用頻譜儀測(cè)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(duì)單收天線主要是對(duì)天線水平、俯仰方向的兩個(gè)方向圖測(cè)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(yàn)證天線的性能。

一、天線測(cè)試方法

天線測(cè)試主有方法有塔測(cè)測(cè)試及衛(wèi)星信標(biāo)測(cè)試。

塔測(cè)是利用標(biāo)準(zhǔn)增益天線及信號(hào)源，對(duì)被測(cè)天線發(fā)出測(cè)試信號(hào)，由被測(cè)天線通過頻譜儀進(jìn)行信號(hào)分析，并繪制出3dB方向圖，計(jì)算出增益，并利用包絡(luò)線對(duì)方向圖旁瓣進(jìn)行分析。塔測(cè)信號(hào)對(duì)外界抗干攏能力強(qiáng)，測(cè)試簡(jiǎn)便，d大于理論最小距離。

衛(wèi)星信標(biāo)測(cè)試利用衛(wèi)星特定信標(biāo)進(jìn)行對(duì)天線性能進(jìn)行測(cè)試的方法。也是我們常用的最簡(jiǎn)便最實(shí)用的測(cè)試方法，在沒有信號(hào)測(cè)試場(chǎng)的前題下，星測(cè)最為實(shí)用。對(duì)于星測(cè)的主要步驟：

1、 對(duì)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(cè)驗(yàn)，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(cè) 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(dú)供電的LNA對(duì)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(duì) 星后找到高噪聲時(shí)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(huì)在掃圖時(shí)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(jì)算3dB角度。

3、設(shè)置0Span，并設(shè)置Sweep時(shí)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(cè)試水平角度轉(zhuǎn)臺(tái)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(shí)際轉(zhuǎn)臺(tái)速度計(jì)算出3dB處的夾 角。保存或輸出方向圖。對(duì)于星測(cè)需按公式對(duì)方位角進(jìn)行修正。塔測(cè)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(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星時(shí)的仰角

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

6、計(jì)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(duì)比。并使用包絡(luò)線標(biāo)準(zhǔn)對(duì)天線進(jìn)行評(píng)定。并按理論公式計(jì)算出天線效率
G=(πd/λ)²μ

式中：d=天線直徑
λ=波長(zhǎng)
μ=效率
其中λ=c/f，c=3×10⁹

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

中國(guó)上空常用信標(biāo)參考

交叉隔離測(cè)試，對(duì)于高頻頭還需要進(jìn)行交叉隔離測(cè)試，對(duì)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(jì)算出交叉隔離度值。

二、補(bǔ)充說明

1、對(duì)我們現(xiàn)有轉(zhuǎn)臺(tái)的水平及俯仰測(cè)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(tái)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(hào)輸入。

3、關(guān)于與計(jì)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。