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卫星定位有源天线性能测试接口转换装置
内容摘要：在卫星有源接收天线测试过程中，受天线自身所带放大器增益的限制，其输出的信号功率无法达到后端测试设备最低输入灵敏度的要求，致使天线的某些性能测试工作无法进行。针对有源天线测试过程中遇到的接口不匹配和接收信号场强不匹配问题，提出了在被测有源天线与后端测试设备之间增加一个接口转换装置。该装置由SMA接头、低噪声放大器、直流电源隔离电路和防浪涌冲击电路构成。仿真表明，该接口转换装置能有效地完成在微波暗室里进行的卫星有源接收天线性能测试。
关键词：天线测试；有源天线；接口转换装置；低噪声放大器
卫星有源接收天线由天线和所带低噪声放大器两部分组成，在接收天线性能测试过程中，受天线自身所带放大器增益的限制，其输出的信号功率无法达到后端测试设备最低输入灵敏度的要求，存在接收天线与测试接收机接口会出现不匹配的问题。在天线与测试设备之间必须增加一个接口转换装置才能有效地完成天线
性能的测试。
1 有源天线性能测试
一般无源天线测试的基本原理框图如图1所示。
随着卫星定位系统应用领域的扩大，许多情况下要求必须对其接收天线的性能进行测试。
在微波暗室完成卫星接收天线性能的测试，标准天线只能作为发射天线，因为卫星有源天线内含有低噪声放大器，其工作模式为纯接收方式。发射与接收之间的间距是固定的。用于反映信号场强大小的接收机性能也是固定的。另一方面卫星接收天线一般足对-140 dBm的微弱信号进行放大，其增益动态范围和输出端口的动态范围很小，一般用它来对接收机的增益进行补充，因此反馈给它的输入信号功率电平不能太大。有源接收天线其输出端的功率为-120 dBm左右，而微波暗室里的场强接收机(实验室里的频谱分析仪、网络适量分析仪等接收设备等)接收灵敏度为-80 dBm左右，所以在整个测试回路里必须有40 dB左右的增益补充。
所以在实际测试过程受测试条件和待测天线自身所带放大器增益限制，卫星有源接收天线输出端口的信号功率无法达到微波暗室场强测量接收机的正常接收灵敏度要求。另外正常工作时有源天线的工作电源是后端接收机通过射频电缆供给，而在暗室进行测试时场强接收机无此能力，这样就存在接口不匹配的问题。
基于在微波暗室测量卫星有源接收天线所存在的问题，在待测天线与后端测试设备(场强接收机、频谱分析仪、网络分析仪等)之间增加一个接口转换装置来满足后级测试设备的需求。