Настройка многопортового усилителя

Настройка многопортового усилителя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Группа изобретений относится к настройке многопортового усилителя (MPA), в частности, но не исключительно, к способу и устройству для подачи тестовых сигналов на спутниковый MPA, и способу и системе для определения настроек для использования в регулировании амплитудной и фазовой характеристик у MPA.

MPA является общеизвестным устройством усиления мощности, используемым для связи, например спутниковой связи. MPA обычно работают на микроволновых частотах выше 1 ГГц, например в диапазонах L и S с частотами в интервале от 1,5 до 2,6 ГГц и в диапазонах Ku и Ka с частотами в интервале от 12 до 20 ГГц и т.д.

MPA включает в себя некоторое количество N аналогичных модулей усилителей, например лампу бегущей волны (TWT) или твердотельные усилители, расположенные параллельно, причем каждый имеет мощность P, чтобы каждый входной сигнал усиливался каждым усилителем. Предоставляется N портов ввода и N портов вывода, чтобы входной сигнал на одном порте ввода направлялся в соответствующий порт вывода. Порты ввода подключаются к модулям усилителей с помощью маломощной входной схемы (INET), которая может быть реализована по любой удобной технологии линии передачи, которая подходит к обстоятельствам, например микрополосковая линия, полосковая линия, коаксиальный кабель или волновод. Порты вывода подключаются к модулям усилителей с помощью мощной выходной схемы (ONET), которая обычно реализуется с использованием технологии линии передачи с низкими потерями.

Выходная схема ONET математически является обратной входной схеме INET, так что сигнал, представленный на n-ый вход, направляется на n-ый выход. Каждая схема содержит массив волноводных устройств деления сигнала. Матрица Батлера или схема, содержащая лишь гибридные устройства, обычно используется для разделения сигнала, потому что такие компоновки обладают удобными свойствами сдвига амплитуды и фазы. Одним типом гибридного устройства является четырехпортовое устройство разделения сигнала, содержащее два входа и два выхода с селективными фазовыми сдвигами на 90°; эта разность фаз может использоваться для улучшения характеристик развязки схем. Однако могут использоваться другие гибридные устройства и другие устройства деления сигнала, которые могут иметь разность фаз в 180°.

Проблема, которая может возникнуть в предоставлении MPA, например, выполненных с возможностью работы на частотах в диапазоне Ku и/или Ka, состоит в отслеживании фазы и амплитуды между усилителями и другими модулями на рассматриваемых частотах (12 ГГц в Ku, 20 ГГц в Ka-диапазоне). Если бы характеристики компонентов MPA были стабильными во времени, то многопортовый усилитель можно было бы настроить на земле, и можно было бы ожидать, что его характеристика останется постоянной в течение срока службы спутника. Однако, хотя некоторые компоненты предполагаются стабильными, имеется значительная неопределенность в стабильности мощных усилителей мощности. Предполагается, что ежедневные изменения в характеристике будут поддаваться управлению без повторной калибровки, но некоторая настройка будет необходима в течение срока службы спутника для компенсации долговременного ухода характеристики усилителя (которая не достаточно хорошо измеряется) и для коррекции несогласованностей в амплитудном и фазовом синхронизме у MPA, например, вызванном переключением на резерв в случае сбоев одного или нескольких TWTA в течение срока службы спутника.

В связи с этой неопределенностью разумно предоставить средство для калибровки MPA на орбите. Цель системы калибровки - компенсировать любые изменения в дифференциальной характеристике усилителей в одном MPA в течение срока службы спутника. Если характеристика каждого из усилителей не достаточно согласована, то результатом будет несовершенная межпортовая развязка MPA и, как следствие, помехи между сигналами, обработанными MPA.

Существуют несколько методов калибровки MPA на основе бортового формирования и контроля тестовых сигналов. Тестовые сигналы обычно вводятся на входы INET MPA и контролируются на выходах ONET MPA. Измеренные характеристики выходного сигнала используются для предоставления оценки амплитудных и фазовых настроек, необходимых для минимизации нежелательных уровней сигнала на выходах MPA. Амплитудные и фазовые настройки осуществляются с помощью регулируемых фазовращателей, расположенных на входах в усилители на лампе бегущей волны (TWTA).

