用頻譜儀測試衛(wèi)星天線方法總結(jié)

天線性能的主要參數(shù)有方向圖、增益、輸入阻抗，駐波比，極化方試等，用頻譜儀對單收天線主要是對天線水平、俯仰方向的兩個方向圖測試，根據(jù)方向圖3dB處的角度，推算出天線增益，包絡(luò)線法則驗證天線的性能。

一、天線測試方法

天線測試主有方法有塔測測試及衛(wèi)星信標(biāo)測試。

塔測是利用標(biāo)準(zhǔn)增益天線及信號源，對被測天線發(fā)出測試信號，由被測天線通過頻譜儀進(jìn)行信號分析，并繪制出3dB方向圖，計算出增益，并利用包絡(luò)線對方向圖旁瓣進(jìn)行分析。塔測信號對外界抗干攏能力強(qiáng)，測試簡便，d大于理論最小距離。

衛(wèi)星信標(biāo)測試利用衛(wèi)星特定信標(biāo)進(jìn)行對天線性能進(jìn)行測試的方法。也是我們常用的最簡便最實用的測試方法，在沒有信號測試場的前題下，星測最為實用。對于星測的主要步驟：

1、 對星。根據(jù)信標(biāo)的大小選擇一顆信標(biāo)峰值比較大的衛(wèi)星。如是LNB進(jìn)行測驗，頻譜儀輸入中心頻率=信標(biāo)頻率-本振頻率。使用LNA可能直接取信標(biāo)頻率進(jìn)行測 試，由于LNA需供直流電，而頻譜儀輸入端禁止輸入電流電流。選擇由外部單獨供電的LNA對使用頻譜儀的使用安全得到保證，如需使用接收機(jī)供電，必需要隔直。

2、頻譜儀設(shè)置。先連續(xù)掃描，Span參數(shù)一般為400MHz---600MHz進(jìn)行掃描，并將噪聲放置在頻譜儀中心便于觀察，在對 星后找到高噪聲時調(diào)整Span參數(shù)及VBW參數(shù)，使信標(biāo)在頻譜儀中成最大狀態(tài)。使得信標(biāo)在頻譜儀中心，中心頻率穩(wěn)定不受外界干攏，不得發(fā)生頻漂現(xiàn)象，否則 會在掃圖時影響精度。利用頻譜儀調(diào)整最大信標(biāo)，理論主瓣與旁瓣差值為-40dB。方便進(jìn)行方向圖的繪制，計算3dB角度。

3、設(shè)置0Span，并設(shè)置Sweep時間，在完成方向圖繪制的前提工作。設(shè)置SingleSweep,使用單掃模式。

4、 掃描水平方向圖完成3dB圖。測試水平角度轉(zhuǎn)臺應(yīng)不小于±30°，為了使方向圖主瓣中心置于頻譜儀中心，先使水平方向先向某一方向轉(zhuǎn)，使轉(zhuǎn)過一定轉(zhuǎn)度后， 從新開啟SingleSweep，繪制出方向圖，使主瓣置于中心，便于觀察，利用Marker功能標(biāo)出3dB跨度，根據(jù)實際轉(zhuǎn)臺速度計算出3dB處的夾 角。保存或輸出方向圖。對于星測需按公式對方位角進(jìn)行修正。塔測沒有修正的必要。

AZ’=2arcsin(sin(AZ/2)cos(EL))
AZ’=修正后方位角
AZ=未修正方位角
EL=天線對準(zhǔn)衛(wèi)星時的仰角

5、調(diào)整水開位置，恢復(fù)最大信號噪聲，按水平方向圖方法對俯仰進(jìn)行3dB處測量。俯仰范圍大于±15°。

6、計算增益

G=10㏒（2700/（θAZθEI））
θAZ=水平方向圖角度
θEI=俯仰方向圖角度

參照天線理論標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對比。并使用包絡(luò)線標(biāo)準(zhǔn)對天線進(jìn)行評定。并按理論公式計算出天線效率
G=(πd/λ)²μ

式中：d=天線直徑
λ=波長
μ=效率
其中λ=c/f，c=3×10⁹

國際標(biāo)準(zhǔn)G=10㏒{（3dB+10dB）/2}
3dB=31000/(AZ₍₃₎EL₍₃₎)
10dB=91000/(AZ₍₁₀₎EL₍₁₀₎)

中國上空常用信標(biāo)參考

交叉隔離測試，對于高頻頭還需要進(jìn)行交叉隔離測試，對水平極化和垂直極化進(jìn)行方向圖繪制疊加，從而在3dB處計算出交叉隔離度值。

二、補(bǔ)充說明

1、對我們現(xiàn)有轉(zhuǎn)臺的水平及俯仰測速。有條件情況下需加裝限位開頭，防止操作失誤導(dǎo)致轉(zhuǎn)臺的機(jī)械損壞。

2、LNA的選擇，深圳市華達(dá)微波科技有限公司

T°（噪聲溫度)=80°約9000元
T°（噪聲溫度)=90°約8000元

LNA使用外部供電，純高頻電纜連接應(yīng)小于10M。如需接收機(jī)供電，需加裝功分器。頻譜儀輸入端禁止直流電及高+dB信號輸入。

3、關(guān)于與計算機(jī)問題，是利用AgilentBenchLink頻譜分析儀PC軟件在PC機(jī)與8590系列頻譜分析儀之間建立了便捷的通信聯(lián)系。