频譜分(fēn)析儀在(zài)衛星(xīng)接收(shōu)中的(de)应用(yòng)

作(zuò)者(zhě)：admin      时(shí)間(jiān)：2020年(nián)05月(yuè)09日(rì)

• 频譜分(fēn)析儀是(shì)在(zài)频率域对信(xìn)号(hào)進(jìn)行分(fēn)析、測量(liàng)的(de)儀器。在(zài)对衛星(xīng)信(xìn)号(hào)的(de)監測方(fāng)面(miàn)尤其(qí)便利。

• 諸如(rú)一(yī)个(gè)轉(zhuǎn)發(fà)器上(shàng)有(yǒu)多少(shǎo)节(jié)目(载(zài)波(bō))，每个(gè)载(zài)波(bō)占據(jù)的(de)带(dài)宽(kuān)，信(xìn)号(hào)的(de)功率電(diàn)平，有(yǒu)無反(fǎn)极(jí)化(huà)干(gàn)擾，有(yǒu)無异(yì)常干(gàn)擾，有(yǒu)無互調信(xìn)号(hào)，等等，都可(kě)以(yǐ)清(qīng)晰地顯示出(chū)来(lái)。

• 通(tòng)过(guò)觀察下(xià)行信(xìn)号(hào)的(de)频譜，可(kě)以(yǐ)方(fāng)便地調整接收(shōu)天(tiān)線(xiàn)的(de)指向(xiàng)和(hé)极(jí)化(huà)角(jiǎo)，從而(ér)使天(tiān)線(xiàn)準确地对準衛星(xīng)，提高(gāo)接收(shōu)质量(liàng)。

• 首先(xiān)簡單介紹一(yī)下(xià)频譜分(fēn)析儀的(de)工作(zuò)原理(lǐ)。

• 第(dì)一(yī)本(běn)振受掃描斜波(bō)發(fà)生器的(de)控制，它(tā)是(shì)一(yī)个(gè)掃频本(běn)振，也(yě)就(jiù)是(shì)说(shuō)它(tā)的(de)輸出(chū)信(xìn)号(hào)是(shì)在(zài)一(yī)定(dìng)的(de)频率範圍內(nèi)是(shì)連(lián)續地、線(xiàn)性(xìng)地變(biàn)化(huà)的(de)。變(biàn)化(huà)的(de)快(kuài)慢(màn)即掃描速度(dù)當然也(yě)受斜波(bō)發(fà)生器的(de)控制。

• 由(yóu)于(yú)第(dì)一(yī)本(běn)振是(shì)掃频的(de)，輸入(rù)的(de)被(bèi)測信(xìn)号(hào)经过(guò)第(dì)一(yī)變(biàn)频器之(zhī)後(hòu)，每个(gè)频率點(diǎn)的(de)信(xìn)号(hào)都被(bèi)“提取(qǔ)”了(le)一(yī)次(cì)，经过(guò)後(hòu)面(miàn)電(diàn)路(lù)的(de)處(chù)理(lǐ)，最(zuì)終(zhōng)使輸入(rù)信(xìn)号(hào)的(de)频譜得以(yǐ)顯示。

• 采用(yòng)掃描式本(běn)振的(de)效果(guǒ)，是(shì)在(zài)被(bèi)測的(de)频率範圍上(shàng)産生了(le)一(yī)个(gè)掃描“窗(chuāng)口(kǒu)”，这(zhè)个(gè)窗(chuāng)口(kǒu)掃过(guò)了(le)每个(gè)被(bèi)測的(de)频點(diǎn)，将信(xìn)号(hào)的(de)频率成(chéng)份依次(cì)展(zhǎn)示出(chū)来(lái)。

• 设定(dìng)的(de)窗(chuāng)口(kǒu)掃描範圍(即Fend-Fstart)稱为(wèi)掃描跨度(dù)(SPAN)，掃描窗(chuāng)口(kǒu)的(de)宽(kuān)度(dù)也(yě)就(jiù)是(shì)可(kě)調带(dài)宽(kuān)濾波(bō)器的(de)带(dài)宽(kuān)稱为(wèi)分(fēn)辨率带(dài)宽(kuān)(RBW)，窗(chuāng)口(kǒu)掃描一(yī)次(cì)所(suǒ)需的(de)时(shí)間(jiān)稱为(wèi)掃描时(shí)間(jiān)(SWEEP TIME)。要想(xiǎng)看(kàn)某个(gè)大(dà)频率範圍內(nèi)的(de)信(xìn)号(hào)频譜，可(kě)将掃描跨度(dù)選得大(dà)一(yī)些(xiē)，反(fǎn)之(zhī)则選小一(yī)些(xiē)。