Вообще, необходимо два типа бортового оборудования, генератор тестового сигнала и оборудование измерения тестового сигнала. Подробное исполнение каждого типа оборудования будет определяться выбранным способом калибровки MPA. Оценка значений амплитудной и фазовой настройки, скорее всего, будет выполняться на земле на основе результатов измерений, выполненных на борту и сообщенных на землю по стандартному телеметрическому каналу. Системы обычно применяют одиночный тестовый сигнал (тон), введенный в один из портов ввода INET MPA. Все входы MPA проверяются последовательно, с использованием переключателей для перенаправления тестового сигнала на каждый вход по очереди.

Измерения обычно выполняются над соответствующими сигналами, возникающими на портах вывода ONET MPA. Измерения выполняются в последовательности с использованием переключающей сети, аналогичной таковой на входе, чтобы направить тестовый сигнал от каждого выхода MPA в оборудование измерения.

В известных методах калибровки MPA очень точные измерения амплитуды и фазы на портах вывода ONET необходимы для того, чтобы определить точные амплитудные и фазовые сдвиги, примененные MPA к входным сигналам. Это требует очень точного формирования сигнала и измерения для обнаружения любых ошибок калибровки в MPA.

Касательно спутниковых MPA, по причинам стоимости и сложности обычно желательно минимизировать объем проверки, необходимый для калибровки MPA, и упростить те испытания, где возможно, а также минимизировать количество бортового оборудования, предназначенного для функции калибровки MPA.

Настоящее изобретение преследует цель предоставить улучшенную систему и способ для подачи тестовых сигналов на компоновку многопортового усилителя и для определения настроек параметров для компоновки многопортового усилителя.

В соответствии с изобретением предоставляется способ подачи тестовых сигналов на компоновку многопортового усилителя с тем, чтобы предоставить выходной сигнал, указывающий настройки параметров для компоновки многопортового усилителя, причем компоновка многопортового усилителя содержит входную схему, модуль усилителей и выходную схему, а способ содержит предоставление тестового сигнала непосредственно в точку в компоновке многопортового усилителя между выходом входной схемы и входом модуля усилителей.

В результате предоставления тестового сигнала непосредственно в точку между входной схемой и входом модуля усилителей выходной сигнал, соответствующий тестовому сигналу, появится на каждом из выходов MPA. Это дает возможность измерить тестовый сигнал на любом из выходов MPA. Кроме того, можно определить конкретный путь тестового сигнала через модуль усилителей, поскольку тестовый сигнал может быть предоставлен только подмножеству, например одному из усилителей в модуле усилителей, а не каждому из усилителей, позволяя калибровку параметров определенного усилителя, соответствующего этому тестовому сигналу, и упрощая процесс проверки.

Предоставление тестового сигнала дополнительно может содержать предоставление первого тестового сигнала в первую точку в компоновке многопортового усилителя между выходом входной схемы и первым входом модуля усилителей и предоставление второго тестового сигнала во вторую точку в компоновке многопортового усилителя между выходом входной схемы и вторым входом модуля усилителей. Таким образом, можно сравнить два тестовых пути через MPA.

Второй тестовый сигнал может предоставляться во вторую точку в компоновке многопортового усилителя одновременно с первым тестовым сигналом, предоставляемым в первую точку. Выходной сигнал, предоставленный на одном из портов вывода компоновки MPA, можно соответственно проверить для определения калибровки, которая может быть необходима между путем от первого входа модуля усилителей до порта вывода и путем от второго входа модуля усилителей до порта вывода.

В соответствии с изобретением также предоставляется способ определения настроек параметров для компоновки многопортового усилителя в системе связи, содержащий подачу первого и второго тестовых сигналов, прием первого и второго выходных сигналов, ассоциированных с выходным сигналом компоновки многопортового усилителя, причем первый выходной сигнал соответствует первому пути сигнала, пройденному первым тестовым сигналом через компоновку многопортового усилителя, а второй выходной сигнал соответствует второму пути сигнала, пройденному вторым тестовым сигналом через компоновку многопортового усилителя, и определение настроек параметров для компоновки многопортового усилителя на основе первого и второго выходных сигналов.

Настройки параметров могут быть, по меньшей мере, одним, выбранным из настроек амплитуды и настроек фазы в компоновке усилителя.

