CN111901056A - 星间链路卫星载荷发射eirp在轨精密测量方法 - Google Patents

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郑晓冬
高昕
赵大鹏
孙亮亮
张磊
周晖
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Abstract

本发明涉及一种星间链路卫星载荷发射EIRP在轨精密测量方法，包括步骤：a.预先测试Ka收发天线的天线增益Gs；b.按照被测卫星的轨道信息和星历信息，调整所述Ka收发天线的俯仰角度跟踪卫星，同时星地建链；c.利用频谱仪在Ka低噪声放大器口测试其输出口电平值，读出频谱仪读数Pm；d.测试所述Ka低噪声放大器的增益值GLNA；e.搭建测试环境时，将所述Ka收发天线与所述Ka低噪声放大器之间的馈线提前标定出其差损值LRF；f.获取星地大气衰减常数值Latm；g.读取Ka综合基带的星地测量距离Lc，获得空间损耗值LP：h.根据所述a步骤至所述g步骤，计算得到卫星EIRP。根据本发明的方案，操作简易，测试精度高，为后期卫星的在轨运行及维护提供重要保障。

Description

星间链路卫星载荷发射EIRP在轨精密测量方法
技术领域
本发明涉及卫星载荷测试技术领域，尤其涉及一种星间链路卫星载荷发射EIRP在轨精密测量方法。
背景技术
有效全向辐射功率EIRP测试代表了卫星载荷发射系统的发射能力。卫星载荷EIRP在轨测试是在卫星真实使用条件下进行的无线测试，地面站所接收到是微弱信号，卫星相应的地面站对微弱信号接收放大后能够进行进一步所需要的测试,还要把测试用的上行信号放大后通过地面站天线发送给被测卫星。星间链路卫星载荷在地面研制的测试时,由于系统误差、空间传输损耗、大气损耗、天线跟踪误差和极化方向误差所引起的损耗等，目前星间链路卫星载荷EIRP尚未有在轨精密测量方法。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种星间链路卫星载荷发射EIRP在轨精密测量方法。
为实现上述目的，本发明提供一种星间链路卫星载荷发射EIRP在轨精密测量方法，包括以下步骤：
a.预先测试Ka收发天线的天线增益Gs；
b.按照被测卫星的轨道信息和星历信息，调整所述Ka收发天线的俯仰角度跟踪卫星，同时星地建链；
c.利用频谱仪在Ka低噪声放大器口测试其输出口电平值，读出频谱仪读数Pm；
d.测试所述Ka低噪声放大器的增益值GLNA；
e.搭建测试环境时，将所述Ka收发天线与所述Ka低噪声放大器之间的馈线提前标定出其差损值LRF；
f.获取星地大气衰减常数值Latm；
g.读取Ka综合基带的星地测量距离Lc，获得空间损耗值LP：
h.根据所述a步骤至所述g步骤，计算得到卫星EIRP。
根据本发明的一个方面，所述星地大气衰减常数值Latm＝0.3dB。
根据本发明的一个方面，所述空间损耗值LP为：32.45+20logF+20logLc，其中F表示系统工作频率，其单位为MHz,Lc的单位为km。
根据本发明的一个方面，所述卫星EIRP＝Pm+LP+Latm+Gs+GLNA+LRF其中Pm表示Ka低噪声放大器输出口的电平值，其单位为dB。
根据本发明的方案，本发明通过搭建星间链路卫星EIRP测试环境，通过Ka综合基带高精度测距数值得到星地空间损耗值，精度约为0.2dB，选取合适的星地大气衰减数值，按照计算公式得到卫星EIRP值。由EIRP测试步骤可以看出，该方法操作简易，测试精度高，为后期卫星的在轨运行及维护提供重要保障。
附图说明
图1示意性表示根据本发明的一种实施方式的星间链路卫星载荷发射EIRP在轨精密测量实现框图；
图2示意性表示根据本发明的星间链路卫星载荷发射EIRP在轨精密测量方法的流程图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。
