[发明专利]应用于有源相控阵天线矢量调制器的射频提数系统和方法

说明书

本发明公开了应用于有源相控阵天线矢量调制器的射频提数系统，包括矢量调制器提数子系统和有源相控阵天线；有源相控阵天线包括天线单元和矢量调制器单元；矢量调制器提数子系统中的路由器单元分别与待测设备安装平台、矢量网络分析仪、探头平台、扫描平台和上位机通信连接，所述矢量网络分析仪与探头平台通信连接，所述探头平台与天线单元无线通信连接，所述矢量调制器单元分别与上位机、天线单元和矢量网络分析仪通信连接。本发明提供的系统和方法机械化程度高，效率高，可以做到无人值守；可靠性高，避免误操作导致的提数结果不可靠；性能好，可以形成较好的方向图。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，具体涉及一种应用于有源相控阵天线矢量调制器的射频提数系统和方法。

背景技术

矢量调制器在通信、雷达等领域都有广泛的应用，矢量调制器受两路独立输入的模拟IQ信号电压值来控制射频信号的幅度和相位，其主要优势是可以同时进行幅度和相位的调整以及能够实现360度的高精度移相，在有源相控阵天线中有较多的应用，为了获得模拟IQ电压值{I，Q}和幅度相位的映射关系，传统采用注入式提数的方法：即把矢量网络分析仪的输出端通过线缆连接矢量调制器的输入端，矢量调制器的输出端通过线缆连接矢量网络分析仪的输入端，因此1个矢量调制器的提数需要4次拆装线缆。然而现代有源相控阵天线的矢量调制器多达几十甚至上百个，采用传统的提数方法需要成百上千次拆装线缆，因此耗时长导致效率低，且拆装体力消耗大导致线缆容易安装不到位，引起提数结果不可靠。

为了形成理想的方向图，要求有源相控阵天线的相邻天线单元具有理想的空间幅度差和相位差，对于集成了矢量调制器的有源相控阵天线而言，矢量调制器用于对射频信号进行幅度和相位的控制。但各个天线单元的幅相一致性并非理想，因此，提数过程需考虑天线单元的幅相差异。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的应用于有源相控阵天线矢量调制器的射频提数系统和方法，实现了提数的机械化操作，解决了现有注入式提数方式效率低、不可靠、未考虑各个天线单元幅相差异的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：应用于有源相控阵天线矢量调制器的射频提数系统，其特征在于，包括矢量调制器提数子系统和有源相控阵天线；

所述矢量调制器提数子系统包括待测设备安装平台、矢量网络分析仪、探头平台、扫描平台、路由器单元和上位机；

所述有源相控阵天线包括天线单元和矢量调制器单元；

所述路由器单元分别与待测设备安装平台、矢量网络分析仪、探头平台、扫描平台和上位机通信连接，所述矢量网络分析仪与探头平台通信连接，所述探头平台与天线单元无线通信连接，所述矢量调制器单元分别与上位机、天线单元和矢量网络分析仪通信连接。

进一步地，所述待测设备安装平台用于固定待测有源相控阵天线；

所述探头平台为安装有喇叭天线的平台；

所述扫描平台用于带动探头平台在其X轴和Y轴运动；

所述矢量网络分析仪用于发送并接收射频信号，采集接收射频信号的幅度、相位信息；

所述上位机用于控制待测设备安装平台、探头平台和扫描平台运动，发送IQ电压值，接收并保存矢量网络分析仪采集的幅度和相位信息；

所述路由器单元用于连接待测设备安装平台、探头平台、扫描平台、矢量网络分析仪及上位机，使其进行数据通信。

进一步地，所述上位机包括串口单元和网络单元；

所述串口单元用于向矢量调制单元下发IQ电压值，所述网络单元用于控制待测设备安装平台、探头平台和扫描平台运动，以及接收矢量网络分析仪采集的幅度和相位信息。

进一步地，所述天线单元包括若干个天线子阵，矢量调制器单元包括与天线子阵对应的若干个矢量调制器。