你知道今年北京高考的語文作文題嗎？整個“北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”由55顆衛(wèi)星構(gòu)成，它們共同編織了一個“天網(wǎng)”，服務(wù)全球。題目是各司其職的衛(wèi)星，『每一顆都有自己的功用!』

我們看到，對于“北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”的關(guān)注已不僅限于航天工作的從業(yè)人員了，事實上，衛(wèi)星領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展已經(jīng)實實在在的服務(wù)于我們千家萬戶的日常生活，不僅國防建設(shè)，還在民用交通運輸、農(nóng)林漁業(yè)、水文監(jiān)測、氣象測報、通信時統(tǒng)、電力調(diào)度、救災(zāi)減災(zāi)、公共安全等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，而在衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和應(yīng)用方面，我們羅德與施瓦茨也是一個積極的參與者。

衛(wèi)星有效載荷系統(tǒng)是衛(wèi)星設(shè)計的重要核心。因此，目前的衛(wèi)星有效載荷系統(tǒng)的相關(guān)要求必須涵蓋大量不同的應(yīng)用。有效載荷系統(tǒng)必須在惡劣的太空環(huán)境中可靠運行，并在數(shù)十年的運行期間提供可靠服務(wù)。

羅德與施瓦茨提供衛(wèi)星市場所需的測試和測量解決方案，幫助工程師開發(fā)和測試衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器、模塊和組件。這些解決方案不僅能夠測試和驗證組件、子系統(tǒng)和系統(tǒng)級有效載荷性能，還支持開發(fā)和生產(chǎn)流程的所有環(huán)節(jié)，包括從初始設(shè)計驗證、熱真空腔 (TVAC) 性能驗證到在軌服務(wù)監(jiān)測。我們會分別從以下幾個方面介紹來這些解決方案：

-測試原理的范式變化

-群延時測量

-線性和增益轉(zhuǎn)移測量

-噪聲功率比 (NPR)

-信號質(zhì)量測量

-雜散測量

-熱真空腔測試

-數(shù)字接口測試

測試原理的范式變化

無論是對商用還是政府系統(tǒng)，衛(wèi)星通信系統(tǒng)都必須滿足用戶在直播、無線通信和遙感應(yīng)用中的廣泛需求。這些系統(tǒng)必須能夠持續(xù)可靠地運行，并達(dá)到數(shù)十年的使用壽命。必須對它們進(jìn)行全面測試，以確保衛(wèi)星在生命周期內(nèi)的服務(wù)質(zhì)量。

羅德與施瓦茨提供創(chuàng)新的射頻和毫米波測量解決方案，可幫助客戶更好的設(shè)計、開發(fā)和測試衛(wèi)星有效載荷、有效載荷子系統(tǒng)和組件，同時滿足客戶對性能、成本和時間的要求。

群延時測量

要測量衛(wèi)星通信中傳輸路徑的質(zhì)量，可使用群延時測量確定相位失真。

R&S®FSW 頻譜分析儀和 R&S®SMW200A 信號發(fā)生器可快速準(zhǔn)確地測量衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器、變頻器和其他組件的絕對與相對群延時。按照多載波群延時測量方法，信號發(fā)生器會發(fā)射多載波連續(xù)波信號作為激勵信號?？筛亩嘁粜盘柕臄?shù)量以及信號之間的隔離（口徑），以滿足被測設(shè)備的要求。

線性和增益轉(zhuǎn)移測量

作為衛(wèi)星通信系統(tǒng)的射頻工程師，需要測量功率放大器和變頻器等衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器或組件的特性。典型測量包括增益壓縮、AM/AM、 AM/PM 以及失真 NPR/ACLR。

將 R&S®SMW200A 矢量信號發(fā)生器及 R&S®FSW 矢量信號分析儀（配備 R&S®FSW-K18 選件）結(jié)合使用，可通過實際調(diào)制和分析來進(jìn)行 DUT 特征校準(zhǔn)。

