【摘要】：衛(wèi)星雙向法時(shí)間頻率比對(duì)技術(shù)有效解決了GPS共視法(GPS-CV)比對(duì)精度難以滿足現(xiàn)實(shí)需求的問題,其比對(duì)精度可達(dá)0.3ns左右.本文根據(jù)衛(wèi)星雙向法基本原理,構(gòu)建了衛(wèi)星地面接收系統(tǒng),用于發(fā)射和接收時(shí)間頻率信號(hào).同時(shí)進(jìn)行了初步的數(shù)據(jù)處理,在綜合考慮路徑時(shí)延等因素的影響下,將最終結(jié)果與德國(guó)聯(lián)邦物理技術(shù)研究院(PTB)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,其一致性非常好,表明該系統(tǒng)工作可靠.該系統(tǒng)已成功應(yīng)用于中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院(NIM)守時(shí)和授時(shí)工作.
【圖文】：

1　衛(wèi)星雙向法比對(duì)基本原理對(duì)于經(jīng)典的衛(wèi)星雙向法[7-8]時(shí)間傳遞,A實(shí)驗(yàn)室和B實(shí)驗(yàn)室基本原理相同,處于同等位置.圖1介紹了中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院和PTB進(jìn)行時(shí)間頻率比對(duì)的示意圖.圖1　衛(wèi)星雙向法原理圖Fig. 1　The schematic diagram of two-way satellite time and frequency transferNIM(假設(shè)為圖1中的A站)時(shí)間基準(zhǔn)的秒脈沖經(jīng)調(diào)制解調(diào)器調(diào)制變成中頻(70MHz),經(jīng)上變頻變?yōu)镵U波段,最后經(jīng)功率放大器送至衛(wèi)星(比對(duì)上行頻率為14.265GHz),衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器把信號(hào)變成下行頻率(比對(duì)下行頻率為12. 678GHz)送至PTB(B站),另外NIM接收到的信號(hào)經(jīng)低噪放大及下變頻成中頻70. 04MHz.在A站向B站發(fā)送秒脈沖信號(hào)時(shí),由單位秒脈沖信號(hào)(1pps)的前沿啟動(dòng)時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器,用接收到B站的秒脈沖信號(hào)關(guān)閉時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器,測(cè)得接收秒信號(hào)和A站主秒信號(hào)的差值.同樣

衛(wèi)星地面站的構(gòu)建大致分為安裝和調(diào)試兩步.安裝時(shí),首先在合適位置建造天線地基支架,然后按安裝圖紙將天線主體、饋源、環(huán)路器、LNA、功率放大器、上下變頻器依次安裝.圖2為中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院構(gòu)建的衛(wèi)星地面站.圖2　衛(wèi)星地面站Fig. 2　The satellite ground station調(diào)試的目的是使天線準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)天空中與之通訊的衛(wèi)星,這樣本站和對(duì)方基站可以更好地接收對(duì)方發(fā)射的信號(hào),確保信號(hào)傳輸?shù)臅惩?調(diào)試過程分為以下4步:(1)計(jì)算天線的仰角和方位角.根據(jù)地面站的坐標(biāo)和衛(wèi)星位置可計(jì)算出天線的仰角和方位角.以安裝的地面站為例,坐標(biāo)為東經(jīng)116°13′26. 6411,北緯40°14′42. 8993,海拔高度119. 611m.通訊衛(wèi)星是IS-4,位于東經(jīng)72°赤道面上空.計(jì)算結(jié)果為:天線方位角236.42°(相對(duì)真北極), 242. 66°(相對(duì)磁北極);仰角25. 36°.由于偏饋天線已包含22. 3°偏置角
【作者單位】： 北京工業(yè)大學(xué)電子信息與控制工程學(xué)院;中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院信息電子所;
【基金】：科技部基礎(chǔ)平臺(tái)項(xiàng)目-完善時(shí)間頻率比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)
【分類號(hào)】：P127.1

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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5 張?jiān)?高小s，

本文編號(hào)：2528282