Путь первого тестового сигнала через компоновку многопортового усилителя может действовать как опорный путь, а путь второго тестового сигнала через компоновку многопортового усилителя может действовать как путь калибровки, причем этап определения настроек параметров содержит определение настроек параметров для пути калибровки через компоновку многопортового усилителя.

Способ может дополнительно содержать определение значений, указывающих амплитудный и фазовый сдвиг пути калибровки относительно опорного пути.

Способ может дополнительно содержать предоставление упомянутого первого тестового сигнала в первую точку в компоновке многопортового усилителя и предоставление упомянутого второго тестового сигнала в дополнительную точку в компоновке многопортового усилителя между выходом входной схемы и соответствующим одним из каждого множества входов модуля усилителей, отличным от первого и второго входов.

Первый и второй тестовые сигналы могут содержать тоны.

Первый тестовый сигнал может содержать сумму несущей компоненты амплитудно-модулированного сигнала и первой компоненты боковой полосы амплитудно-модулированного сигнала, а второй тестовый сигнал может содержать вторую компоненту боковой полосы амплитудно-модулированного сигнала.

Первый тестовый сигнал может содержать несущую компоненту амплитудно-модулированного сигнала, а второй тестовый сигнал может содержать одну или обе компоненты боковой полосы амплитудно-модулированного сигнала.

Способ может дополнительно содержать, в первой фазе тестовой последовательности, подачу упомянутых первого и второго тестовых сигналов в первую точку в компоновке многопортового усилителя, при этом во второй фазе тестовой последовательности первый и второй тестовые сигналы предоставляются в MPA в первой и второй точках в компоновке многопортового усилителя.

Способ может дополнительно содержать измерение амплитуды упомянутого второго выходного сигнала, соответствующего упомянутому второму тестовому сигналу, в течение первой фазы тестовой последовательности.

Способ может дополнительно содержать передачу выходного сигнала компоновки многопортового усилителя по каналу связи в системе связи, и прием и анализ переданного выходного сигнала для определения параметров для пути калибровки через компоновку многопортового усилителя.

Система связи может содержать спутниковую систему связи, причем компоновка многопортового усилителя располагается на борту спутника, а этапы приема и анализа переданного выходного сигнала многопортового усилителя выполняются в наземном расположении.

В соответствии с изобретением также предоставляется устройство для подачи тестовых сигналов на компоновку многопортового усилителя, чтобы предоставить выходной сигнал, указывающий настройки параметров для компоновки многопортового усилителя, причем компоновка многопортового усилителя содержит входную схему, модуль усилителей и выходную схему, а устройство содержит модуль подачи тестового сигнала для предоставления тестового сигнала непосредственно в точку в компоновке многопортового усилителя между выходом входной схемы и входом модуля усилителей.

Модуль подачи тестового сигнала может быть выполнен с возможностью предоставления первого тестового сигнала в первую точку в компоновке многопортового усилителя между выходом входной схемы и первым входом модуля усилителей, и предоставления второго тестового сигнала во вторую точку в компоновке многопортового усилителя между выходом входной схемы и вторым входом модуля усилителей.

Модуль подачи тестового сигнала может быть выполнен с возможностью подачи второго тестового сигнала во вторую точку в компоновке многопортового усилителя одновременно с первым тестовым сигналом, предоставляемым в первую точку.

Модуль подачи тестового сигнала может содержать модуль переключателей, выполненный с возможностью предоставления упомянутого второго тестового сигнала в точку в компоновке многопортового усилителя между выходом входной схемы и соответствующим одним из каждого из второго и множества дополнительных входов модуля усилителей.

Устройство может быть выполнено с возможностью использования в спутниковой системе связи.

Модуль подачи тестового сигнала может включать в себя генератор маяка отслеживания антенны наземной станции.

В соответствии с изобретением также предоставляется система для определения настроек параметров для компоновки многопортового усилителя, выполненная с возможностью использования в системе связи, причем компоновка многопортового усилителя содержит входную схему, модуль усилителей и выходную схему, система содержит устройство в соответствии с изобретением и модуль вычисления настройки для определения настроек параметров для компоновки многопортового усилителя на основе выходного сигнала компоновки многопортового усилителя.

