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一体化室外单元远场测量系统的场地验证 　　摘 要： 一体化室外单元是卫星电视接收系统的重要组成部分，测量一体化室外单元时需保证测试场地的均匀性和对反射波的有效抑制。介绍了一体化室外单元远场测量系统，测试了场地中被测一体化室外单元有效体积内的电场变化量和两个正交极化的场强差值，分析了场地反射波抑制量测试数据，验证了测试场地的均匀性及对反射波的抑制效果。理论分析和测试结果表明，远场测试系统测试场地能够满足一体化室外单元的测试需求。 　　关键词： 一体化室外单元； 场地均匀性反射波； 测试场地； 卫星电视接收系统 　　中图分类号： TN911?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）06?0024?03 　　0 引 言 　　一体化室外单元是卫星电视接收系统的重要组成部分[1]，其质量优劣直接影响到卫星电视接收系统的收视效果[2]。一体化室外单元由一体化馈源、低噪声放大器和变频器三部分组成。馈源普遍采用圆形波导，且口径大小不统一，这给波导法测量[3]带来了极大困难。远场测量系统是在一个小型微波暗室中建立收、发装置，被测一体化室外单元置于接收装置上，发射装置安装标准发射喇叭。收与发装置均可在计算机控制下做水平方向或绕自身轴向旋转。 　　对测试系统而言，发射天线所发射的电磁波应在被测一体化室外单元所处区域形成均匀的场强覆盖[4]。为此发射天线与被测一体化室外单元应相隔足够的距离，并且场地反射应足够小。即便如此，也难确保电场在被测一体化室外单元处区域的均匀性[5?6]，需要对测试场地均匀性和反射波信号抑制效果[7]进行验证。论文结合某典型一体化室外测量系统，测试了场地中被测一体化室外单元有效体积内的电场变化量和两个正交极化的场强差值两个重要指标，结合理论模型，分析了场地反射波抑制量测试数据，根据实验数据验证了测试场地的均匀性及对反射波的抑制效果。理论分析和测试结果表明，远场测试系统测试场地能够满足一体化室外单元的测试需求。 　　1 测量系统的远场测试条件 　　一体化室外单元远场测量系统示意图如图1所示。 　　测试系统收端和发端的距离在一体化室外单元测试频段上（11.7～12.2 GHz）应满足远场测试条件： 　　式中：D为源天线的辐射孔径的最大尺寸（单位：m）；d为被测一体化室外单元的最大尺寸（单位：m）；λ为测试频率对应的波长（单位：m）。 　　由于发射源天线和增益基准天线口径为0.08 m，一体化室外单元口径一般在0.06 m左右，因此在一体化室外单元测试频段上L最小应达到1.6 m，一体化室外单元远场测量系统收端和发端的距离为2.6 m，满足了远场条件。 　　2 测试场地的均匀性分析 　　由于被测一体化室外单元并非固定不动，在某些指标测试时要在水平方向做旋转运动，而且在进行交叉极化隔离度测试时还需要调整极化方式，因此场地的均匀性表现在两个方面[6]：一是一体化室外单元所处活动区域的场强应是均匀的；二是在极化改变下场强应是不变的。SJ/T 11387?2008/XG1?2009 《直播卫星电视广播接收系统及设备通用规范》规定：在被测一体化室外单元的有效体积内，电场变化小于1.5 dB，两个正交极化的场强差值小于1 dB。 　　下面就这两个方面分别进行研究试验。 　　2.1 所处活动区域的场强 　　发射天线和一体化室外单元设置为水平极化方式。信号源设置为中心工作频率。调整被测一体化室外单元使接收电平最大，保持极化对准，稳定后记录一体化高频头的输出电平值。保持信号源设置不变，将被测一体化室外单元进行轴向移动和左右移动，由于常见的高频头在测试系统上安装后，其轴向移动范围≤4 cm，而高频头的电气尺寸≤16 cm，因此，验证时被测馈源前后移动4 cm，左右移动16 cm。 　　轴向移动时，被测一体化室外单元向发射每移动1 cm，记录一次一体化室外单元输出电平值。左右移动时，被测一体化室外单元左右移动8 cm和16 cm，记录相应的一体化室外单元输出电平值。测试数据见表1。 　　在表1中可以看出，当被测一体化室外单元向发射天线轴向移动时，其输出电平最大变化值为0.33 dB；当被测一体化室外单元左右移动时，其输出电平最大变化值为0.50 dB。两种情况下电平最大变化值均小于1.5 dB。 　　表1 水平极化测试数据 　　改变发射天线和一体化室外单元的极化方式，重复上述步骤，数据见表2。 　　表2 垂直极化测试数据 　　由表2中可以看出，当被测一体化室外单元向发射天线轴向移动时，其输出电平最大变化值为0.17 dB；当被测一体化室外单元左右移动时，其输出电平最大变化值为0.33 dB。两种情况下电平最大变化值均小于1.5 dB。 　　2.2 极化改变下场强 　　由第2