[发明专利]小型柱状体微波暗室反射率电平实验室标定与测量装置

说明书

一种小型柱状体微波暗室反射率电平实验室标定与测量装置，包括：反射率电平测量单元及测量系统定标单元；反射率电平测量单元中微波信号源产生信号，经综测用柱状体空间衰减后，由频谱仪、分析仪处理，计算机数据采集和分析后获得空间驻波曲线并计算出反射率电平；测量系统定标单元依据双线法原理，微波信号源通过功分器将信号一分为二，一路直接进合路器模拟入射信号强度，一路通过移相器、衰减器后进入合路器模拟反射信号路径，通过连续改变移相器的相位从而模拟出入射波与反射波的入射路径，将入射信号和反射信号经矢量叠加后即产生驻波曲线并计算出反射率电平，其值应与所接入的衰减器的衰减量相符，可以实现对反射率电平测量装置的标定。

技术领域

本发明属于专用测试设备校准领域，具体涉及一种小型柱状体微波暗室反射率电平实验室标定与测量装置。

背景技术

小型柱状体微波暗室是导弹综合测试设备的组成部分之一，由其模拟射频传播空间环境，与其他设备一起配合完成导弹制导和控制系统的测试任务。该柱状体是圆筒式外形，外直径900mm，长度1.7m，通过对内铺吸收材料做适当的几何造型，使体内某些特定的部位能够模拟自由空间环境条件，通过微波吸波材料使入射的电磁波达到最大限度的吸收，最小限度的反射，以确保在对导引头灵敏度参数测试的准确、可靠。

这种小型柱状体微波暗室的主要特点是：在小环境下能够模拟自由空间，其空间特性的好坏将直接影响到导弹研制、批产过程中导引头灵敏度接收机的质量。为保证被测导引头灵敏度测试的准确性和可靠性，除了消除由于转台、金属物等引起的电磁波乱反射以及信号源泄露而导致的多路径影响外，还要消除因柱状体内电磁波的反射而导致导引头灵敏度测试结果的离散性问题，因此，对柱状体内壁的反射率电平（即空间驻波特性）需优于-40dB，才能满足导弹导引头灵敏度测试的需求。

从国内情况来看，由于该类柱状体仅用于导弹测试，专用性极强，没有形成相应的校准规范，虽然对吸收材料性能方面有较深的研究，但对由吸收材料构成的直径不到1米的柱状体内的自由空间特性的研究还不够深入。资料显示，国外像这种类型的柱状体也鲜有应用于武器系统的测试中，但是由于其具有鲜明的军事性，因此相关的技术资料也是极少的。而对于测量装置的测量结果的有效性，准确性的评判与定标也没有一种有效的标定方法及手段。

因此，业界需要一种小型柱状体微波暗室内壁反射率电平校准装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一套小型微波暗室内壁反射率电平校准装置，以实现对小型柱状体微波暗室内壁空间驻波电性能参数（即反射率电平）的测量与定标。

本发明提供小型柱状体微波暗室反射率电平实验室标定与测量装置，包括：反射率电平测量单元及测量系统定标单元；所述反射率电平测量单元包括：微波信号源、综测用柱状体、发射天线、接收天线、频谱仪、分析仪、支架测试支架、数据采集分析软件及主控计算机；微波信号源作为信号发射设备，产生一个微波直射信号给发射天线，该发射信号经综测用柱状体空间衰减后，由接收天线接收后送给频谱仪、分析仪，最后由计算机进行数据采集和分析后获得空间驻波曲线并计算出反射率电平；所述测量系统定标单元包括：微波信号源、功分器、衰减器、移相器、合路器、频谱仪、发射天线、接收天线、支架测试支架、数据采集分析软件以及主控计算机等；测量系统定标单元主要依据双线法原理，微波信号源通过功分器将信号一分为二，一路直接进合路器模拟入射信号强度，一路通过移相器、衰减器后进入合路器模拟反射信号路径，通过连续改变移相器的相位从而模拟出入射波与反射波的入射路径，将入射信号和反射信号经矢量叠加后即产生一驻波曲线并计算出反射率电平，其值应与所接入的衰减器的衰减量相符，从而实现对反射率电平测量装置的标定。

进一步，所述支架测试支架由天线支架和天线控制器组成，用以控制接收天线的Y方向、X方向、Z方向三维直线运动及天线角姿态即方位角的变化。

一些实施例中，所述天线支架的Y方向、X方向、Z方向直线运动行程范围为±500mm。