Система может дополнительно содержать модуль измерения сигнала и модуль вычисления настройки, причем модуль измерения сигнала выполнен с возможностью приема и измерения первого и второго выходных сигналов и предоставления выходного сигнала в модуль вычисления настройки, при этом модуль вычисления настройки выполнен с возможностью вычисления настроек параметров на основе выходного сигнала от модуля измерения сигнала.

Модуль измерения сигнала содержит по меньшей мере одно, выбранное из адаптированного приемника радиомаяка коммерческого спутника и адаптированного анализатора спектра.

В соответствии с изобретением также предоставляется способ определения настроек параметров для компоновки многопортового усилителя в системе связи, содержащий: прием первого и второго выходных сигналов, ассоциированных с выходом компоновки многопортового усилителя, причем первый выходной сигнал соответствует первому пути сигнала через компоновку многопортового усилителя, а второй выходной сигнал соответствует второму пути сигнала через компоновку многопортового усилителя, первый путь сигнала содержит путь между первой точкой в компоновке многопортового усилителя, между выходом входной схемы и первым входом модуля усилителей, и выходом компоновки многопортового усилителя, а второй путь сигнала содержит путь между второй точкой в компоновке многопортового усилителя, между выходом входной схемы и вторым входом модуля усилителей, и выходом компоновки многопортового усилителя; и определение настроек параметров для компоновки многопортового усилителя на основе первого и второго выходных сигналов.

Система связи может содержать спутниковую систему связи, причем компоновка многопортового усилителя может располагаться на борту спутника, а этапы приема и анализа переданного выходного сигнала многопортового усилителя могут выполняться в наземном расположении.

В соответствии с изобретением также предоставляется устройство для определения настроек параметров для компоновки многопортового усилителя в системе связи, содержащее модуль измерения сигнала для приема первого и второго выходных сигналов, ассоциированных с выходом компоновки многопортового усилителя, причем первый выходной сигнал соответствует первому пути сигнала через компоновку многопортового усилителя, а второй выходной сигнал соответствует второму пути сигнала через компоновку многопортового усилителя, первый путь сигнала содержит путь между первой точкой в компоновке многопортового усилителя, между выходом входной схемы и первым входом модуля усилителей, и выходом компоновки многопортового усилителя, а второй путь сигнала содержит путь между второй точкой в компоновке многопортового усилителя, между выходом входной схемы и вторым входом модуля усилителей, и выходом компоновки многопортового усилителя; и модуль вычисления настройки для определения настроек параметров для компоновки многопортового усилителя на основе первого и второго выходных сигналов.

Варианты осуществления изобретения далее будут описываться в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 схематично иллюстрирует систему для подачи тестовых сигналов в многопортовый усилитель и для определения настроек параметров для многопортового усилителя в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.2 схематично иллюстрирует систему из фиг.1 более подробно;

фиг.3 схематично иллюстрирует функциональные компоненты модуля переключателей, образующие часть системы по фиг.1 и 2, в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

фиг.4 схематично иллюстрирует функциональные компоненты генератора сигналов, образующего часть системы, проиллюстрированной на фиг.1 и 2, выполненного для использования вместе с модулем переключателей из фиг.3, а также графические иллюстрации сигналов, сформированных генератором сигналов в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

фиг.5 схематично иллюстрирует функциональную архитектуру модуля измерения сигнала, образующего часть системы, проиллюстрированной на фиг.1 и 2, выполненного с возможностью измерения сигналов, полученных в результате использования модуля переключателей и генератора сигналов по фиг.3 и 4;

фиг.6 - блок-схема этапов способа, иллюстрирующая этапы, выполняемые в соответствии с вариантом осуществления изобретения при определении настроек параметров для многопортового усилителя;

фиг.7 схематично иллюстрирует функциональные компоненты модуля переключателей, образующие часть системы из фиг.1 и 2, в соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения;

фиг.8 схематично иллюстрирует функциональные компоненты генератора сигналов, образующего часть системы, проиллюстрированной на фиг.1 и 2, и выполненного для использования вместе с модулем переключателей по фиг.7 в соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения;

фиг.9 графически иллюстрирует сигналы, сформированные генератором сигналов из фиг.8;

фиг.10 схематично иллюстрирует функциональную архитектуру модуля измерения сигнала, образующего часть системы, проиллюстрированной на фиг.1 и 2, и выполненного с возможностью измерения сигналов, полученных в результате использования генератора сигналов и модуля переключателей по фиг.7 и 8 в соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения; и

фиг.11 - блок-схема этапов способа, иллюстрирующая этапы, выполняемые в соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения при определении настроек параметров для многопортового усилителя.