图1示意性表示根据本发明的一种实施方式的星间链路卫星载荷发射EIRP在轨精密测量实现框图。如图1所示，在本实施方式中，实现星间链路卫星载荷发射EIRP在轨精密测量时，包括被测卫星1，收发天线2，Ka低噪声放大器3，Ka下变频器4，Ka综合基带5，功放6，Ka上变频器7。其中，在Ka低噪声放大器3输出口测试出电平，在Ka综合基带5读取出星地测距信息，推算出星地空间损耗，同时读取收发天线2及Ka低噪声放大器3的增益值，最终通过EIRP计算公式推导出卫星载荷发射EIRP。
图2示意性表示根据本发明的星间链路卫星载荷发射EIRP在轨精密测量方法的流程图。如图2所示，根据本发明的星间链路卫星载荷发射EIRP在轨精密测量方法，包括以下步骤：
a.预先测试Ka收发天线的天线增益Gs；
b.按照被测卫星的轨道信息和星历信息，调整所述Ka收发天线的俯仰角度跟踪卫星，同时星地建链；
c.利用频谱仪在Ka低噪声放大器口测试其输出口电平值，读出频谱仪读数Pm；
d.测试所述Ka低噪声放大器的增益值GLNA；
e.搭建测试环境时，将所述Ka收发天线与所述Ka低噪声放大器之间的馈线提前标定出其差损值LRF；
f.获取星地大气衰减常数值Latm；
g.读取Ka综合基带的星地测量距离Lc，获得空间损耗值LP：
h.根据所述a步骤至所述g步骤，计算得到卫星EIRP。
在本发明中，首先按照星间链路运行体制配置卫星EIRP测试环境，根据Ka收发天线的设计指标要求，预先测试其天线增益Gs，该数值为标准抛物面型天线增益，依据被测卫星的轨道信息及星历信息，调整Ka收发天线俯仰角度跟踪卫星，同时星地建链，利用频谱仪在Ka低噪声放大器口测试其输出口电平值，读出频谱仪读数Pm，测试Ka低噪声放大器的增益值GLNA，搭建测试环境时，将Ka收发天线与Ka低噪声放大器之间的馈线提前标定出其差损值LRF，按照工程经验给出星地大气衰减常数值Latm＝0.3dB，读取Ka综合基带的星地测量距离Lc，则空间损耗LP为：32.45+20logF+20logLc，其中F表示系统工作频率，其单位为MHz,Lc的单位为km。依据以上步骤中计算值可得卫星EIRPs：EIRPs＝Pm+LP+Latm+Gs+GLNA+LRF，其中Pm表示Ka低噪声放大器输出口的电平值，其单位为dB。
根据本发明的上述方案，本发明通过搭建星间链路卫星EIRP测试环境，通过Ka综合基带高精度测距数值得到星地空间损耗值，精度约为0.2dB，选取合适的星地大气衰减数值，按照计算公式得到卫星EIRP值。由EIRP测试步骤可以看出，该方法操作简易，测试精度高，为后期卫星的在轨运行及维护提供重要保障。
以上所述仅为本发明的一个实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种星间链路卫星载荷发射EIRP在轨精密测量方法，包括以下步骤：
a.预先测试Ka收发天线的天线增益Gs；
b.按照被测卫星的轨道信息和星历信息，调整所述Ka收发天线的俯仰角度跟踪卫星，同时星地建链；
c.利用频谱仪在Ka低噪声放大器口测试其输出口电平值，读出频谱仪读数Pm；
d.测试所述Ka低噪声放大器的增益值GLNA；
e.搭建测试环境时，将所述Ka收发天线与所述Ka低噪声放大器之间的馈线提前标定出其差损值LRF；
f.获取星地大气衰减常数值Latm；
g.读取Ka综合基带的星地测量距离Lc，获得空间损耗值LP；
h.根据所述a步骤至所述g步骤，计算得到卫星EIRP。
2.根据权利要求1所述的星间链路卫星载荷发射EIRP在轨精密测量方法，其特征在于，所述星地大气衰减常数值Latm＝0.3dB。
3.根据权利要求1所述的星间链路卫星载荷发射EIRP在轨精密测量方法，其特征在于，所述空间损耗值LP为：32.45+20logF+20logLc，其中F表示系统工作频率，其单位为MHz,Lc的单位为km。
4.根据权利要求1所述的星间链路卫星载荷发射EIRP在轨精密测量方法，其特征在于，所述卫星EIRP＝Pm+LP+Latm+Gs+GLNA+LRF，其中Pm表示Ka低噪声放大器输出口的电平值，其单位为dB。
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