CN105738708B - 一种短波天线调谐器***损耗测量装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种短波天线调谐器***损耗测量装置及方法，装置包括实际发射机发射测试单元、信号源和功率放大器发射测试单元。方法步骤：连接好实际发射机发射测试单元，用通过式功率计监测发射机输出功率，短波发射机在频点f1等幅报发射，记录通过式功率计显示的通过功率P1和短波接收天线在f1频点收到的电压V1；连接好信号源和功率放大器发射测试单元，信号源工作频点设置为f1、连续波发射，记录通过式功率计显示的通过功率P2和短波接收天线在f1频点收到的电压V2；计算天线调谐器在工作频点的***损耗IL。本发明采用两种不同发射源发射时实际天线发射功率值和接收天线的接收值换算得到天线的***损耗，可扩展应用于缩比模型电磁兼容性试验，提高测量精度。

Description

一种短波天线调谐器***损耗测量装置及方法
技术领域
本发明属于天线和电磁兼容试验领域，具体涉及一种短波天线调谐器***损耗的测量装置及方法。
背景技术
在短波通信***中，工作频带范围达到10倍频，天线所呈现的输入阻抗随信号频率的变化而差异巨大，如此引起的阻抗不匹配将对信号传输造成巨大损耗，甚至会导致发射机的不工作或损坏。
对于发射机而言，其输出阻抗、传输线特性阻抗和天线输入阻抗三者的阻抗为同一数值(即阻抗匹配)是最为理想的。如果阻抗值不一致，在该点的高频能量将有一部分被反射回来，形成不匹配损失(又称反射损失)。通常，发射机的功率输出阻抗是固定的50Ω或75Ω，同轴电缆传输线的特性阻抗也是固定的50Ω或75Ω，而短波天线则因工作频率的不同而呈现不同的输入阻抗。因此必须采用天线调谐器保持发射机和天线间的阻抗匹配。
天线调谐器接地工艺不到位或内部故障时，会导致调谐精度差、出现的不调谐点增多，甚至调谐不启动等现象，直接影响到短波电台的性能。
天线调谐器的主要技术指标为其正常工作时的***损耗。
一般射频器件的***损耗采用传统的双功率计法实现，如附图1～图2所示。然而天线调谐器必须和短波电台、短波天线一起配合使用，且天线的阻抗也不是固定阻值，因此传统的双功率计法无法实现天线调谐器的***损耗测试。
发明内容
本发明要解决的问题是，针对现有技术存在的上述不足，提供一种短波天线调谐器***损耗测量装置及方法，实现了短波天线调谐器***损耗的测量，可扩展应用于缩比模型电磁兼容性试验，提高测量精度。
本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是：
一种短波天线调谐器***损耗测量装置，包括实际发射机发射测试单元、信号源和功率放大器发射测试单元，所述实际发射机发射测试单元包括短波发射机、通过式功率计、天线谐调器、短波发射天线、短波接收天线以及频谱分析仪，短波发射机通过第一同轴线缆与通过式功率计的输入端连接，通过式功率计的输出端通过短的连接线连接天线调谐器，天线调谐器通过线缆与短波发射天线连接，短波接收天线放置在距离短波发射天线较远的某个空旷位置，接收天线的输出连接频谱分析仪；所述信号源和功率放大器发射测试单元包括信号源、功率放大器、通过式功率计、短波发射天线、短波接收天线以及频谱分析仪，信号源的输出通过第二同轴线缆与功率放大器的输入端连接，功率放大器的输出端通过第一同轴线缆连接通过式功率计，通过式功率计的输出通过短的连接线连接短波发射天线，短波接收天线的位置保持不变(放置在距离短波发射天线较远的某个空旷位置)，接收天线的输出连接频谱分析仪。
本发明还提供了一种上述短波天线调谐器***损耗测量装置的测量方法，包括如下步骤：
S1、连接好实际发射机发射测试单元，短波发射机在工作频点f1等幅报方式发射，记录通过式功率计显示的通过功率P1(单位：W)(即通过式功率计监测发射机的输出功率，)，采用短波接收天线接收，记录短波发射机在工作频点f1发射时，短波接收天线在f1频点收到的电压V1(单位：dBuV)；
S2、连接好信号源和功率放大器发射测试单元，采用信号源、功率放大器连接通过式功率计，通过式功率计的输出连接短波发射天线，信号源工作频点设置为f1、连续波发射，记录通过式功率计显示的通过功率P2(单位：W)和短波接收天线在f1频点收到的电压V2(单位：dBuV)；
S3、计算天线调谐器在工作频点f1的***损耗IL：
本发明的有益效果为：
1、基于天线原理，采用两种不同发射源发射时实际天线发射功率值和接收天线的接收值换算得到天线的***损耗，实现了短波天线调谐器***损耗的测量，为天线调谐器的状态评估提供支撑；
2、解决了长久以来短波天线调谐器性能无法测试的问题，可为短波天线调谐器的工作状态评估提供支撑，可扩展应用于缩比模型电磁兼容性试验，提高测量精度。
附图说明
图1为现有技术双功率计法的校准结构示意图；
图2为现有技术双功率计法的测量结构示意图；
图3为本发明采用实际发射机发射时的测试配置图；
图4为本发明采用信号源和功率放大器发射时的测试配置图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
如图3所示，短波发射机通过第一同轴线缆与通过式功率计的输入端连接，通过式功率计的输出端通过短的连接线连接天线调谐器，天线调谐器通过线缆与短波发射天线连接，短波接收天线放置在距离短波发射天线较远的某个空旷位置，接收天线的输出连接频谱分析仪。
短波发射机在工作频点f1调谐后等幅报方式发射，记录通过式功率计显示的通过功率P1(单位：W)和频谱分析仪在工作频点(频率)f1的幅度V1(单位：dBuV)。
关闭短波发射机电源，断开天线调谐器和短波发射天线间的线缆。
如图4所示，信号源的输出端通过第二同轴线缆与功率放大器的输入端连接，功率放大器的输出端通过第一同轴线缆与通过式功率计的输入端连接，通过式功率计的输出端通过短的连接线连接短波发射天线，短波接收天线的位置保持不变(放置在距离短波发射天线较远的某个空旷位置)，接收天线的输出连接频谱分析仪。
信号源的工作频点设置为f1、连续波发射，记录通过式功率计显示的通过功率P2(单位：W)和频谱分析仪在工作频点(频率)f1的幅度V2(单位：dBuV)。
根据天线原理，在短波发射天线、短波接收天线位置均固定，且间距满足远场条件时，短波发射天线发射的功率正比于短波接收天线处的场强的平方。
假设短波发射机f1频点发射时，短波发射天线的实际辐射功率为P3，短波接收天线处的场强为E1(单位：V/m)；信号源和功率放大器在工作频点f1发射时，短波接收天线处的场强为E2(单位：V/m)，则有：
假定短波接收天线在f1频点的天线系数为K(单位：dB/m)，则短波发射机、信号源和功率放大器在工作频点f1分别发射时，短波接收天线处的场强分别为：
因此，图3中短波天线的实际发射功率P3：
天线调谐器在工作频点f1的***损耗IL为：
应理解，上述实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (1)

