本标准规定了通信卫星有效载荷性能的在轨测试方法。本标准适用于通信卫星有效载荷性能的在轨测试。对卫星转发器的地面测试亦可参考本标准。 GB/T 12639-1990 通信卫星有效载荷性能的在轨测试方法 GB/T12639-1990 标准下载解压密码：www.bzxz.net

中华人民共和国国家标准
GB/T12639—1990
通信卫星有效载荷性能
的在轨测试方法
Methods of in-orbit testing for communicationsatellitepayload performances1990-12-28发布
1991-10-01实施
国家技术监督局发布
中华人民共和国国家标准
通信卫星有效载荷性能
的在轨测试方法
Methods of in-orbit testing for communicationsatellite payload performances1主题内容与适用范围
本标准规定了通信卫星有效载荷性能的在轨测试方法。GB/T12639—1990
本标准适用于通信卫星有效载荷性能的在轨测试。对卫星转发器的地面测试亦可参考本标准。2引用标准
GB11299.6卫星通信地球站无线电设备测量方法第二部分：分系统测量第二节：天线（包括馈源网络）
GB11299.12
卫星通信地球站无线电设备测量方法4~6GHz接收系统品质因数（G/T）测量3测量项目和方法
3.1卫星有效载荷的输入输出特性及单载波饱和功率3.1.1定义
第三部分：分系统组合测量
第二节：
卫星有效载荷的输入输出特性是指转发器在可用频段中心频率上，输出功率随输入功率变化的关系曲线。当输入功率逐渐增大到某点，致使输出功率不能增大（指行波管放大器）或被压缩了1dB（指固态放大器)时，定义这一点为单载波饱和功率点。3.1.2测量方法
转发器单载波饱和工作点的确定用调幅法，单载波饱和等效全向辐射功率ERP。及输入输出特性曲线的测量用地面参考信号比较法。3.1.2.1转发器单载波饱和工作点的确定测量框图如图1所示。对行波管放大器，地球站上行载波受一音频正弦信号调幅，经卫星转发回到地球站接收单元，经过下变频后用频谱分析仪观察调幅信号，逐渐地把发射功率增大到Pmx，使音频信号幅度减小到零，即为饱和点。在该点附近增大或减小发射功率，调幅的音频信号幅度都将出现增大趋势。固态放大器，无明显饱和点，在测出输入输出特性曲线后进行确定。国家技术监督局1990-12-28批准1991-10-01实施
2向易介者
1.交限所
信导异点
GB/T12639—1990
川北源
小客让2
定向能
卫星等效全向辐射功率EIRP的测量框图a
GB/T12639—1990
3.1.2.2卫星等效全向辐射功率EIRP。及输入输出特性曲线按照3.1.2.1条确定了转发器单载波饱和工作点后，地球站发单载波饱和功率，并维持这个工作点不变，用频谱分析仪在下变频接收机输出端观察从卫星转发来的未调载波电平和从低噪声放大器输入端口加入的参考信号电平。调参考源的精密可变衰减器，使频谱分析仪显示的参考信号电平等于收到的载波电平。采用替代法按下式推算出卫星的等效全向辐射功率EIRP：，其单位为dBW：EIRP,=P,G,+Lu
载波接收功率，dBW(图1B点电平）；式中：P.
