校验，对卫星进行测试，数据处理几个步骤。本发明使用带阻滤波器加低噪放等器件的级联组合，在测试卫星辐射发射时，能在保证测试仪器安全的情况下提高卫星辐射发射测试系统的灵敏度以及动态范围。

Description

卫星整星辐射发射专用测试方法
技术领域
本发明涉及一种测试方法，具体地，涉及一种卫星整星辐射发射专用测试方法。
背景技术
卫星星上装载了大量的电子设备和天线，在卫星发射过程中，会产生很多有意和无意的辐射，可能会对其他系统如运载、发射场等造成潜在的干扰，所以要对卫星指定工作状态下的辐射发射进行测量。运载等大系统对卫星的辐射发射提出的要求都较严苛，一般为在运载等系统的接收频段内，卫星的辐射发射不能超过一定的场强值，且该值较相关国军标的要求严格很多。对于测试来说，通常需要降低接收机的中频带宽才能将测试系统的灵敏度降低至限值以下，这既影响了测试速度也未必能将系统灵敏度降低到所需值，故一般采用低噪声放大器提高测试系统的灵敏度。
卫星的辐射发射测试不同于单机，卫星由于需要遥测遥控等功能，地面设备需和星上建立无线射频连接，单机测试时即使有天线也是处于待发状态。加之，星上的无线功率一般较大，容易使低噪放阻塞饱和，导致实际测量值不准确，也会降低仪器器件的使用寿命。故设计一种卫星辐射发射专用的试验方法，是解决问题的主要途径之一。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种卫星整星辐射发射专用测试方法，其使用带阻滤波器加低噪放等器件的级联组合，在保证测试精度的条件下提高测试效率。
根据本发明的一个方面，提供一种卫星整星辐射发射专用测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：先获取待测卫星的有意辐射频段，然后确定测试位置，以及该方向的卫星等效全向辐射功率P；
步骤二：在待测点用接收机、衰减器和对应频段的标准测试天线进行预测量，选用合适的衰减器，确保在待测点位置处测得的功率P0未超过低噪放的1dB压缩点P1dB，记录接收机的实际测量值P0和衰减器衰减值L；
步骤三：选用星上有意辐射频段对应的带阻滤波器，组成系统并进行测试和校验；
步骤四：用信号源施加一已知功率电平的校验信号到系统校验路径，测量接收机按正式测试设置进行接收，确认测量值加上路径补偿值与信号源施加的电平差在±3dB范围之内；
步骤五：卫星加电至待测状态，利用步骤四中的测试系统进行测试，根据测试系统所选用的部件，包过电缆损耗、放大器增益、滤波损耗、衰减器损耗等修正系数，对测量结果进行数据处理。
优选地，所述步骤二中，预测量的衰减器应选取衰减值L>P-P1dB。
优选地，所述步骤三中，选取对应频段的带阻滤波器，若P0+L未超过滤波器安全输入功率P1，则考虑提高测试系统的灵敏度不选取衰减器，否则，衰减器的衰减量应选取L>P-P1，同时应保证P1-L<P1dB。
优选地，所述步骤五中，接收机的测量值为V，单位为dBμV；路径的修正系数为G，单位为dB；测试天线的天线系数为AF，单位为1/m；则实际测试位置处的场强值E＝V+G+AF，单位为dBμV/m。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明由于在测试链路中加入低噪放，使得测试系统灵敏度得以提升，在要求同样系统底噪声的前提下，提高了测试速度。本发明采用在低噪放前级加带阻滤波器的测试链路，保证了低噪放工作在线性区，提高测试精度高和适用性。本发明保护接收机以及前级低噪声放大器，精确测试整星对外辐射发射情况，验证卫星在其对应的运载的接收频段符合要求。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为卫星整星辐射发射专用测试方法的原理图。
图2为卫星整星辐射发射测试流程。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1和图2所示，本发明卫星整星辐射发射专用测试方法包括以下步骤：
步骤一：先获取待测卫星的有意辐射频段，然后确定测试位置，以及该方向的卫星等效全向辐射功率P；
步骤二：在待测点用接收机、衰减器和对应频段的标准测试天线进行预测量，选用合适的衰减器，确保在待测点位置处测得的功率P0未超过低噪放的1dB压缩点P1dB，记录接收机的实际测量值P0和衰减器衰减值L；
步骤三：选用星上有意辐射频段对应的带阻滤波器，带阻滤波器的3dB带宽需覆盖卫星有意辐射带宽，组成系统并进行测试和校验，确保图1中每个通路正常工作，并对每条通路进行路径损耗的校准；
步骤四：用信号源施加一已知功率电平的校验信号到系统校验路径，测量接收机按正式测试设置进行接收，确认测量值加上路径补偿值与信号源施加的电平差在±3dB范围之内，若未在范围内，需返回步骤三检查路径损耗校准方法的正确性和结果的准确性；
步骤五：卫星加电至待测状态，利用步骤四中的测试系统进行测试，根据测试系统所选用的部件，包过电缆损耗、放大器增益、滤波损耗、衰减器损耗等修正系数，对测量结果进行数据处理。
所述步骤二中，为了保护并使低噪放工作在线性工作区，预测量的衰减器应选取衰减值L>P-P1dB。
所述步骤三中，选取对应频段的带阻滤波器，若P0+L未超过滤波器安全输入功率P1，则考虑提高测试系统的灵敏度不选取衰减器，否则，为了保护带阻滤波器，衰减器的衰减量应选取L>P-P1，同时应保证P1-L<P1dB。
所述步骤五中，接收机的测量值为V，单位为dBμV；路径的修正系数为G，单位为dB；测试天线的天线系数为AF，单位为1/m；则实际测试位置处的场强值E＝V+G+AF，单位为dBμV/m。测量出的值应为卫星辐射在测试位置处的场强，与测试系统无关，单位的选取与国军标保持一致。
本发明的具体实施例包括如下步骤：
获取某待测卫星的有意辐射频段为2.2GHz，以及在待测位置方向处的等效全向辐射功率40dBmW；
在火箭方要求的待测点用接收机、衰减器和该频段的标准测试天线进行预测量，选用(L>P-P1dB)50dB的衰减器，确保在待测点位置处测得的有意辐射功率最大值未超过低噪放的1dB压缩点-7dBm，记录接收机的实际测量值P0(-55dBm)和衰减器衰减值L(50dB)；
选用2.0GHz-2.3GHz，阻带为80dB衰减的带阻滤波器，其安全输入功率为P1(30dBm)，P0+L未超过滤波器安全输入功率P1，则考虑系统测试底噪声不选取衰减器组成系统进行校验和测试，参考图1配置；
用信号源施加一已知功率为-50dBm的2.5GHz的校验信号到系统校验路径，测量接收机按正常数据扫描方式扫描，确认测量值+路径补偿值在注入电平的±3dB范围之内；
卫星加电至待测状态，根据测试系统所选用的部件，包过电缆损耗、放大器增益、滤波损耗、衰减器系数等修正系数后，对测量结果进行数据处理。则实际测试位置处各频点的场强值E＝V+G+AF，单位为dBμV/m。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (1)

