你知道今年北京高考的语文作文题吗？整个“北斗卫星导航系统”由55颗卫星构成，它们共同编织了一个“天网”，服务全球。题目是各司其职的卫星，『每一颗都有自己的功用!』

我们看到，对于“北斗卫星导航系统”的关注已不仅限于航天工作的从业人员了，事实上，卫星领域的技术发展已经实实在在的服务于我们千家万户的日常生活，不仅国防建设，还在民用交通运输、农林渔业、水文监测、气象测报、通信时统、电力调度、救灾减灾、公共安全等领域得到广泛应用，而在卫星网络的设计和应用方面，我们罗德与施瓦茨也是一个积极的参与者。

卫星有效载荷系统是卫星设计的重要核心。因此，目前的卫星有效载荷系统的相关要求必须涵盖大量不同的应用。有效载荷系统必须在恶劣的太空环境中可靠运行，并在数十年的运行期间提供可靠服务。

罗德与施瓦茨提供卫星市场所需的测试和测量解决方案，帮助工程师开发和测试卫星转发器、模块和组件。这些解决方案不仅能够测试和验证组件、子系统和系统级有效载荷性能，还支持开发和生产流程的所有环节，包括从初始设计验证、热真空腔 (TVAC) 性能验证到在轨服务监测。我们会分别从以下几个方面介绍来这些解决方案：

-测试原理的范式变化

-群延时测量

-线性和增益转移测量

-噪声功率比 (NPR)

-信号质量测量

-杂散测量

-热真空腔测试

-数字接口测试

测试原理的范式变化

无论是对商用还是政府系统，卫星通信系统都必须满足用户在直播、无线通信和遥感应用中的广泛需求。这些系统必须能够持续可靠地运行，并达到数十年的使用寿命。必须对它们进行全面测试，以确保卫星在生命周期内的服务质量。

罗德与施瓦茨提供创新的射频和毫米波测量解决方案，可帮助客户更好的设计、开发和测试卫星有效载荷、有效载荷子系统和组件，同时满足客户对性能、成本和时间的要求。

群延时测量

要测量卫星通信中传输路径的质量，可使用群延时测量确定相位失真。

R&S®FSW 频谱分析仪和 R&S®SMW200A 信号发生器可快速准确地测量卫星转发器、变频器和其他组件的绝对与相对群延时。按照多载波群延时测量方法，信号发生器会发射多载波连续波信号作为激励信号。可更改多音信号的数量以及信号之间的隔离（口径），以满足被测设备的要求。

线性和增益转移测量

作为卫星通信系统的射频工程师，需要测量功率放大器和变频器等卫星转发器或组件的特性。典型测量包括增益压缩、AM/AM、 AM/PM 以及失真 NPR/ACLR。

将 R&S®SMW200A 矢量信号发生器及 R&S®FSW 矢量信号分析仪（配备 R&S®FSW-K18 选件）结合使用，可通过实际调制和分析来进行 DUT 特征校准。

R&S®FSW-K18 可控制 R&S®SMW200A，因此能够读取用于 DUT 的参考信号。使参考信号与 DUT 发射信号同步，以获得准确的测量结果。

噪声功率比(NPR)

噪声功率比是标准射频有效载荷测试中的一个重要指标。NPR 测量可用于测试射频转发器的线性，以及模拟多信道通信有效载荷中类似高斯噪声的分布。

NPR 可 测 量 射 频 输 出 链 的 互 调 和 噪 声 基 底。R&S®SMW200A 信号发生器发送的激励信号可包括多个带陷的 CW 载波。转发器或组件输出端的信号陷入差值越大，被测设备生成的互调分量就越少。

信号质量测量

要验证卫星集成和在轨操作过程中卫星链路的质量，必须进行调制准确度及误码率 (BER)测量。通常需要分析在轨卫星和地面站在不同频率下发射的载波的功率和数字解调特性。误差矢量幅度 (EVM) 是测定转发器内部再生信号质量的重要参数。

R&S®FSW-K70 矢量信号分析 (VSA) 选件可轻松读取BER、信号振幅和相位等参数。该选件可将卫星收发的信号与理想参考信号进行对比，以测定收发信号的质量。R&S®FSW-K70   选件根据 DUT 发射的信号以及调制类型和符号率等用户设置来计算参考信号。

杂散测量

卫星应用中的发射机和接收机设备必须满足极其严苛的杂散限值。这就意味着要在宽频率范围内检测极低电平的杂散。一般情况下，需要使用窄分辨率带宽 (RBW) 以便在高灵敏度下进行测量，但这样一来，测量时间要长得多。即使采用配备 FFT 滤波器的快速频谱分析仪，杂散检测也可能花费数小时甚至数天。

R&S®FSW-K50 杂散测量应用可通过三步法检测并确定杂散。首先通过快速扫描测定最佳 RBW。然后进行二次扫描检测可能的杂散。每个已知杂散频率的最终高速搜索可确定峰值是实际杂散、噪声伪像还是分析仪内部杂散。最后一步，进一步降低 RBW 以满足信噪比要求。

热真空腔测试

卫星有效载荷的条件限定需要进行性能测试，即采用热真空腔 (TVAC) 模拟太空的极端环境和温度。

罗德与施瓦茨已开发校准附件，帮助保证上行链路及下行链路参考平面的测量准确度。一种为内嵌式校准模块，可跟踪电缆和温度变化导致的误差；另一种为功率计，可监控测试耦合器的上行链路及下行链路功率。

数字接口测试

卫星中不同系统和组件之间的数据通信至关重要，因此在任何条件下都必须确保通信顺畅。

R&S®RTO 数字示波器可轻松解码不同的总线标准并排除故障，并且可以提供多种功能来验证 DUT 性能。

关键词:罗德与施瓦茨 卫星测试 测量解决方案

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来 源：罗德与施瓦茨公司

编辑：清风

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