SJ 2534.7-1986 天线测试方法.幅度方向图的现场测量.pdf

1、中国回 ，、SJ 2534. 7 - 86 国.一一一一图1986-01-24发布1986-10-01实施4一一中华人民共和国电子工业批准中华人民共和国电子工业本标准适用于幅度方向图的试方法方向图的现场量。SJ 2534.7-86 1 来用现场测量的场合2 在下列场合必须进行现场测量za. 天线的辐射方向因受到安装现场的严重影响EL天线只能在现场整架和(或装配zC. 证实天线的性能及天线与周围环境的相互作用与预期的一致。方法天线辐射方向图的现场测量一般分为两大类型z即利用运动源的测量方法及利用静止源的测量方法。本标准不考虑对每种现场天线测量方法所要求的专门技术。2.1源的类型源必须位线系统的远

2、区，其可分为人工源与地球外的射电源。2.1.1 人工源运载入工源的工具有za. 各种空中运载工具z如普通飞机、直升飞机、小型飞艇以及自由和系留气球zk 人造地球卫星，其中包括轨道卫星和同步卫星。2. 1.2 地球外的射电其中有太阳、月亮以及宇宙射电源。2.2 利用运动固2.2.1 典型的测量系统典型的测量系统如图1所示。远处的源由一架运载工具携带，它飞越围绕被测天线的空间，在所关心的所有方向入射到被测天线上的战实质上为平面液。源的方向相对于被测天线的参考方向由跟踪设备获得。这一信息为记录装置提供角数据，而天线收到的信号幅度则为记录仪提供幅度数据。对这些数据加以处理即可按需要的形式给出天线方向圈

3、。2.2.2 保持袖培收信号恒寇的方法如果顶天线的姿态相对于被测天线是变化的，则被接收的信号可能发生变化。应尽量减少这种可能性，减少信号变化的办法有下述两种。2.2.2.1 使源天线定向中，使源天线的波束峰值指向被测天线，并且源天线方向图的有用部分应尽可能均句。电子工业部1986-01一24发布1986-10-01实l SJ 2534.7- 88 7 A尸川川时1l海天线1 一到iE却又图1幅度方向图现场测的系统2.2.2.2 当有利的的交点。选择有利的飞行航线能改变其波束指向时，则应选择飞机飞行的航线，使其瓷态变化最小。比较是一个圃，圆周位于与天线铅垂轴相垂直的平面内，圆心为天线铅垂轴与该平

4、面2.2.3 源天线的类型天线的设计与安装要包括其环境的影响，这些环境的影响在很大程度上取决于飞机的相对大小及工作波长。按照这个差别可以把源天线分成两类。2.2.3.1 高频Jl甚高频段用的源天线在高频及甚高频频段，源天线的选择陆极化而走。a. 对水平极化，可采用拖在飞机后面的套筒偶板子天线。这种天线由一般标准同轴电缆去掉四分之一班长的屏蔽编织层构成，它可由一个小型降落伞保持在水平位置。b. 对垂直极化，司采用以飞机作为地平面的单极子。因为它的辐射方向图在垂直方向七为零g所以在被测天线的天顶附近用源天线测量时;应当考虑方向图的固有变化的影晌。C. 在搬1I量:过程中必须改变极化时，可采用能装在

5、飞机侧面的可旋转的铁氧体加载偶极子。由于飞机结构相对于天线是不对称的，故需作仔细的校准。2.2.3.2 V哉?皮频段用的源天线在橄榄频段，可采用翼尖天线。天线放在这一位置，可将飞机结构的影响降到最低限度，并且使酒、天线方向固相当接近于孤立源天线的方向圈。2.2.4 跟踪设备2.2.4.1 跟踪设备的作用跟踪设备有两种作用。其，确寇源天线的相对方向。具体地讲，要测量飞机相对于跟踪设备的方向，计入被测天线和跟踪设备之间的己知距离所引起的视差便可确寇飞机相对天线的方向。其二，确忘源的距离。距离数据用于计算视差校正量及校正飞机不沿着以被测天线为中心的圆周飞行时所引起的人射功率通量密度的变化。2.2.4

6、.2 两种常用的跟踪设备2 SJ 2534.7- SB 、v常用的跟踪设备有两种，即光学跟踪设备和雷达跟踪设备。这两种之间的重要差别为普通光学跟踪设备只能提供源的方向，而雷达跟踪设备可以提供沥的方向和距离。激光跟踪设备也能提供距离。当采用光学跟踪设备时，可根据飞机忧置数据计算出源的距离，该ftE数据由飞机内测试设备测得并发回到测试现场。2.2.5 参考天线在般的幅度方向罔现场测量中，上述系统已经够用。然而，在需要提高测量精度或者希望测量天线的其它辐射特性时，尚须在被测天线附近放置参考天线。2.2.5.1 参考天线的作用应特别注意，除非仔细设计参考天线系统，否则它引入的误差与想要消除的误差一样大

