C／S双频段10米天线增益测量方法研究-论文.pdf

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1、测控与通信2014年第3期C／S双频段1O米天线增益测量方法研究宁波张艳军(中国电子科技集团公司第39研究所西安710065)摘要为测试10m口径的C／S双频段圆极化天线，采用了太阳源法、比较法和波束宽度法3种方法进行测试，实测了2个频点的增益，并对3种测试方法的测试结果进行对比，分析了太阳源法的测试误差，验证了太阳源测量天线增益的可行性和准确性。关键词增益测量太阳源误差分析ResearchonGainMeasurementofC／SDualBand10．MeterAntennaNingBo，ZhangYanjun(No．39ResearchInstituteofC

2、ETC,Xi’an710065,China)Abstract：Thesunsourcemethod，comparativemethodandbeamwidthmethodareusedtomeasurethegainof10mdiameterC／Sdualbandcircularpolarizationantenna．Thefrequencyoftwopointsgainmeasurementaregivenandthreetestresultsofthreekindsofmethodsarecompared．Thetesterrorofsunsourcemetho

3、disanalyzedandthefeasibilityandaccuracyofsunsourcemethodarealsoproved．Keywords：measuringgain，thesunsource，erroranalysis0弓l言原理和计算公式电尺寸很大的天线(D／L≥50)广泛应用1．1基本原理和测量步骤在卫星通信、雷达、遥控遥测和射电天文等领域，其增益常用的测量方法是比较法和波束宽用太阳源测量天线增益的基本原理是测度法。比较法就是把待测天线的增益与已知标量天线指向太阳和同仰角冷空背景的噪声功准天线的增益相比较而得出待测天线的增益；率电平，得到二者

4、的差值Y因子，由此计算出波束宽度法是通过扫描天线幅度方向图得出3系统G／T值，再结合测量的系统噪声温度，计dB和l0dB的波束宽度，通过计算公式计算出算出天线增益。太阳源测量增益的原理框图如天线增益。这些常规的场地法完成天线的远场图1所示。辐射特性测量会遇到很多困难，比如远场测试太阳源测量天线增益主要测量步骤如下：距离条件等，而利用射电源测量法既可以满足1)程控天线跟踪太阳(或手控天线指向测量天线的远场测试距离条件，同时也克服了太阳)，一直找到最大电平，然后停止跟踪，场地法地面反射及环境影响等问题。因为太阳记录相关频点的太阳信号读值；是最强的射电源，测量的信噪比动态

5、范围大，2)驱动天线偏开太阳，在同一仰角指向所以选择太阳作为测量用的射电源。冷空，记录相关频点的冷空值；3)根据公式处理数据，得出增益值。1用太阳源测量天线增益的基本收稿日期：2014年7月9日第146期宁波等：C／S双频段10米天线增益测量方法研究·37·／／，—、＼＼(太阳)图1太阳源测量天线增益原理图．2计算公式⋯箸富奎譬筹瞿客射电法测量天线增益的计算公式：需要的频点对应的太阳流量值。G_1O×log(l(1)2测量结果化简后得：G=15．86+10log(Y一1)+20log／一，1、2．1c频段天线增益测量结果10logS+l+2+10logC频段天线增益

6、测量采用了波束宽度法、式中比较法和太阳源法3种方法进行了测量，测量生。Y=10，=一；频率为5596．8MHz，太阳源法只测量了天线·1为大气吸收衰减因子，K。=／sin(E／)，右旋圆极化的增益，3种方法的测量结果分别为天线指向太阳的仰角，查表可知频段，见表1～3。：0．035dB，C频段，V=0．04dB；2．2s频段天线增益测量结果·K2为波束修正因子，K=101og天线在s频段采用了4喇叭形式，天线辐(dB)，其中=面0．2106；射方向图轴向上不是旋转对称的，不能采用波·厂为测试频率，单位GHz；束宽度法。采用了比较法和太阳源法进行了测·为系统噪声温度，单

7、位K；量比对，测量频率为2250MHz，太阳源法只·为太阳的通量密度，1个太阳流量单位测量了天线左旋圆极化增益，测量结果见表4～5。为10wmHz～，在美国国家海洋和大气管理局的相关网站(WWW．swpc．noaa．gov)上可查到表1C频段波束宽度法增益测量结果天线波束宽度项目馈源损耗(dB)面精度(dB)天线增益(dBi)3dB10dB方位0．373O．637左旋O．440．0553．12俯仰0．3630．619方位O．3780．632右旋0．440．0553．05俯仰O_369O．628·38·测控与通信2014年第3期表2c频段比较法增益测量结果标准喇叭