[发明专利]精密微波测距系统整体时延温变系数的标定系统及方法

权利要求书

1.精密微波测距系统整体时延温变系数的标定系统，其特征在于，包括：无振源透波温控系统、微波远场屏蔽暗室、微波空域衰减转发装置、激光干涉仪和数据接口检测设备；

两套无振源透波温控系统内分别放置有一套K波段微波测距系统，无振源透波温控系统用于改变K波段微波测距系统所处环境温度；无振源透波温控系统用于采集K波段微波测距系统的温度改变量△T并发送给数据接口检测设备；

微波远场屏蔽暗室设置在两套无振源透波温控系统之间，微波远场屏蔽暗室用于隔离外部电磁信号对两K波段微波测距系统进行信号传播的干扰；

微波远场屏蔽暗室内通过隔板划分为两个空腔，微波空域衰减转发装置固定安装在隔板上，微波空域衰减转发装置用于模拟K波段微波测距系统在轨信号传播的衰减；

激光干涉仪用于采集由于环境温度改变，带来K波段微波测距系统位置的改变量ΔD，并发送给数据接口检测设备；

数据接口检测设备接收K波段微波测距系统输出的单向相位测量值、温度变化带来K波段微波测距系统位置的改变量ΔD，以及K波段微波测距系统的温度改变量△T；根据不同温度下的单向相位测量值，确定环境温度变化时K波段微波测距系统的测距值变化量ΔR；根据测距值变化量ΔR、位置改变量ΔD，以及温度改变量△T，确定K波段微波测距系统的时延-温变系数δ。

2.根据权利要求1所述的精密微波测距系统整体时延温变系数的标定系统，其特征在于，无振源透波温控系统包括：温度传感器、透波温控箱、加热器和制冷器；

温度传感器用于采集K波段微波测距系统的温度改变量△T；

透波温控箱的底板和顶板上分别安装有加热器和制冷器，透波温控箱为铝合金材料。

3.根据权利要求2所述的精密微波测距系统整体时延温变系数的标定系统，其特征在于，加热器采用半导体材料对透波温控箱内部进行加热处理，制冷器采用乙二醇对透波温控箱内部进行制冷处理。

4.根据权利要求2所述的精密微波测距系统整体时延温变系数的标定系统，其特征在于，透波温控箱侧壁上设置有由ROHACELL HF材料制成的窗口，窗口与K波段微波测距系统中包括的KBR天线口面位置对应，两K波段微波测距系统中的KBR天线口面相向设置。

5.根据权利要求4所述的精密微波测距系统整体时延温变系数的标定系统，其特征在于，微波远场屏蔽暗室两对称侧壁上加工有与KBR天线口面位置对应的通孔作为窗口，窗口的开孔尺寸大于KBR天线口径的1.5倍。

6.根据权利要求2所述的精密微波测距系统整体时延温变系数的标定系统，其特征在于，透波温控箱侧壁上设置有能够使激光干涉仪发射的激光束透过的窗口。

7.根据权利要求2所述的精密微波测距系统整体时延温变系数的标定系统，其特征在于，透波温控箱内设置有两块工装板，K波段微波测距系统中的KBR天线和其他设备分别通过不同的工装板固定安装在透波温控箱的底板上。

8.根据权利要求7所述的精密微波测距系统整体时延温变系数的标定系统，其特征在于，激光干涉仪包括：激光器、反射镜和干涉镜；

反射镜设置在透波温控箱内部，反射镜与KBR天线固定安装在同一块工装板上；

反射镜的光束入射方向垂直于KBR天线口面；反射镜中心点到KBR天线口面的垂直距离为200mm；

干涉镜位于透波温控箱外部，在激光光束的准直范围内。

9.根据权利要求1所述的精密微波测距系统整体时延温变系数的标定系统，其特征在于，数据接口检测设备确定K波段微波测距系统的时延-温变系数δ的方法，具体为：

10.一种利用如权利要求2～9任意一项所述的精密微波测距系统整体时延温变系数的标定系统进行时延温变系数标定的方法，其特征在于，包括步骤如下：

1)使用加热器对透波温控箱内部进行加热处理，在高温环境下保持一定时间；

2)使用制冷器对透波温控箱内部进行制冷处理，在低温环境下保持一定时间；

3)利用数据接口检测设备接收两套K波段微波测距系统在高温环境下和低温环境下输出的单向相位测量值；

4)使用无振源透波温控系统中的温度传感器采集由于透波温控箱内环境温度改变，引起的K波段微波测距系统的温度改变量△T，并发送给数据接口检测设备；

5)使用激光干涉仪采集由于透波温控箱内环境温度改变，引起的K波段微波测距系统位置的改变量ΔD，并发送给数据接口检测设备；

6)使用数据接口检测设备根据高温环境下和低温环境下输出的单向相位测量值，确定环境温度变化时K波段微波测距系统的测距值变化量ΔR；

7)根据测距值变化量ΔR、位置改变量ΔD，以及温度改变量△T，确定K波段微波测距系统的时延-温变系数δ。