G.—测量频率上的天线接收增益,dBLrtd—卫星下行传输路径上总损耗值，dB（见附录A)。注：G的测量方法见GB11299.6。..·(1)
测量时，地球站发射载波功率，按合适的步进级逐渐增高发射功率，在接收端对应测出等效全向辐射功率EIRPs。地球站发射功率用等效全向辐射功率EIRP。表示，并绘制出EIRP。-EIRP。的关系曲线。注：可以选用选频电平表测量。3.1.3结果表示法
可以用等效全向辐射功率EIRP。和EIRP。的对应数据表示，或者以曲线表示。测量结果应按修正系数归算到卫星波束中心的等效全向辐射功率EIRP值。3.2单载波饱和通量密度
3.2.1定义
单载波饱和通量密度的定义为：卫星转发器功率达到饱和时，卫星接收天线的每单位面积内所需的能量密度值，用W。表示，它以一瓦每米平方作为零分贝计量，其单位为dBW/m2。3.2.2测量方法
测量框图如图1所示。
按3.1条测出对应于卫星转发器饱和输出功率的等效全向辐射功率EIRP。。然后，根据下式计算单载波饱和通量密度W.，其单位为dBW/m：—101g4nd2
式中：EIRP。一地球站等效全向辐射功率，dBW，d—一地球站到卫星的距离，m（详见附录A)。EIRP。值由图1中功率计1测出。3.2.3结果表示法
以计算结果直接表示。
3.3卫星品质因数（G/T)：
3.3.1定义
（2）
卫星的品质因数（G/T）是卫星接收天线的功率增益G（以分贝为单位）与等效系统噪声温度T（以K为单位)有关的一个对数参量。由下式表示，其单位为dB/K：(G/T),=G -101gT
3.3.2测量方法
可用两种方法进行测量，即间接测量法和直接测量法。3.3.2.1间接测量法
测量框图如图1所示。
测量步骤如下：
测接收系统的载噪比C/N；
b.求卫星线路的系统载波噪声温度比(C/T).·（3）
式中：6——玻耳兹曼常数；
GB/T12639—1990
(C/T),=C/N··B.
B。——接收系统噪声带宽，应预先测出。c。按GB11299.12，测地球站接收系统品质因数(G/T)。计算下行载波噪声温度比(C/T)ad.
(C/T)a=EIRP,—La+(G/T)。
计算上行载波噪声温度比，
(C/T)-1=(C/T)-1 -(C/T)1
f.计算卫星品质因数(G/T)。，用dB/K表示；(G/T),=(C/T)-EIRP。+L
式中：EIRP。
-地球站的等效全向辐射功率；
上行传输路径总损耗值。
3.3.2.2直接测量法
测量框图如图2所示。
·（4）
（5）
·（7）
首先测出靠近卫星的冷空噪声P，再测定出无上行载波发射情况下的卫星转发器的噪声P，然后，由地球站对卫星发射一载波信号，使得功率计2的读数等于2P，一P，并同时记下功率计1的读数，算出地球站的等效全向辐射功率EIRP。。卫星品质因数（G/T）。由下式计算，用真值表示：(G/T),=
分贝表示为，用dB/K表示：
(G/T)=+B,+Lu
式中：k、B、Lu、EIRP。表示同3.3.2.1条。3.3.3结果表示法
在各测量频率上由所计算的（G/T），值直接表示，单位为dB/K（分贝/绝对温度）。4
（9）
定向制治器
减素油-
学合器
功率计1
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转发器
双极化带
图2卫星品质因数（G/T）测量框图3.4卫星转发器增益的稳定度
3.4.1定义
卫星转发器增益的稳定度是指卫星转发器增益随时间改变的程度。3.4.2测量方法
测量框图如图3所示。
任噪市政
下题%
功率计2
为测量卫星转发器的时间增益稳定度，引入了下变频器的自动增益控制AGC，其控制电压的变化与地球站的输入功率变化是成比例的，因此，与卫星发射功率的变化亦成比例。具体步骤如下：
按图3所示连接装置；
按照3.1.2条所确定的转发器饱和工作点，地球站发一载波信号，使其维持饱和工作点不变；同时送参考信号；
同时记录地球站发射功率和接收载波信号与参考信号的控制电压（AGC)；测量持续时间规定，每一转发器测量时间为24h，d.
