[发明专利]一种卫星双向时间频率传递系统的校准装置及方法

说明书

本发明公开一种卫星双向时间频率传递系统的校准装置及方法，该装置包括：控制校准单元，将来自卫星双向时间频率传递系统的70MHz中频信号发送至信号处理单元或将来自信号处理单元的70MHz中频信号发送至卫星双向时间频率传递系统；信号处理单元，将来自控制校准单元的70MHz中频信号变频为Ku波段信号或将来自天馈单元的Ku波段信号变频为70MHz中频信号；天馈单元与卫星双向时间频率传递系统的卫星天线实现无线信号双向传输。本发明所述技术方案解决了现有卫星双向时间频率传递装置中接收通道与发射通道传递时延不同所导致的同步误差。

技术领域

本发明涉及卫星双向校准装置。更具体地，涉及一种卫星双向时间频率传递系统的校准装置及方法。

背景技术

卫星双向法时间比对是一种应用广泛的高精度时间频率量值远程比对方法，从上世纪60年代被提出并应用于时间比对试验中以来，经过了多次技术变革，特别是通信卫星的商业化和伪码扩频测距技术的发展，使得双向时间比对设备越来越简化，性能指标越来越高。

目前，国际上50多家时间实验室中，大约有20家拥有卫星双向链路，参与国际原子时TAI计算，这些链接包括以日本国家信息与通信技术研究所NICT为中心的亚太双向时间比对网、以德国联邦物理技术研究所PTB为核心的欧洲双向比对网和以美国海军天文台USNO为核心的北美双向比对网。

从1998年开始，中科院国家授时中心在日本NICT的帮助下建立了中日卫星双向时间比对链路，当时的比对设备、卫星信道及相关技术支撑均由日本提供，后因设备损坏而停止双向时间比对。2009年，在NICT和PTB的组织下，中科院国家授时中心和中国计量院也加入了新建立的亚洲－欧洲卫星双向时间比对网，但是，由于租用卫星的寿命到期，正在寻找新的替代卫星。航天二〇三所在“十一五”期间开展了卫星双向时间比对技术的研究，建立了两套可以双向时间比对试验系统，并还与NICT和PTB取得联系，加入下一期亚欧卫星双向时间比对网。

双向比对链路中硬件设备传输延迟是目前双向时间比对中的最主要误差源，随着原子频率标准技术的发展，原子频标准确度性能不断提升，为了充分挖掘卫星双向时间比对系统的潜力，以满足新型原子频率标准远程比对的要求，近年来，国际上的主要时频研究机构都在大力开展卫星双向链路硬件设备延迟校准技术研究，其中，美国NIST与PTB间的双向链路采用了SATSIM卫星模拟器设备分别对各地面传输设备进行校准，而NICT曾开发出一款移动校准站完成了NICT与台湾TL之间的校准。在国内，虽然已经建立卫星双向时间比对链路，但相关校准的工作却一直没有开展。

因此，需要提供一种卫星双向时间频率传递系统校准装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种卫星双向时间频率传递系统的校准装置及方法。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种卫星双向时间频率传递系统的校准装置，该装置包括：

控制校准单元、信号处理单元和天馈单元；

控制校准单元，将来自卫星双向时间频率传递系统的70MHz中频信号发送至信号处理单元或将来自信号处理单元的70MHz中频信号发送至卫星双向时间频率传递系统，且控制信号处理单元；

信号处理单元，将来自控制校准单元的70MHz中频信号变频为Ku波段信号并将该Ku波段信号发送至天馈单元，或将来自天馈单元的Ku波段信号变频为70MHz中频信号并将该70MHz中频信号发送至控制校准单元，

天馈单元，将来自信号处理单元的Ku波段信号通过卫星双向时间频率传递系统的卫星天线发送至该系统的接收通道，或将来自卫星双向时间频率传递系统发射通道通过该系统的卫星天线发送的Ku波段信号发送至信号处理单元。

优选地，控制校准单元包括：