[发明专利]反射面天线时延测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及空间通信测控系统中的一种反射面天线时延测定方法。

背景技术

反射面天线在空间通信系统中，用作发射电磁波和接收电磁波信号，发射时，发射机的输出功率通过发射馈线输出由天线向空间辐射；接收时，将空间的入射电磁波能量变换成射频导波能量传输给接收机。

在空间通信测控系统中，是通过测量时延来实现测距的，因此系统时延零值测量是相当重要的。而反射面天线本身的时延是系统时延零值的组成部分，因此反射面天线时延测量亦是很重要的，它的测量精度及其稳定性直接影响系统测距精度。传统的反射面天线时延测量方法存在以下局限性：

1、传统的天线时延测量随系统时延零值一起标定，需要建立复杂的远场测试系统，测试费用昂贵。

2、针对天线本身时延测量而言，传统的测量方法不适合在实验室进行测量，测试环境对测量结果影响较大。

3、传统的反射面天线时延测量，无法实现时延随温度变化特性测量。

4、传统的天线时延测量方法，没有准确给出反射面天线时延的定义。

发明内容

本发明的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提出一种利用矢量网络分析仪测量和计算相结合的方法，确定反射面天线时延的方法。

一种反射面天线时延测定方法，所述的反射面天线时延由天线馈线时延、馈源网络时延和等光程时延组成，用下式表示为：

τ_ant＝τ_kx+τ_wl+τ_gc

式中：τ_ant-天线的时延；

τ_kx-馈线时延；

τ_wl-馈源网络时延；

τ_gc-等光程时延。

所述天线馈线时延的测定方法是通过矢量网络分析仪来实现的，首先在不接待测馈线的情况下，将测试电缆直通，矢量网络分析仪的射频输出直接接其射频输入，进行直通定标校准，从而设置矢量网络分析仪初始状态参数；然后，接上待测馈线，则矢量网络分析仪可直接测量出待测馈线时延的大小。

所述馈源网络时延的测定方法是通过矢量网络分析仪来实现的，首先将标准喇叭的测试电缆与馈源网络的测试电缆直通连接，对矢量网络分析仪进行直通定标测量，并测定出标准喇叭的时延初值；然后，用矢量网络分析仪测量馈源网络和标准喇叭组成的整个回路的时延大小，扣除标准喇叭时延初值和标准喇叭至馈源喇叭相位中心之间距离的自由空间的传播时延，即得馈源网络的时延。

所述等光程时延为等光程距离与光速之比，其中等光程距离为馈源喇叭相位中心至副反射面再到主反射面的距离，由下式表示：

d=Ds2sinθm+D-Ds2sinθvm]]>

式中：d-等光程；

D-抛物面天线主面口径；

D_s-抛物面天线副面口径；

θ_m-馈源相心对副面的半张角；

θ_vm-副反射面边缘对主面的半张角；

由计算的等光程距离d，利用下式计算等光程时延：

τgc=dc]]>

式中：c为光速。

本发明与背景技术相比具有如下优点：

1、利用矢量网络分析仪测定天线时延的方法简单适用。

2、可在实验室内完成反射面天线时延测量，无需在外场进行测量。