[发明专利]双站共视比对测试地面站G/T值的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种飞行器测控、卫星通信领域中，地面站品质因数(G/T值，即增益噪温比)双站共视比对测试方法。这里的“地面站”包括地面固定站、车载站、船载站。 

背景技术

地面站品质因数(G/T值)是衡量地面站接收系统性能的重要指标，是地面站系统验收、入网验证的强制性测试项目。G/T值越大，即天线接收增益G越高，接收系统噪声等效温度T越低，表示系统接收灵敏度愈高，可接收的信息量愈大。现有的地面站G/T值测试方法主要是三种： 

一是在标校塔上放置信号源、信标天线和联试电缆，地面站天线对塔，接收塔上下发的信号，利用频谱仪测量接收信号的强度，通过链路计算得到系统G/T值的校塔法。 

二是有塔无塔比对法，即先用有塔法测出G/T|_有塔和对应的信号噪声谱密度比值(信噪比)S/Φ|_有塔，然后再用偏馈无线闭环测得相同S/Φ时的输出功率P₀及校零变频器的衰减值ATT_0.以后每次采用比对法测试时，设置原纪录的P₀ATT₀，测试当前的S/Φ值，与有塔时的S/Φ|_有塔比对，S/Φ的变化就是G/T值的变化。 

三是由地面站天线分别对准射电源和冷空，测出噪声功率比S/Φ，两者相比，得到Y因子，计算G/T值的射电星法。 

上述现有技术存在以下缺点： 

一是操作繁琐。标校塔法每次测试需要人工将信号源搬运至标校塔上，操 作天线对塔，建立对塔的无线链路，测试涉及的环节较多、步骤繁琐； 

二是受限于标校塔条件。标校塔法和有塔无塔比对法都是以标校塔作为前提条件的，如果标校塔不满足远场条件(如天线口径太大或频段太高，通常无法满足远场条件)或根本就没有塔，则无法实施测试； 

三是受限于射电星流量密度。地面站接收到的射电星流量密度必须大于地面站系统噪声2dB～3dB，否则Y因子太小，测量误差过大，测试结果不可信。Y因子≤1时，无法测试。对于天线口径小或频段高的地面站，射电星流量密度经常低于地面站系统噪声，此时无法采用该方法。 

在本地没有标校塔或标校塔不满足远场条件时，同时因频段高或天线口径小而又不能采用射电星法情况下，现有方法均无法完成G/T值测试。特别是，近年来新建的高频段地面站系统深受此困扰。 

发明内容

为了克服现有测试方法的上述缺限，提高测试便利性，实现高频段地面站系统的G/T值测试，本发明提供一种不依赖标校塔和射电星，对天线口径和工作频段没有限制，操作简便可靠、测量精确的G/T值测试方法。 

本发明的上述目的可以通过以下措施来达到。首先，选择一个G/T值精确已知、与被测站频段相同的参考站；然后，在对同一颗卫星共视条件下，分别测出被测站和参考站的信号噪声谱密度比值(信噪比)S/Φ。最后，用两站S/Φ之差加上两站自由空间损耗之差，即可得到被测站的G/T值。 

本发明相比现有技术方法的有益效果是： 

本发明利用任一G/T值已知的站作为参考站，与被测站同时测试共视卫星下行信号的信噪比S/Φ，通过比较两站S/Φ之差和自由空间损耗之差，得到被测站的G/T值。彻底摆脱了现有方法对标校塔或射电星的依赖，对地面站天线口径和工作频段没有任何限制，操作简便可靠，测量准确。 

下面结合附图和具体实施方式对本方法作进一步说明。 

附图说明

图1是本发明双站共视比对测试地面站G/T值设备连接框图。 

具体实施方式

参阅图1，在图1描述的G/T值测试设备中，天线、下行信道、下行中频开关矩阵为地面站的工作设备，测试开关网络、频谱仪为地面站配套测试标校设备。在测试G/T值时，卫星下发的射频信号通过天线接收进入下行信道，下行信道对射频信号完成下变频、滤波处理后，转换为中频70MHz信号进入下行中频开关矩阵，再送入自动化测试分系统的测试开关网络，经网络切换信号进入频谱仪，由频谱仪读取接收信号的信噪比S/Φ，进行G/T值测试。 

首先，选择一个G/T值精确已知、与被测站频段相同的地面站作参考站，参考站设在本地或外地均可，且满足与被测站共视卫星的条件。共视卫星应有被测频段信标等下行信号。然后，两站同时对共视卫星下行信号的信噪比S/Φ进行测试；最后，两站信噪比之差加上两站自由空间损耗之差，即为G/T值之差，从而得到被测站的G/T值。 

G/T值可由下式计算：