Согласно фиг.1, система 1 для подачи тестовых сигналов в компоновку 2 многопортового усилителя и для определения настроек параметров для компоновки 2 многопортового усилителя включает в себя генератор 3 сигналов, модуль 4 переключателей, модуль 5 измерения сигнала, модуль 6 вычисления настройки MPA и командный процессор 7. В настоящем примере компоновка 2 многопортового усилителя, генератор 3 сигналов и модуль 4 переключателей располагаются на борту спутника 8 связи, причем компоновка 2 MPA используется для предоставления сигналов возбуждения антенны, образующих каналы нисходящей линии связи от спутника 8. Модуль 5 измерения сигнала, модуль 6 вычисления настройки MPA и командный процессор 7 располагаются в центре управления 9, в настоящем примере - наземной станции спутниковой связи.

При использовании командный процессор 7 предоставляет первую команду по первому каналу 10 передачи команды в генератор 3 сигналов, указывая генератору 3 сигналов предоставить тестовый сигнал в компоновку 2 MPA. Выходной сигнал генератора 3 сигналов предоставляется в модуль 4 переключателей и, в свою очередь, в компоновку 2 MPA по соединению 11 между модулем 4 переключателей и компоновкой 2 MPA. Генератор 3 сигналов, модуль 4 переключателей и соединение 11 в этом документе называются модулем подачи тестового сигнала. Выходной сигнал из компоновки 2 MPA передается в модуль 5 измерения сигнала через путь 12 сигнала связи, и на основе принятого сигнала настройки параметров MPA вычисляются модулем 6 вычисления настройки для использования при калибровке компоновки 2 MPA. Вычисленные настройки предоставляются командному процессору 7, который предоставляет вторую команду по второму каналу 13 передачи команды в компоновку 2 MPA для настройки параметров и посредством этого калибровки MPA 2. В настоящем примере командному процессору 7 также предоставляется дополнительная информация по соответствующим первому и второму каналам 10, 13 передачи команды для использования модулем 6 вычисления настройки при вычислении настроек MPA. В данном случае это информация, указывающая параметры MPA, используемые MPA 2 в настоящее время, хотя эта информация также может включать в себя информацию о сигналах, сформированных генератором 3 сигналов.

Фиг.2 схематично иллюстрирует систему из фиг.1 более подробно.

Согласно фиг.2, компоновка 2 MPA содержит 4-портовый MPA, имеющий входную схему (INET) 20, включающую четыре волноводных устройства деления сигнала 21a-d, в настоящем примере - гибридные элементы. INET 20 имеет четыре входных порта 22a-d INET и четыре выходных узла 23a-d INET. Компоновка 2 MPA также включает в себя компоновку 24 программируемого регулятора амплитуды и фазы, имеющую четыре модуля 25a-d настройки, компоновку 26 усилителя, имеющую четыре усилителя 27a-d, в настоящем примере - усилители на лампе бегущей волны (TWTA), и выходную схему (ONET) 28, имеющую четыре волноводных устройства 29a-d деления выходного сигнала, в настоящем примере - гибридные элементы. ONET 28 имеет четыре входных узла 30a-d ONET и четыре выходных порта 31a-d ONET.

TWTA 27a-d в настоящем примере являются мощными линеаризированными усилителями на лампе бегущей волны (TWT). Линеаризатор (не показан) для каждой TWT точно подбирается к конкретному устройству TWT и располагается на пути сигнала как раз перед входом соответствующей TWT. Канальный усилитель (CAMP, не показан) располагается вне компоновки 2 MPA в точке перед входами 22a-d MPA.

Изобретение не ограничивается использованием линеаризованных TWTA 27a-d, а может использоваться с другими усилителями, например стандартными TWTA или другими усилителями, например, выбранными в соответствии с частотами, на которых приспособлена работать компоновка 2 MPA.