1.一种卫星整星辐射发射专用测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：先获取待测卫星的有意辐射频段，然后确定测试位置，以及该测试位置方向的卫星等效全向辐射功率P；
步骤二：在待测点用接收机、衰减器和对应频段的标准测试天线进行预测量，选用合适的衰减器，确保在待测点位置处测得的功率P0未超过低噪放的1dB压缩点P1dB，记录接收机的实际测量值P0和衰减器衰减值L；
步骤三：选用星上有意辐射频段对应的低噪放大器、带阻滤波器和可调衰减器，组成系统并进行测试和校验；所述带阻滤波器置于低噪放大器前级；
步骤四：用信号源施加一已知功率电平的校验信号到系统校验路径，测量接收机按正式测试设置进行接收，确认测量值加上路径补偿值与信号源施加的电平差在±3dB范围之内；
步骤五：卫星加电至待测状态，利用步骤四中的测试系统进行测试，根据测试系统所选用的部件，包括电缆损耗、放大器增益、滤波损耗、衰减器损耗修正系数，对测量结果进行数据处理；
所述步骤二中，预测量的衰减器应选取衰减值L>P-P1dB；
所述步骤三中，选取对应频段的带阻滤波器，若P0+L未超过滤波器安全输入功率P1，则考虑提高测试系统的灵敏度不选取衰减器，否则，衰减器的衰减量应选取L>P-P1，同时应保证P1-L<P1dB；
所述步骤五中，接收机的测量值为V，单位为dBμV；路径的修正系数为G，单位为dB；测试天线的天线系数为AF，单位为1/m；则实际测试位置处的场强值E=V+G+AF，单位为dBμV/m；
获取某待测卫星的有意辐射频段为2.2GHz，以及在待测位置方向处的等效全向辐射功率40dBmW；
在火箭方要求的待测点用接收机、衰减器和该频段的标准测试天线进行预测量，选用50dB的衰减器，L>P-P1dB，确保在待测点位置处测得的有意辐射功率最大值未超过低噪放的1dB压缩点-7dBm，记录接收机的实际测量值P0和衰减器衰减值L；
选用2.0GHz-2.3GHz，阻带为80dB衰减的带阻滤波器，其安全输入功率为P1，P0+L未超过滤波器安全输入功率P1，则考虑系统测试底噪声不选取衰减器组成系统进行校验和测试；
用信号源施加一已知功率为-50dBm的2.5GHz的校验信号到系统校验路径，测量接收机按正常数据扫描方式扫描，确认测量值+路径补偿值在注入电平的±3dB范围之内；
卫星加电至待测状态，根据测试系统所选用的部件，包括电缆损耗、放大器增益、滤波损耗和衰减器系数后，对测量结果进行数据处理。
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