[发明专利]一种有源相控阵天线发射方向图测试方法及系统在审

专利信息
申请号: 201811546827.7 申请日: 2018-12-18
公开(公告)号: CN109406888A 公开(公告)日: 2019-03-01
发明(设计)人: 杨志勇;胡耀宗 申请(专利权)人: 北京无线电测量研究所
主分类号: G01R29/10 分类号: G01R29/10
代理公司: 北京正理专利代理有限公司 11257 代理人: 付生辉
地址: 100851*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 相控阵天线 发射脉冲 方向图测试 中断状态 频谱仪 脉冲 发射 数据处理模块 数据存储模块 差分信号线 天线方向图 测试转台 发射状态 接收天线 控制模块 喇叭天线 人工干预 设置数据 天线测试 测试 采集卡 远场 架设 自动化 存储 采集
【说明书】:

发明公开了一种有源相控阵天线发射方向图测试方法,包括设置有源相控阵天线处于发射状态;设置频谱仪通过接收喇叭天线接收有源相控阵天线发射脉冲;设置数据采集卡接收天线测试转台步长脉冲,收到步长脉冲后进入中断状态;在中断状态中,设置频谱仪采集有源相控阵天线发射脉冲数据;处理有源相控阵天线发射脉冲数据;存储有源相控阵天线发射脉冲数据。本发明公开了一种有源相控阵天线发射方向图测试系统,包括控制模块、数据处理模块和数据存储模块。本发明提出的技术方案,实现了天线方向图测试的方法,尤其适合差分信号线难以架设的天线测试远场领域;方法完全自动化,无需人工干预,具有较高的测试速度。

技术领域

本发明涉及一种天线方向图测试方法,更具体地,涉及一种有源相控阵天线发射方向图测试方法及系统。

背景技术

随着国内天线技术的发展,有源相控阵天线已经成为主导应用方向。有源相控阵天线发射状态与无源天线发射状态模式是不同的,无源天线发射方向图一般可以利用天线互易原理在接收连续波信号下完成发射通道方向图采集,有源相控阵天线接收和发射通道相互独立,发射通道的射频信号只能从发射模块单向传输至天线单元,因此只能通过远处安装接收装置采集天线发射的射频信号才能测试有源相控阵天线发射远场方向图。传统的天线远场测试系统,频谱仪或其他类型的微波接收机一般安装在天线测试转台附近,通过天线测试转台的TTL脉冲触发频谱仪完成一次数据采集,而大口径天线远场距离通常上百米甚至上千米,射频信号不能通过这样长距离的电缆传回转台附近的频谱仪。如果把频谱仪搬移到接收端附近,那么如何实现天线测试转台TTL脉冲触发频谱仪又是难点,采用差分信号方式可以远距离传输TTL脉冲,但在天线远场环境下架设并维护较长的差分电缆是非常困难的。大多数有源相控阵天线发射信号是脉冲模式,脉宽为若干个微秒,占空比一般为10%~20%,如何在天线远场有效采集这样的脉冲信号是测试技术的关键。目前以色列的ORBIT公司、美国NSI公司、MIT公司、Agilent公司、国内的南京洛普公司等国内外知名的天线测量厂家的远场测试系统,均不存在有源相控阵发射远场方向图测试功能。

鉴于此,本发明的目的在于提供一种有源相控阵天线发射方向图测试方法及系统,尤其应用在差分信号线难以架设的天线测试远场领域,实现有源相控阵发射远场方向图测试功能,且实现较高的测试速度和自动化。

发明内容

为了缓解现有技术中的不足,本发明的目的在于提供一种有源相控阵天线发射方向图测试方法及系统。

一种有源相控阵天线发射方向图测试方法,包括:设置有源相控阵天线处于发射状态;设置频谱仪通过接收喇叭天线接收有源相控阵天线发射脉冲;设置数据采集卡接收天线测试转台步长脉冲,收到步长脉冲后进入中断状态;在中断状态中,设置频谱仪采集有源相控阵天线发射脉冲数据;处理有源相控阵天线发射脉冲数据;存储有源相控阵天线发射脉冲数据。

进一步地,在中断状态中,频谱仪采集有源相控阵天线发射脉冲的个数为2至4个。

进一步地,处理有源相控阵天线发射脉冲数据的方法包括:对频谱仪采集的脉冲数据进行排序;对数值高的部分数据进行累加并求平均值;平均值为有源相控阵天线发射脉冲电平值。

进一步地,处理有源相控阵天线发射脉冲数据的方法包括:对频谱仪采集的脉冲数据进行排序;排序的中位数为有源相控阵天线发射脉冲电平值;或排序中位数前后3至5个数据的平均数为有源相控阵天线发射脉冲电平值。

进一步地,在中断状态前,还包括:设置天线测试转台的起始角度、终止角度、测试方向、角度步长和测试速度,天线测试转台在起始角度至终止角度范围内按测试方向、角度步长和测试速度转动;天线测试转台每转动一个角度步长,发出一个步长脉冲。

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