Каждый выходной узел 23a-d INET подключается к соответствующему блоку из модулей 25a-d настройки, и каждый соответствующий модуль 25a-d настройки используется для настройки амплитудной и фазовой характеристик соответствующего одного из TWTA 27a-d. Настоящий пример применяет электронные регуляторы амплитуды и фазы, функционирующие на нисходящей радиочастоте (например, 20 ГГц для MPA Ka-диапазона) и физически размещенные в том же корпусе, что и линеаризатор TWT (не показан). Настройка амплитуды и фазы осуществляется второй командой, переданной от командного процессора 7 по второму каналу 13 передачи команды, отдельно настраивая каждое устройство 27a-d TWTA. Вторая команда является сигналом телеуправления, который известен специалистами в данной области техники, используемым для управления функциями спутника 8. Выход каждого усилителя 27a-d подключается к соответствующему одному из входных узлов 30a-d ONET.

В альтернативных вариантах осуществления возможно управлять амплитудным и фазовым сдвигом каждого из устройств 27a-d TWTA путем изменения напряжения, вырабатываемого их источниками питания (например, электронными преобразователями системы электропитания EPC). Это потребовало бы адаптированных ЕРС, конструктивные требования для которых были бы очевидны специалистам в данной области техники.

Модуль 5 измерения сигнала выполнен с возможностью приема переданного сигнала 12 в виде канала спутниковой нисходящей линии связи, предоставленного сигналом возбуждения антенны, выведенным из первого выходного порта 31а из выходных портов 31a-d ONET.

При использовании генератор 3 сигналов выводит тестовые сигналы, в настоящем примере опорный сигнал 'R' и калибровочный сигнал 'C', где относительные амплитудные и фазовые характеристики опорного и калибровочного сигналов известны. Опорный сигнал R подается через модуль 4 переключателей на первый из узлов 23a-d вывода INET, и путь между этим портом и выходом компоновки 2 MPA на первом выходном порте 31а ONET действует как опорный путь. Модуль 4 переключателей подает калибровочный сигнал 'C' на каждый из оставшихся выходных узлов 23a-d в INET 20, соответствующих путям сигналов через компоновку 2 MPA, которые нужно калибровать с помощью опорного пути. Таким образом, может быть реализована тестовая последовательность, имеющая N-1 этапов, где N - количество портов в MPA 2. Например, в настоящем примере опорный сигнал может подаваться на первый выходной узел 23а INET, приводя к опорному пути, а тестовые сигналы калибровки могут подаваться на каждый из трех оставшихся выходных узлов 23b-d INET для калибровки путей, соответствующих этим узлам 23b-d, с помощью опорного пути.

Пути от выхода (выходов) генератора сигналов в компоновку MPA могут быть частично или полностью согласованы по амплитуде и фазе, включая любое ассоциированное промежуточное переключение. Точные требования для настройки пути будут зависеть от подробностей выбранной схемы калибровки. Интерфейс между генератором 3 сигналов и входными узлами 23a-d INET является радиочастотным интерфейсом.

Опорный и калибровочный сигналы R, C распространяются через соответствующие блоки 25a-d настройки, усилители 27a-d и ONET 28 и объединяются и выводятся в каждый из выходных портов 31a-d ONET. Поскольку ONET 28 выполнена с возможностью разделения выходов TWTA 27a-d обратно на их составляющие каналы, когда опорный и калибровочный сигналы подаются на MPA 2, сочетание опорного и калибровочного сигналов будет предоставлено на каждый из выходных портов 31a-d ONET.

Модуль 5 измерения сигнала принимает и анализирует объединенный выходной сигнал MPA, в настоящем примере - выходной сигнал из первого выходного порта 31а ONET, чтобы определить любой амплитудный и/или фазовый сдвиг между опорным и калибровочным сигналами R, C. Пути, которые проходят опорный и калибровочный сигналы от выходных узлов 23a-d INET до модуля 5 измерения, по существу эквивалентны, за исключением конкретного модуля 25a-d настройки, TWT 27a-d и конкретного пути через ONET 28. Поскольку характеристики ONET 28 известны, любые относительные разности между фазой и амплитудой пути калибровки относительно опорного пути будут происходить из-за калибровки между путями, которую можно компенсировать, используя блоки 25a-d настройки. Сигнал, выведенный из любого из выходных портов 31a-d ONET, можно измерить модулем 5 измерения сигнала.

