衛(wèi)星定位有源天線性能測(cè)試接口轉(zhuǎn)換裝置

摘要：在衛(wèi)星有源接收天線測(cè)試過(guò)程中，受天線自身所帶放大器增益的限制，其輸出的信號(hào)功率無(wú)法達(dá)到后端測(cè)試設(shè)備最低輸入靈敏度的要求，致使天線的某些性能測(cè)試工作無(wú)法進(jìn)行。針對(duì)有源天線測(cè)試過(guò)程中遇到的接口不匹配和接收信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)不匹配問(wèn)題，提出了在被測(cè)有源天線與后端測(cè)試設(shè)備之間增加一個(gè)接口轉(zhuǎn)換裝置。該裝置由SMA接頭、低噪聲放大器、直流電源隔離電路和防浪涌沖擊電路構(gòu)成。仿真表明，該接口轉(zhuǎn)換裝置能有效地完成在微波暗室里進(jìn)行的衛(wèi)星有源接收天線性能測(cè)試。
關(guān)鍵詞：天線測(cè)試；有源天線；接口轉(zhuǎn)換裝置；低噪聲放大器

衛(wèi)星有源接收天線由天線和所帶低噪聲放大器兩部分組成，在接收天線性能測(cè)試過(guò)程中，受天線自身所帶放大器增益的限制，其輸出的信號(hào)功率無(wú)法達(dá)到后端測(cè)試設(shè)備最低輸入靈敏度的要求，存在接收天線與測(cè)試接收機(jī)接口會(huì)出現(xiàn)不匹配的問(wèn)題。在天線與測(cè)試設(shè)備之間必須增加一個(gè)接口轉(zhuǎn)換裝置才能有效地完成天線
性能的測(cè)試。

1 有源天線性能測(cè)試
一般無(wú)源天線測(cè)試的基本原理框圖如圖1所示。

隨著衛(wèi)星定位系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，許多情況下要求必須對(duì)其接收天線的性能進(jìn)行測(cè)試。
在微波暗室完成衛(wèi)星接收天線性能的測(cè)試，標(biāo)準(zhǔn)天線只能作為發(fā)射天線，因?yàn)樾l(wèi)星有源天線內(nèi)含有低噪聲放大器，其工作模式為純接收方式。發(fā)射與接收之間的間距是固定的。用于反映信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)大小的接收機(jī)性能也是固定的。另一方面衛(wèi)星接收天線一般足對(duì)-140 dBm的微弱信號(hào)進(jìn)行放大，其增益動(dòng)態(tài)范圍和輸出端口的動(dòng)態(tài)范圍很小，一般用它來(lái)對(duì)接收機(jī)的增益進(jìn)行補(bǔ)充，因此反饋給它的輸入信號(hào)功率電平不能太大。有源接收天線其輸出端的功率為-120 dBm左右，而微波暗室里的場(chǎng)強(qiáng)接收機(jī)(實(shí)驗(yàn)室里的頻譜分析儀、網(wǎng)絡(luò)適量分析儀等接收設(shè)備等)接收靈敏度為-80 dBm左右，所以在整個(gè)測(cè)試回路里必須有40 dB左右的增益補(bǔ)充。
所以在實(shí)際測(cè)試過(guò)程受測(cè)試條件和待測(cè)天線自身所帶放大器增益限制，衛(wèi)星有源接收天線輸出端口的信號(hào)功率無(wú)法達(dá)到微波暗室場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量接收機(jī)的正常接收靈敏度要求。另外正常工作時(shí)有源天線的工作電源是后端接收機(jī)通過(guò)射頻電纜供給，而在暗室進(jìn)行測(cè)試時(shí)場(chǎng)強(qiáng)接收機(jī)無(wú)此能力，這樣就存在接口不匹配的問(wèn)題。
基于在微波暗室測(cè)量衛(wèi)星有源接收天線所存在的問(wèn)題，在待測(cè)天線與后端測(cè)試設(shè)備(場(chǎng)強(qiáng)接收機(jī)、頻譜分析儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀等)之間增加一個(gè)接口轉(zhuǎn)換裝置來(lái)滿足后級(jí)測(cè)試設(shè)備的需求。