7、。例如除了源的变化以外，由于场地反射也可能使参考天线收到的信号变化。参考天线有下述三种作用。2.2.5.1.1 测量据信号强度的视在变化i原向被测天线辐射的泼的幅度或极化是不够稳定的，在微波频率上尤其如此。此时，可用参考天线测量据信号强度的视在变化。用这一数据对被测天线收到的信号归一化，即可消除源信号强度的视在变化。2.2.5.1.2 确远被测天线的增益以参考天钱乍增益标准，用功率增益比较法可测得被棚天线的功率增益(见SJ2534.1086 功率增益和方向性的测量)。2.2.5.1.3 确定被测天线的极化其方民是用参考天线测定-组源的极f毡，与此同时也就测出了被测天线的极化见SJ2534.9-

8、 85 极化测量川。2.2.5.2 对参考天线的要求2.2.5.2.1 设计和安装的基本要求无论在什么频率上，对设计和安装参考天线系统的基本要求是，它对被测天线方向图的影响可以忽略不计。2.2.5.2.2 对方向图的要求在微波频率上，希望使参考天线的响应基本上与地面及周围构件无关。为了满足这一要求，应采用窄波束和低副瓣的参考天线，并需对地面及参考天线附近的其它构件加以分析。在频举远低于橄榄频段时，参考天线的方向图可能很宽，因此地面反射使得收到的参考信号发生52.苦的变化。若能准确地确寇参考天线系统的方向图，则仍可用它的输出来校正被测天线方向图时源信号强度的变化。2.2.6 测量和记录方式方向i

9、型的测量和记录方式可以是逐点式的或者连续式的F后一方式比较好。连续式记录设备，:E输入f月号和角度时，最好能自动进行各种修正。数据也可由计算机采样、存储并由计算机处理。天线方向图有各种表示形式，最全面的形式是等电平统图(见3J2534.3- 84 在天线测试场测量辐射方向图川。2.2.7 干涉仪陆3 SJ 2534.7-8S 天线的功率方向图的射电测量法已得到广泛应用，其主要缺点是动态范围小。在这一方法基础上发展起来的干涉仪怯基本上克服了这一缺点。2.2.7.1 典型测量系统干涉仪法的基本方框图示于图2。被测天线与辅助天线通过相关接收机连接起来构成干涉仪，干涉仪的输出信号与两天线上的相关电压有

10、关。2.2.7.2 涮量;方怯辅助天线以地球自转速度始终指向橱，被测天线固定指向射电源运行轨道，由于被测天线对源的相对运动，故干涉仪的输出信号将与被测天线的辐射方向图成正比地变化。3 视关蕃国2干涉仪的基本方框图2.2.7.3 对源的角尺寸的要求元钱为了充分发挥这种方法的优点，踞的角尺寸必须小于干活条纹的间距。由于所有最强的的角尺寸均为几弧分，因此这种方法的应用受到了限制。2.3 利用静止源测量方向图接叹辄略带#纪录促图3卫方框图4 SJ 2534.7-86 这种方法用同步卫星上的是载天线作源，一般用图。2.3.1 典型测量系统星通信地面站天线的辐射方向量系统的方框图示于图30天线辐射方向图的

11、测量是通过卫星和协作地面站遥棚、跟踪、指令和监听站进行的。2.3.2 测量方法2.3.2.1 接收频率上方向图的测量协作站向卫星发射一个固寇的、未经调制的发射载波。被测天线相对于卫星运动，并接收卫星的下行信号，在记录义上即可描绘出方向图。2.3.2.2 j，之射频率上方向图的被测天线相对于卫星运动，井向卫星发射个未经调制的发射载渡。协作站接收卫星F行信号，并以记录仪记录被测天线的方向图。2.3.2.3 频率复用天线方向图的测量在频率复用情况下，星载天线是高纯度双极化天线，卫星依次以左旋和右旋极化发射和接收信号。在测量方法上与2.3.2.11豆2.3.2.2的差异为z在接收频率上被测天线以两个正交口同时接收卫星下行信号，而在发射频率上被测天线以两个正交口同时向卫星发射未经调制的载破。2.3.2.4 利用卫星信标频率测量方向图某些情况下也可用卫星的信标信号测量地面站天线或其它天线的方向图。由于信标信号较弱，而测量的动态范围又很大，故通常采用频带很窄的接收系统如等效滤披器的带为10Hz)。此时，为了在测量期间内，消除信标载波频率漂移的影响，应使接收系统在足够宽的频带内选行扫描，确保信标信号在滤波器带宽内周期性地通过。这一方法的缺点是只能信标频率上的方向图。附加说明本标准由电子工业部标准化研究所和39所共同提出。本标准由电子工业部39所负责起草。本标准主要起草人柯树人5