專利名稱：船載衛通站單脈沖跟蹤接收機小天線輔助射頻校相方法
技術領域：
本發明涉及一種船載衛通單脈沖跟蹤接收機小天線輔助射頻校相方法，屬于航天測控技術領域。
背景技術：
船載衛通站是測量船岸船通信的重要手段，大口徑船載衛通天線普遍采用單脈沖跟蹤體制。目前單脈沖跟蹤接收機校相采用靜態預校相方式，基本原理是在碼頭靜態條件下，天線利用目標衛星發射的信標信號，調整指向到接收和信號最大值方向，方位軸(三軸跟蹤體制天線為交叉軸)和俯仰軸分別拉偏一定角度，然后調整跟蹤接收機相位值與增益值，使跟蹤接收機輸出交叉、俯仰誤差電壓比達到正常比值，這樣，天線就具有較好的跟蹤收斂特性，滿足船搖隔離度指標要求。第三代測量船船載衛通天線已實現靜態條件下跟蹤接收機自動校相，其原理與手動校相的原理一致。由于信標信號和中心附近場強變化較為平緩，故天線控制計算機系統無法判斷出和中心的具體位置。和信號3dB點處(和中心場強值一半處)場強變化率較大，天線控制計算機系統可判斷出具體位置。得到一個方向上兩個和信號3dB點位置后，即可推導出和中心位置。天線指向和中心后，計算機按手動校相過程控制天線，配合跟蹤接收機完成校相。衛通跟蹤接收機相位值由天線和差通道相位決定，與衛星星位、信標頻率、極化方式、船載衛通站地理位置、低噪聲放大器主備情況、環境溫度等多種因素有關。衛通站在海上更換天線饋源和差網絡器件后，和差通道相位明顯變化，需要在海上動態條件下對跟蹤接收機重新校相；在任務海域時，天線和差通道相位較碼頭校相時已發生變化，當跟蹤接收機相位值與真實值的差異明顯增大時，該變化導致衛通站天伺饋跟分系統跟蹤性能的劣化，誤差電壓收斂緩慢，在跟蹤過程中天線將出現“畫圈”現象，嚴重時甚至無法進行跟蹤，亦需要重新校相。 此外，由于測量船全球布站，隨著我國航天發射任務頻度的增加，測量船一次出航多次任務，對衛星轉發器資源提出了更高要求，在使用新的衛星資源以前，如需改變天線極化工作方式或跟蹤接收機沒有對新的衛星信標進行過預先校相，就必須在海上動態條件下對跟蹤接收機進行校相。船載衛通站天線伺服系統在海上動態條件下如果脫開了自跟蹤環，天線受船搖影響將失去目標衛星方向，而對星人工校相不確定因素較多，校相精度難以達到穩定跟蹤要求。利用在船舶平臺安裝輔助信號源對跟蹤接收機校相受制于測量船甲板面布局限制和衛通天線軸系設計精度要求不高而難以實施。目前，衛通單脈沖跟蹤接收機還不能在海上動態情況下實時校相，這給整個岸船通信系統帶來極大隱患，嚴重影響和制約了試驗任務的圓滿完成。
發明內容
本發明的目的在于克服上述不足，提供一種船載衛通單脈沖跟蹤接收機小天線輔助射頻校相方法，它通過在衛通天線主面上加裝輔助校相小天線，利用校相信號源模擬衛星信標信號為衛通單脈沖跟蹤接收機提供校相參照基準，實現和差支路相位變化量的自動校準，滿足船載衛通天線對通信衛星的跟蹤要求。本發明的目的是這樣實現的:一種船載衛通單脈沖跟蹤接收機小天線輔助射頻校相方法，它由以下內容組成:
(I )、選用校相小天線和校相信號源
校相小天線選用角錐喇叭天線、偶極子天線、錐螺旋天線或平面螺旋天線，校相信號源選用微波信號源；
(2 )、安裝校相小天線和校相信號源
校相小天線安裝在衛通天線主面上，校相小天線的饋線連接校相信號源，小天線波束中心對準衛通天線副面，由于小天線偏離衛通天線中心，在衛通天線饋源中同時產生和信號和差信號，可以檢測和/差通道相對位移；
(3)、小天線輔助射頻校相原理和校相步驟
步驟一、對星校相得到準確的校相值
y，相應的和差通道增益為
權利要求
1.一種船載衛通單脈沖跟蹤接收機小天線輔助射頻校相方法，其特征在于:它由以下內容組成: (I )、選用校相小天線和校相信號源 校相小天線選用角錐喇叭天線、偶極子天線、錐螺旋天線或平面螺旋天線，校相信號源選用微波信號源； (2 )、安裝校相小天線和校相信號源 校相小天線安裝在衛通天線主面上，校相小天線的饋線連接校相信號源，小天線波束中心對準衛通天線副面，由于小天線偏離衛通天線中心，在衛通天線饋源中同時產生和信號和差信號，可以檢測和/差通道相對位移； (3)、小天線輔助射頻校相原理和校相步驟步驟一、對星校相得到準確的校相值y，相應的和差通道增益為尤=~^< ； 步驟二、在對星校相同樣的狀態下進行小天線校相，此時衛通天線遠離目標星，小天線工作，固定衛通天線接收極化角如0°，同時設置方位軸校相值為0°，俯仰軸校相值為90°，貝U可以得到輸出誤差電壓:
全文摘要
本發明涉及一種船載衛通單脈沖跟蹤接收機小天線輔助射頻校相方法，它由以下內容組成(1)、選用校相小天線和校相信號源(2)、安裝校相小天線和校相信號源(3)、小天線輔助射頻校相原理和校相步驟步驟一、對星校相得到校相值及相應的和差通道增益；步驟二、在同樣的狀態下進行小天線校相得到和/差通道增益與和/差通道合成相移；步驟三、海上重新進行小天線校相得到新的和差通道增益與和差通道合成相移，方位、俯仰新校相值為方位、俯仰新通道增益為利用、重新設置接收機參數即完成校相。本發明涉及一種船載衛通單脈沖跟蹤接收機小天線輔助射頻校相方法，滿足船載衛通天線對通信衛星的跟蹤要求。
文檔編號H04B7/185GK103248379SQ20131011753
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月3日 優先權日2013年4月3日
發明者黃昆, 陳雪軍, 李靖, 胡湘江, 周建鋒, 單方劍, 張晗 申請人:中國人民解放軍63680部隊