1.一种短波天线调谐器***损耗测量装置的测量方法，测量装置包括实际发射机发射测试单元、信号源和功率放大器发射测试单元，所述实际发射机发射测试单元包括短波发射机、通过式功率计、天线谐调器、短波发射天线、短波接收天线以及频谱分析仪，短波发射机通过第一同轴线缆与通过式功率计的输入端连接，通过式功率计的输出端通过短的连接线连接天线调谐器，天线调谐器通过线缆与短波发射天线连接，短波接收天线放置在距离短波发射天线较远的某个空旷位置，接收天线的输出连接频谱分析仪；所述信号源和功率放大器发射测试单元包括信号源、功率放大器、通过式功率计、短波发射天线、短波接收天线以及频谱分析仪，信号源的输出通过第二同轴线缆与功率放大器的输入端连接，功率放大器的输出端通过第一同轴线缆连接通过式功率计，通过式功率计的输出通过短的连接线连接短波发射天线，短波接收天线的位置保持不变，接收天线的输出连接频谱分析仪，其特征在于，包括如下步骤：
S1、连接好实际发射机发射测试单元，短波发射机在工作频点f1等幅报方式发射，记录通过式功率计显示的通过功率P1，采用短波接收天线接收，记录短波发射机在工作频点f1发射时，短波接收天线在f1频点收到的电压V1；
S2、连接好信号源和功率放大器发射测试单元，采用信号源、功率放大器连接通过式功率计，通过式功率计的输出连接短波发射天线，信号源工作频点设置为f1、连续波发射，记录通过式功率计显示的通过功率P2和短波接收天线在f1频点收到的电压V2；
S3、计算天线调谐器在工作频点f1的***损耗IL：
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