Стенд для измерения направленных характеристик антенн спутниковых систем связи
Автор: А.Б. Гладышев, Д.Д. Дмитриев, В.Н. Ратушняк, А.В. Жгун, О.Б. Грицан
Журнал: Космические аппараты и технологии.
Рубрика: Ракетно-космическая техника
Статья в выпуске: 4, 2020 года.
Бесплатный доступ
Перспективным решением для предоставления услуг связи и передачи данных на территории Крайнего Севера является развитие телекоммуникационной сети на основе спутниковых систем связи. Поэтому задача разработки и создания земных станций перспективных систем спутниковой связи, имеющих характеристики, значительно превышающие мировые аналоги, является актуальной. Характеристики таких станций во многом зависят от характеристик антенных систем, которые определяют энергетические характеристики канала связи. Целью работы является разработка стенда для измерения направленных характеристик антенн спутниковых систем связи на базе сферического сканера TS8991. Спиральное сканирование, в отличие от классического сферического сканирования, представляет собой альтернативный метод измерений, направленный на уменьшение времени измерений при сохранении необходимой точности. В результате данной работы был реализован алгоритм спирального сканирования на основе сканера ближнего поля фирмы Rohde & Schwarz TS8991 и построен стенд для контроля и настройки параметров антенн земной станции спутниковой связи, представлена его структурная схема. На разработанном стенде была подвергнута испытаниям антенна с рефлектором диаметром 1,2 м. Результаты измерений показали отклонения измеренных значений от расчетных, обусловленные конструктивными недостатками антенны. Время измерений и преобразований в дальнее поле для антенны с диаметром рефлектора 1,2 м с помощью такого стенда составило 35 минут.
Спутниковая система связи, измерение параметров антенны, плоский сканер, цилиндрический сканер, сферический сканер
Короткий адрес: https://sciup.org/14117458
IDR: 14117458 | УДК: 629.783 | DOI: 10.26732/j.st.2020.4.02
Stand for measuring the directional characteristics of antennas of satellite communication systems
The development of network based on satellite communication systems is a promising solution for providing telecommunications services in the Arctic. Therefore, the task of developing and creating earth stations for advanced satellite communication systems that have characteristics significantly higher than their world counterparts is actual. Characteristics of such stations depend on antenna’s systems characteristics that determine the energy characteristics of the communication channel. The aim of this work is a stand developing for measuring directional characteristics of antennas of satellite communication systems based on the spherical scanner (TS8991). Spiral scanning is an alternative measurement method aimed at reducing measurement time with saving necessary accuracy. As a result of this work, the spiral scanning algorithm based on the near-field scanner Rohde & Schwarz TS8991 was implemented. Moreover, the stand for monitoring and configuring the parameters of satellite earth station antennas was built. Block diagram of this stand is presented in article. An antenna with 1,2 m diameter of reflector was tested on the developed stand. The measurement results showed deviations of the measured values from the calculated values, which related by design disadvantages of the antenna. The stand using time was 35 minutes for measurements and conversions to the far field, for an antenna with 1,2 m diameter of reflector.
Список литературы Стенд для измерения направленных характеристик антенн спутниковых систем связи
- Выгонский Ю. Г. Предложения по созданию космической системы для предоставления телематических услуг связи // Фундаментальные исследования. 2014. № 9–4. С. 719–723.
- Андреев А. М., Богинский Л. П., Гришин М. В. Принципы построения зарубежных спутниковых систем персональной подвижной связи : учеб. пособие. СПб. : ВКА имени А. Ф. Можайского, 2008. 345 с.
- Dmitriev D. D., Gladyshev A. B., Ratuschnyak V. N., Grithan O. B. Software and hardware complex for the development and research of methods for broadband access to multimedia resources and the Internet // Journal of Physics: Conference Series – 2nd International Scientific Conference on Metrological Support of Innovative Technologies. 2020. vol. 1515. issue 3. doi: 10.1088/1742-6596/1515/3/032041
- Захарьев Л. Н. Методы измерения характеристик антенн СВЧ. М. : Радио и связь, 1985. 368 с.
- Валитов Р. Р., Киселев С. К. Измерение основных характеристик фазированной антенной решетки для доплеровского измерителя составляющих скорости авиационного применения // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2018. Т. 20. № 4–3 (84). С. 351–361.
- Миляев П. В., Калинин Ю. Н. Современные методы и средства измерения характеристик антенн // Метрология в радиоэлектронике : тезисы докладов IX Всеросс. науч.-техн. конф. 2014. С. 16–20.
- Мухин А. В. Исследование радиотехнических характеристик зеркальных антенн космических аппаратов : дисс. ... канд. техн. наук: 05.12.07. Томск, 2016. 140 с.
- Кирпанев А. В., Кирпанев Н. А. Принципы исследования антенн с обтекателем регулярной формы с помощью сферического сканера // Вопросы радиоэлектроники. 2020. № 4. С. 14–21.
- Испытательная система для измерения характеристик боспроводной связи R&S TS8991 [Электронный ресурс]. URL: https://www.rohde-schwarz.com/ru/product/ts8991-productstartpage_63493-8444.html (дата обращения 15.08.20).
- TS8991 OTA Performance Test System. Perfect characterization of wireless products over the air interface [Электронный ресурс]. URL: https://www.av-iq.com/avcat/images/documents/datasheet/ts8991_datasheet.pdf (дата обращения 15.08.20).