数据处理：根据发射功率、参考信号电平及接收卫星的载波信号电平随时间变化的关系曲线处理数据，并同时扣除天线跟踪过程中的变化所引入的误差。3.4.3结果表示法
用曲线表示。
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rtr:th
+ si7h
卫星转发器增益稳定度测量框图自
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3.5卫星转发器本振频率准确度与稳定度3.5.1定义
频率准确度是指频率实际值对其标称值的相对偏差。即
式中：fx——频率实际值，
f。频率标称值。
·（10）
频率稳定度是指卫星转发器本振在轨实际工作频率f(t)相对于本振标称工作频率f。随时间的起伏变化Af(t)与标称工作频率f。的比值。3.5.2测量方法
测量框图如图4所示。
由地球站的发射设备，经卫星和地球站的接收设备构成一个测量回路，对接收和发射载波的差频进行测量。
地球站向卫星发射规定的载波频率。频率计数器接于下变频器输出端口，预热2h后，每0.5h测量一次，每次取样10个数据点，取样时间为1s。测量的最大频率偏差S及频率起伏的均方根偏差g:天得一组fi，按下面式（11）、式（12）计算一天内fmi
一f：中最大和最小值，
式中：fmaxfmin
数字式频率计自身稳定度较被测频率稳定度要求高一个量级以上。
测量持续时间：每一转发器的测量时间为24h。3.5.3结果表示法
稳定度：X×X。
（11)
（12）
GB/T12639—1990
世“政大婴
图4卫星转发器本振频率准确度及稳定度测量框图ARYwww.bzxz.net
3.6卫星有效载荷的幅度频率特性3.6.1定义
GB/T12639—1990
卫星有效载荷的幅度频率特性是指单个转发器带内的转移函数，其幅度对输入频率的依赖关系，或用增益响应特性来表征。
3.6.2测量方法
两种测量方法，一种是扫频载波法，一种是扫频调频法。3.6.2.1扫频载波法
该法基于常用的扫频响应技术。此项技术使用一个频谱分析仪及跟踪发生器。按图5所示连接装置。测量时先用标准噪声源及模拟转发器测出地球站收发系统的幅频响应（模拟转发器的响应已知）。按照规定的频率范围向卫星发送信号，并将测量结果记录下来。从测量结果中扣除地球站收发系统的频响。9
地光游
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图5扫频载波法
3.6.2.2扫频调频法
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图6示出了扫频调频法的设备连接框图，在此测量方法中，频率为f。的扫描信号和频率为f.（f>f.)的基带测试信号加到上变频器的调制器输入端。在该调制器中，扫描信号以高调制指数、基带测试信号以低调制指数进行频率调制，产生频率调制的射频信号。将这个已调制的射频信号进行功率放大后向卫星发射，经过待测卫星有效载荷后，再经低噪声放大器、下变频器，在中频上进行测量。要求进行两次测量：①对设备(线路分析仪)自环连接进行校准，并测出地球站系统发、收链路的幅频响应②对卫星测出总的幅频响应曲线。从测量结果中扣除地球站收发系统的频响。分别给出转发器不同输出补偿情况下的测量结果。3.6.3结果表示法
用测量数据或用曲线表示。
至高功率放大器
上变频器
拆事计数器
3.7群时延频率特性
3.7.1定义
定义式为：
资波發路
结分析俊MLA营
归一化存！仪
X培录仪
扫频调频法
由下变点来
(13）
式（13)表示了以の为中心的无限窄的频带内相位和频率的相对变化的关系，称为“群时延”，t（）～@特性称为群时延频率特性。
3.7.2测量方法
测量方法同3.6.2.2条。
通常与幅频响应同时显示在显示屏上，可记录在同一坐标纸上。3.7.3结果表示法
可提供带有校正频标的示波器显示曲线的照片来表示测量结果。测量结果还可按下例表示：
“转发器带宽×XMHz总群时延变化为XXns”。3.8多载波互调比
3.8.1定义
当同时输入两个或多个规定频率和电平的带内载波时，卫星输出的载波电平与相应的互调产物电11
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