• 分(fēn)辨率带(dài)宽(kuān)应根(gēn)據(jù)所(suǒ)觀察信(xìn)号(hào)的(de)带(dài)宽(kuān)来(lái)确定(dìng)，特(tè)别是(shì)在(zài)两(liǎng)个(gè)被(bèi)測信(xìn)号(hào)频率靠得較近时(shí)，如(rú)果(guǒ)分(fēn)辨率带(dài)宽(kuān)偏大(dà)(分(fēn)辨率偏低(dī))，则频譜儀可(kě)能(néng)無法(fǎ)分(fēn)辨这(zhè)两(liǎng)个(gè)信(xìn)号(hào)。

• 掃描时(shí)間(jiān)的(de)選擇应根(gēn)據(jù)測試的(de)內(nèi)容来(lái)定(dìng)。

• 比如(rú)正(zhèng)在(zài)根(gēn)據(jù)信(xìn)号(hào)的(de)強(qiáng)弱(ruò)来(lái)調整天(tiān)線(xiàn)，则掃描的(de)速度(dù)应快(kuài)一(yī)些(xiē)(縮短掃描时(shí)間(jiān))，这(zhè)樣(yàng)便于(yú)迅速發(fà)現(xiàn)信(xìn)号(hào)频譜電(diàn)平的(de)變(biàn)化(huà)。

• 在(zài)衛星(xīng)信(xìn)号(hào)接收(shōu)中，频譜分(fēn)析儀的(de)接入(rù)方(fāng)法(fǎ)通(tòng)常有(yǒu)两(liǎng)種(zhǒng)。

• 一(yī)是(shì)接至(zhì)LNA(低(dī)噪聲放大(dà)器)之(zhī)後(hòu)；二(èr)是(shì)接至(zhì)LNB(低(dī)噪聲變(biàn)频器)之(zhī)後(hòu)。

• 接至(zhì)LNA之(zhī)後(hòu)所(suǒ)看(kàn)到的(de)是(shì)C(或(huò)Ku)波(bō)段(duàn)的(de)信(xìn)号(hào)。

• 接至(zhì)LNB之(zhī)後(hòu)看(kàn)到的(de)则是(shì)L波(bō)段(duàn)的(de)信(xìn)号(hào)。

• 需注意(yì)的(de)是(shì)，由(yóu)于(yú)LNB是(shì)通(tòng)过(guò)傳輸電(diàn)缆供電(diàn)的(de)，频譜分(fēn)析儀不(bù)能(néng)直(zhí)接接到LNB上(shàng)，而(ér)是(shì)需要借(jiè)助一(yī)台(tái)接收(shōu)機(jī)来(lái)供電(diàn)，或(huò)是(shì)另设供電(diàn)電(diàn)路(lù)。

• 频譜分(fēn)析儀在(zài)衛星(xīng)地面(miàn)接收(shōu)中的(de)应用(yòng)如(rú)下(xià)：

• (1)觀察某个(gè)极(jí)化(huà)上(shàng)的(de)所(suǒ)有(yǒu)信(xìn)号(hào)

• 这(zhè)是(shì)用(yòng)来(lái)觀察所(suǒ)接收(shōu)衛星(xīng)上(shàng)某个(gè)极(jí)化(huà)(垂直(zhí)或(huò)水平)上(shàng)所(suǒ)有(yǒu)的(de)信(xìn)号(hào)。

• 此(cǐ)时(shí)的(de)掃描跨度(dù)应不(bù)低(dī)于(yú)500MHZ，所(suǒ)看(kàn)到的(de)是(shì)一(yī)組較窄(zhǎi)的(de)譜線(xiàn)。

• (2)觀察某个(gè)轉(zhuǎn)發(fà)器上(shàng)的(de)信(xìn)号(hào)狀況

• 这(zhè)是(shì)指觀察某极(jí)化(huà)上(shàng)某个(gè)轉(zhuǎn)發(fà)器的(de)信(xìn)号(hào)狀況。

• 如(rú)果(guǒ)是(shì)SCPC方(fāng)式，可(kě)看(kàn)清(qīng)每个(gè)信(xìn)号(hào)的(de)细(xì)节(jié)，如(rú)功率電(diàn)平，占有(yǒu)带(dài)宽(kuān)，甚至(zhì)可(kě)以(yǐ)計(jì)算每个(gè)载(zài)波(bō)信(xìn)号(hào)所(suǒ)占轉(zhuǎn)發(fà)器總(zǒng)功率的(de)比例。

• (3)精确調準天(tiān)線(xiàn)的(de)指向(xiàng)和(hé)极(jí)化(huà)傾角(jiǎo)

• 每颗(kē)衛星(xīng)都有(yǒu)自(zì)己的(de)信(xìn)标(biāo)信(xìn)号(hào)，这(zhè)是(shì)一(yī)个(gè)單一(yī)频率的(de)幅度(dù)穩定(dìng)的(de)正(zhèng)弦波(bō)信(xìn)号(hào)。

• 借(jiè)助于(yú)频譜分(fēn)析儀可(kě)以(yǐ)清(qīng)晰地觀察到接收(shōu)的(de)信(xìn)标(biāo)信(xìn)号(hào)的(de)電(diàn)平大(dà)小，從而(ér)調準天(tiān)線(xiàn)的(de)指向(xiàng)和(hé)极(jí)化(huà)傾角(jiǎo)。

