衛星定位有源天線(xiàn)性能測試接口轉換裝置

摘要：在衛星有源接收天線(xiàn)測試過(guò)程中，受天線(xiàn)自身所帶放大器增益的限制，其輸出的信號功率無(wú)法達到后端測試設備最低輸入靈敏度的要求，致使天線(xiàn)的某些性能測試工作無(wú)法進(jìn)行。針對有源天線(xiàn)測試過(guò)程中遇到的接口不匹配和接收信號場(chǎng)強不匹配問(wèn)題，提出了在被測有源天線(xiàn)與后端測試設備之間增加一個(gè)接口轉換裝置。該裝置由SMA接頭、低噪聲放大器、直流電源隔離電路和防浪涌沖擊電路構成。仿真表明，該接口轉換裝置能有效地完成在微波暗室里進(jìn)行的衛星有源接收天線(xiàn)性能測試。
關(guān)鍵詞：天線(xiàn)測試；有源天線(xiàn)；接口轉換裝置；低噪聲放大器

衛星有源接收天線(xiàn)由天線(xiàn)和所帶低噪聲放大器兩部分組成，在接收天線(xiàn)性能測試過(guò)程中，受天線(xiàn)自身所帶放大器增益的限制，其輸出的信號功率無(wú)法達到后端測試設備最低輸入靈敏度的要求，存在接收天線(xiàn)與測試接收機接口會(huì )出現不匹配的問(wèn)題。在天線(xiàn)與測試設備之間必須增加一個(gè)接口轉換裝置才能有效地完成天線(xiàn)
性能的測試。

1 有源天線(xiàn)性能測試
一般無(wú)源天線(xiàn)測試的基本原理框圖如圖1所示。

隨著(zhù)衛星定位系統應用領(lǐng)域的擴大，許多情況下要求必須對其接收天線(xiàn)的性能進(jìn)行測試。
在微波暗室完成衛星接收天線(xiàn)性能的測試，標準天線(xiàn)只能作為發(fā)射天線(xiàn)，因為衛星有源天線(xiàn)內含有低噪聲放大器，其工作模式為純接收方式。發(fā)射與接收之間的間距是固定的。用于反映信號場(chǎng)強大小的接收機性能也是固定的。另一方面衛星接收天線(xiàn)一般足對-140 dBm的微弱信號進(jìn)行放大，其增益動(dòng)態(tài)范圍和輸出端口的動(dòng)態(tài)范圍很小，一般用它來(lái)對接收機的增益進(jìn)行補充，因此反饋給它的輸入信號功率電平不能太大。有源接收天線(xiàn)其輸出端的功率為-120 dBm左右，而微波暗室里的場(chǎng)強接收機(實(shí)驗室里的頻譜分析儀、網(wǎng)絡(luò )適量分析儀等接收設備等)接收靈敏度為-80 dBm左右，所以在整個(gè)測試回路里必須有40 dB左右的增益補充。
所以在實(shí)際測試過(guò)程受測試條件和待測天線(xiàn)自身所帶放大器增益限制，衛星有源接收天線(xiàn)輸出端口的信號功率無(wú)法達到微波暗室場(chǎng)強測量接收機的正常接收靈敏度要求。另外正常工作時(shí)有源天線(xiàn)的工作電源是后端接收機通過(guò)射頻電纜供給，而在暗室進(jìn)行測試時(shí)場(chǎng)強接收機無(wú)此能力，這樣就存在接口不匹配的問(wèn)題。
基于在微波暗室測量衛星有源接收天線(xiàn)所存在的問(wèn)題，在待測天線(xiàn)與后端測試設備(場(chǎng)強接收機、頻譜分析儀、網(wǎng)絡(luò )分析儀等)之間增加一個(gè)接口轉換裝置來(lái)滿(mǎn)足后級測試設備的需求。