На основе результата измерений, выполненных в модуле 5 измерения сигнала, модуль 6 вычисления настройки вычисляет параметры для настройки фазовой и амплитудной характеристик усилителей 27a-d, чтобы улучшить характеристику межпортовой развязки компоновки 2 MPA. Модуль 6 вычисления настройки принимает измеренные данные о характеристиках от модуля 5 измерения сигнала и информацию о текущих настройках амплитуды и фазы, полученную посредством командного процессора 7, а также любую другую информацию о состоянии оборудования, которая может быть необходима. Вычисленные параметры подаются на компоновку 24 программируемого регулятора амплитуды и фазы на борту спутника 8 по второму каналу 13 передачи команды для настройки амплитудных и фазовых характеристик у пути калибровки.

Фиг.3 схематично иллюстрирует функциональные компоненты модуля 4 переключателей в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Согласно фиг.3, модуль 4 переключателей включает в себя первый, второй, третий, четвертый и N-ый переключатели 40a-e, причем каждый соответствует выходному узлу 23a-d в INET 20, где N - количество портов в компоновке 2 MPA. В настоящем примере, в котором используется 4-портовый MPA, имеющий четыре выходных узла 23a-d INET, предоставляются переключатели 40a-d с первого по четвертый. Модуль 4 переключателей также включает в себя распределитель 41 сигналов для предоставления входного сигнала в каждый из N-1 выходов. Первый выходной сигнал из генератора 3 сигналов, соответствующий опорному тестовому сигналу 'R', подается через первое соединение 42а на модуль 4 переключателей, и подается на вход первого переключателя 40а. Выход первого переключателя 40а подключается к первому выходному узлу 23а INET. Второй выходной сигнал из генератора 3 сигналов, соответствующий калибровочному сигналу 'C', подается через второе соединение 42b на вход распределителя 41 сигналов. N-1 выходов распределителя 41 сигналов предоставляются для соответствующих входов переключателей 40b-e со второго по N-ый, в данном случае - второго, третьего и четвертого переключателей 40b-d, выходы которых в свою очередь подключены к соответствующим второму, третьему, четвертому и N-ому выходным узлам INET, в данном случае - второму, третьему и четвертому выходным узлам 23b-d INET.

Поэтому, согласно фиг.2, чтобы откалибровать путь через компоновку 2 MPA, соответствующий второму усилителю 27b, относительно пути, соответствующего первому усилителю 27а, первый переключатель 40а в модуле 4 переключателей замыкается так, что опорный сигнал R предоставляется в качестве первого выходного сигнала 42а из генератора 3 сигналов в первый выходной узел 23а INET, и замыкается второй переключатель 40b в модуле 4 переключателей, а оставшиеся третий и четвертый переключатели 40c, 40d остаются разомкнутыми, так что калибровочный сигнал C предоставляется в качестве второго выходного сигнала 42b из генератора 3 сигналов во второй выходной узел 23b INET.

Фиг.4 схематично иллюстрирует компоненты генератора 3 сигналов, используемого для формирования опорного и калибровочного сигналов в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Согласно фиг.4, генератор сигналов включает в себя первое, второе и третье средство 50, 51, 52 формирования сигналов, модуль 53 суммирования и модуль 54 фазового сдвига. При использовании, первый, второй и третий тоны формируются соответствующими первым, вторым и третьим генераторами 50, 51, 52 сигналов. Сформированные тоны образуют компоненты амплитудно-модулированного сигнала, причем эти компоненты содержат несущую компоненту (), нижнюю компоненту боковой полосы () и верхнюю компоненту боковой полосы (). Модуль 53 суммирования складывает несущую и нижнюю боковую полосу для образования опорного сигнала 'R', а верхняя боковая полоса выводится в качестве калибровочного сигнала 'C' через модуль 54 фазового сдвига, который вводит постоянный фазовый сдвиг в верхнюю боковую полосу.

Первый, второй и третий тоны помещаются в нижнюю часть рабочего частотного диапазона компоновки 2 MPA, так что они находятся вне частотного диапазона, занятого трафиком связи. В качестве альтернативы, тоны можно поместить в верхнюю часть рабочей частоты или в другую неиспользуемую полосу частот.