R&S®FSW-K18 可控制 R&S®SMW200A，因此能夠讀取用于 DUT 的參考信號。使參考信號與 DUT 發(fā)射信號同步，以獲得準(zhǔn)確的測量結(jié)果。

噪聲功率比(NPR)

噪聲功率比是標(biāo)準(zhǔn)射頻有效載荷測試中的一個重要指標(biāo)。NPR 測量可用于測試射頻轉(zhuǎn)發(fā)器的線性，以及模擬多信道通信有效載荷中類似高斯噪聲的分布。

NPR 可 測 量 射 頻 輸 出 鏈 的 互 調(diào) 和 噪 聲 基 底。R&S®SMW200A 信號發(fā)生器發(fā)送的激勵信號可包括多個帶陷的 CW 載波。轉(zhuǎn)發(fā)器或組件輸出端的信號陷入差值越大，被測設(shè)備生成的互調(diào)分量就越少。

信號質(zhì)量測量

要驗證衛(wèi)星集成和在軌操作過程中衛(wèi)星鏈路的質(zhì)量，必須進(jìn)行調(diào)制準(zhǔn)確度及誤碼率 (BER)測量。通常需要分析在軌衛(wèi)星和地面站在不同頻率下發(fā)射的載波的功率和數(shù)字解調(diào)特性。誤差矢量幅度 (EVM) 是測定轉(zhuǎn)發(fā)器內(nèi)部再生信號質(zhì)量的重要參數(shù)。

R&S®FSW-K70 矢量信號分析 (VSA) 選件可輕松讀取BER、信號振幅和相位等參數(shù)。該選件可將衛(wèi)星收發(fā)的信號與理想?yún)⒖夹盘栠M(jìn)行對比，以測定收發(fā)信號的質(zhì)量。R&S®FSW-K70   選件根據(jù) DUT 發(fā)射的信號以及調(diào)制類型和符號率等用戶設(shè)置來計算參考信號。

雜散測量

衛(wèi)星應(yīng)用中的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)設(shè)備必須滿足極其嚴(yán)苛的雜散限值。這就意味著要在寬頻率范圍內(nèi)檢測極低電平的雜散。一般情況下，需要使用窄分辨率帶寬 (RBW) 以便在高靈敏度下進(jìn)行測量，但這樣一來，測量時間要長得多。即使采用配備 FFT 濾波器的快速頻譜分析儀，雜散檢測也可能花費數(shù)小時甚至數(shù)天。

R&S®FSW-K50 雜散測量應(yīng)用可通過三步法檢測并確定雜散。首先通過快速掃描測定最佳 RBW。然后進(jìn)行二次掃描檢測可能的雜散。每個已知雜散頻率的最終高速搜索可確定峰值是實際雜散、噪聲偽像還是分析儀內(nèi)部雜散。最后一步，進(jìn)一步降低 RBW 以滿足信噪比要求。

熱真空腔測試

衛(wèi)星有效載荷的條件限定需要進(jìn)行性能測試，即采用熱真空腔 (TVAC) 模擬太空的極端環(huán)境和溫度。

羅德與施瓦茨已開發(fā)校準(zhǔn)附件，幫助保證上行鏈路及下行鏈路參考平面的測量準(zhǔn)確度。一種為內(nèi)嵌式校準(zhǔn)模塊，可跟蹤電纜和溫度變化導(dǎo)致的誤差；另一種為功率計，可監(jiān)控測試耦合器的上行鏈路及下行鏈路功率。

數(shù)字接口測試

衛(wèi)星中不同系統(tǒng)和組件之間的數(shù)據(jù)通信至關(guān)重要，因此在任何條件下都必須確保通信順暢。

R&S®RTO 數(shù)字示波器可輕松解碼不同的總線標(biāo)準(zhǔn)并排除故障，并且可以提供多種功能來驗證 DUT 性能。