• 由(yóu)于(yú)信(xìn)标(biāo)信(xìn)号(hào)往往只(zhī)安(ān)排在(zài)某一(yī)个(gè)极(jí)化(huà)上(shàng)，所(suǒ)以(yǐ)，先(xiān)在(zài)这(zhè)个(gè)极(jí)化(huà)方(fāng)向(xiàng)上(shàng)進(jìn)行接收(shōu)，仔细(xì)地調整天(tiān)線(xiàn)，從频譜儀上(shàng)找(zhǎo)到信(xìn)标(biāo)信(xìn)号(hào)最(zuì)大(dà)點(diǎn)，这(zhè)时(shí)的(de)天(tiān)線(xiàn)可(kě)認为(wèi)已经相當精确地对準了(le)衛星(xīng)。

• 再在(zài)與(yǔ)之(zhī)正(zhèng)交的(de)极(jí)化(huà)方(fāng)向(xiàng)上(shàng)觀察接收(shōu)到的(de)信(xìn)标(biāo)信(xìn)号(hào)，仔细(xì)地轉(zhuǎn)動(dòng)饋源喇叭，使信(xìn)标(biāo)信(xìn)号(hào)达(dá)到最(zuì)小，就(jiù)说(shuō)明(míng)极(jí)化(huà)傾角(jiǎo)也(yě)已調整好(hǎo)。

• (4)觀察高(gāo)频头(tóu)(LNB)本(běn)振的(de)準确度(dù)

• 高(gāo)频头(tóu)在(zài)使用(yòng)一(yī)段(duàn)时(shí)間(jiān)之(zhī)後(hòu)，本(běn)振频率会(huì)發(fà)生偏移，嚴重(zhòng)时(shí)可(kě)偏移幾(jǐ)兆(zhào)赫，这(zhè)对数字(zì)信(xìn)号(hào)的(de)接收(shōu)会(huì)産生一(yī)定(dìng)影響。

• 使用(yòng)频譜儀可(kě)以(yǐ)直(zhí)觀準确地發(fà)現(xiàn)这(zhè)一(yī)問(wèn)題(tí)。

• 比如(rú)，某C波(bō)段(duàn)衛星(xīng)的(de)信(xìn)标(biāo)为(wèi)3699MHZ，高(gāo)频头(tóu)的(de)本(běn)振为(wèi)5150MHZ，则變(biàn)频後(hòu)的(de)信(xìn)标(biāo)应位(wèi)于(yú)为(wèi)5150-3699＝1451MHZ。

• 在(zài)频譜儀上(shàng)使用(yòng)标(biāo)記(jì)对準这(zhè)一(yī)信(xìn)标(biāo)，看(kàn)标(biāo)記(jì)的(de)频率是(shì)多少(shǎo)，該标(biāo)記(jì)频率與(yǔ)正(zhèng)常频率的(de)差值就(jiù)可(kě)認为(wèi)是(shì)高(gāo)频头(tóu)本(běn)振的(de)偏移量(liàng)。

• (5)分(fēn)析LNA和(hé)LNB的(de)性(xìng)能(néng)

• 用(yòng)频譜儀還(huán)可(kě)以(yǐ)觀察分(fēn)析LNA和(hé)LNB的(de)一(yī)些(xiē)性(xìng)能(néng)，如(rú)频響、互調等。

• 在(zài)频譜儀上(shàng)常常發(fà)現(xiàn)不(bù)同(tóng)轉(zhuǎn)發(fà)器下(xià)行信(xìn)号(hào)的(de)幅度(dù)相差較大(dà)，通(tòng)常情(qíng)況下(xià)这(zhè)並(bìng)非(fēi)星(xīng)上(shàng)轉(zhuǎn)發(fà)器的(de)原因(yīn)，而(ér)是(shì)LNA或(huò)LNB的(de)幅频特(tè)性(xìng)不(bù)好(hǎo)。

• 另外(wài)常見(jiàn)的(de)現(xiàn)象(xiàng)是(shì)由(yóu)于(yú)放大(dà)電(diàn)路(lù)的(de)線(xiàn)性(xìng)不(bù)好(hǎo)而(ér)産生的(de)互調産物(wù)。

• 频譜儀上(shàng)顯示的(de)是(shì)某个(gè)轉(zhuǎn)發(fà)器的(de)下(xià)行信(xìn)号(hào)，但在(zài)最(zuì)高(gāo)端出(chū)現(xiàn)了(le)一(yī)个(gè)异(yì)常包(bāo)络，且(qiě)維持(chí)了(le)較长(cháng)时(shí)間(jiān)，在(zài)更(gèng)換了(le)LNB之(zhī)後(hòu)，这(zhè)个(gè)包(bāo)络就(jiù)消失了(le)，由(yóu)此(cǐ)斷定(dìng)，該包(bāo)络是(shì)LNB中産生的(de)互調産物(wù)。