Фиг.5 схематично иллюстрирует функциональную архитектуру модуля 5 измерения сигнала, образующего часть системы, проиллюстрированной на фиг.1 и 2.

Согласно фиг.5, входная линия 60 подключается к распределителю 61 сигналов, имеющему первый выход, подключенный к первому входу первого смесителя 62, и второй выход, подключенный к первому входу второго смесителя 63. Выход первого смесителя 62 предоставляется каждому из первого полосового фильтра 64 и первого фильтра 65 нижних частот. Выход первого полосового фильтра 64 предоставляется в первый амплитудный детектор 66. Выход первого фильтра 65 нижних частот предоставляется в управляемый напряжением генератор 67 (VCO), выход которого подключается ко второму входу первого смесителя 62.

Выход управляемого напряжением генератора 67 также предоставляется в 90-градусный фазовращатель 68, выход которого подключается ко второму входу второго смесителя 63. Выход второго смесителя 63 предоставляется каждому из второго полосового фильтра 69 и второго фильтра 70 нижних частот, размещенных параллельно. Выход второго полосового фильтра 69 предоставляется во второй амплитудный детектор 71.

Измерительная схема модуля 5 измерения представляет собой, по существу, когерентный амплитудный детектор, предоставляющий как синфазный (I), так и квадратурный (Q) выходы. Выход первого амплитудного детектора 66 предоставляет квадратурный выход (Q), а выход второго амплитудного детектора 71 предоставляет синфазный выход (I). Предпочтительно измерялись бы среднеквадратические значения сигналов I и Q, поскольку они являются более стойкими к влияниям теплового шума. Средний выход тока также предоставляется в качестве выходного сигнала второго фильтра 70 нижних частот.

Хотя и не проиллюстрировано, измеряющие схемы в соответствии с настоящим примером также включали бы в себя возможность противодействия ложной синхронизации по боковой полосе, используемой для защиты детектора от получения ложного синхронизма на одном из двух тонов боковой полосы. Подходящие компоновки для противодействия ложной синхронизации по боковой полосе хорошо известны в данной области техники.

Фиг.6 - блок-схема этапов способа, более подробно иллюстрирующая этапы, выполняемые в соответствии с вариантом осуществления изобретения при подаче тестовых сигналов в компоновку 2 MPA, и при определении настроек параметров для компоновки 2 MPA в системе 1 по фиг.1, на основе измеренного выходного сигнала MPA 2.

Согласно фиг.6, на начальном этапе модуль 4 переключателей настраивается для калибровки n-ого пути MPA (этап S100), где и N - количество портов в компоновке 2 MPA, в данном случае четыре. Например, чтобы откалибровать '2-ой' путь через компоновку 2 MPA, соответствующий второму усилителю 27b, относительно '1-ого' пути, соответствующего первому усилителю 27а, первый переключатель 40а в модуле 4 переключателей замыкается так, что опорный сигнал R предоставляется в качестве первого выходного сигнала 42а из генератора 3 сигналов в первый выходной узел 23а INET, а также замыкается второй переключатель 40b в модуле 4 переключателей, а оставшиеся третий и четвертый переключатели 40c, 40d остаются разомкнутыми, так что калибровочный сигнал C предоставляется в качестве второго выходного сигнала 42b из генератора 3 сигналов во второй выходной узел 23b INET.

Генератор 3 сигналов выводит опорный и калибровочный сигналы R, C одновременно на первом и втором выходах 42а, 42b тестовых сигналов (этап S101). Выходные сигналы R, C генератора сигналов распространяются через блоки 25a-d настройки, усилители 27a-d и ONET 28, и сочетание опорного и калибровочного сигналов выводится из каждого из выходных портов 31a-d ONET, и принимается в модуле 5 измерения сигнала (этап S102).

Модуль 5 измерения затем измеряет амплитудный и фазовый сдвиг калибровочного сигнала 'C' по отношению к опорному сигналу 'R' (этап S103). Сочетание опорного сигнала 'R' и калибровочного сигнала 'C' на каждом выходном порте 31a-d ONET создает эквивалент узкополосного модулированного с