[发明专利]一种多频点天线阵标校设备及标校方法

说明书

技术领域

本发明属于射频仿真系统天线阵列的标校技术领域，涉及宽频带射频仿真系统天线阵标校设备，特别是一种多频点天线阵标校设备及标校方法。

背景技术

射频仿真系统的作用为在辐射式仿真试验中提供一个真实的电磁信号环境。射频仿真系统通过对天线阵列中三元组子阵列所辐射信号的相对幅度和相位的控制，实现对雷达目标位置和信号强度的模拟，并根据对战情设计中规定信号的模拟，射频仿真系统完成被试装备电磁信号环境的构建。因此，射频仿真系统模拟目标位置合成的准确程度，对于被试装备的试验结论有重要影响。为了保证系统模拟目标位置合成具有足够的精度，在每一次辐射式仿真试验前均需要对射频仿真系统的天线阵列进行标校，以使天线阵各阵元满足幅相一致性要求，即通过标校使整个天线阵面上各个辐射单元的幅度和相位都具有相同的基准值，确保三元组天线辐射的三路射频信号的相位一致且幅度比例关系满足辐射信号的空间角度要求，保证仿真试验结果的可信性。而通用型射频仿真试验系统的天线阵列规模大，天线阵元多，当被试装备工作频点多时，需要研究一种快速天线阵标校设备，以节约标校时间。

与本发明相关的现有的天线阵标校设备如图1所示。

标校系统由四喇叭接收天线、射频微波信号源、本振微波信号源、接收模块、矢量网络分析仪、标校控制管理模块等组成，现有的天线阵标校流程如图2所示。

该标校系统单次标校只能针对单个频点和单个射频通道进行，而大型天线阵列通常包括多个射频通道和数百个阵元，被试装备通常工作在多个频点上。则整个天线阵的所有标校所需的时间为：

标校系统完成整个天线阵的一个频点和一个通道的标校就需要一天左右的时间，而被试装备工作的频点数一般为十多个甚至更多，这样仅试验前的标校工作就需要相当长的时间，如15个频点的全部标校大概需要两个多月的时间，在当前射频仿真系统试验资源紧张的情况下，这种时间开销是需要尽量避免的。

发明内容

为解决现有标校系统标校时间过长的问题，缩短射频仿真系统天线阵标校时间，本发明提供一种多频点天线阵标校设备及标校方法，能够实现单次多频点标校，大大提高标校效率。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种多频点天线阵标校设备，包括有标校控制管理模块、标校微波信号源、本振微波信号源、四喇叭接收天线、接收机模块、射频控制电路和矢量网络分析仪，

所述四喇叭接收天线通过接收机模块、矢量网络分析仪与标校控制管理模块相连，标校控制管理模块通过网线分别与本振微波信号源、标校微波信号源、射频控制电路、被标校天线阵系统的天线阵管理模块、辅助测量设备的转台控制模块相连，组成局域网式天线阵标校设备；

其中的本振微波信号源的输出端通过电缆与接收机模块相连；标校微波信号源的第一输出端与接收机模块相连，标校微波信号源的第二输出端与射频控制电路相连，射频控制电路输出端与被标校天线阵系统相连。

一种多频点天线阵标校设备，所述标校控制管理模块为用于天线阵标校控制和数据处理的模块。

一种多频点天线阵标校设备，所述标校微波信号源为用于产生标校时天线阵列微波信号的微波发射装置。

一种多频点天线阵标校设备，所述四喇叭接收天线为用于接收天线阵辐射射频信号的具有四个喇叭的接收天线。

一种多频点天线阵标校设备，所述接收机模块为用于对天线接收到的信号进行混频放大的微波接收装置。

一种多频点天线阵标校设备，所述射频控制电路为用于接收标校控制管理模块的端口控制信息，控制射频信号注入到标校的天线阵列射频通道的电路，包括有射频电子开关及开关控制电路，射频电子开关输入端与标校微波信号源相连，射频电子开关输出端与被标校天线阵系统相连；射频电子开关输入端与开关控制电路输出端相连；开关控制电路输入端通过局域网与标校控制管理模块相连；开关控制电路由集成芯片LAN91C111通过集成芯片EP2C35F484与集成芯片74FCT电连接组成。

一种多频点天线阵标校设备，所述矢量网络分析仪为用于对接收机模块放大后的中频信号进行幅度和相位比较的仪器。

一种利用多频点天线阵标校设备的多频点天线阵标校方法，是在辐射式仿真试验前，需要根据被试装备工作频点对天线阵进行校准，使天线阵三元组天线的射频输出信号满足幅相一致性要求，天线阵的多频点标校包括：天线阵列初始值的校准，及角模拟精度测量与初始值校验；