[发明专利]用于圆极化测试的单发双收RCS测试系统及测试方法

说明书

本发明涉及一种用于圆极化测试的单发双收RCS测试系统及测试方法，系统包括矢量网络分析仪、功率放大器、定向耦合器、极化切换开关、发射馈源、接收馈源和低噪声放大器，发射馈源和接收馈源均为包括H极化和V极化的双极化馈源，由极化切换开关控制控制输出的信号由发射馈源的H极化发射或V极化发射；接收馈源的H极化和V极化同时接收信号并分别经一个低噪声放大器处理后连接至所述矢量网络分析仪的不同接收端口。通过增加极化开关切换减小了系统线缆更换造成的误差，通过增加两路低噪声放大器，系统和方法实现了单发双收的工作模式，将完成一次圆极化RCS测量过程中转台的旋转次数从4次降低为2次，提高了测量精度和效率。

技术领域

本发明涉及技术天线测试技术，尤其涉及一种用于圆极化RCS测试的单发双收测试系统及测试方法。

背景技术

目前随着卫星通讯、先进导航系统及遥测遥控系统的发展，圆极化天线的应用越来越广泛，它不仅有利于对空间电磁波的接收，同时还能抑制电离层的电磁干扰以及雨雾反射杂波的影响，因此在圆极化电磁波作用下目标的RCS成为目标特性领域研究的热点问题。

圆极化RCS测试一般采用两种方法，一是直接用圆极化天线作为发射和接收馈源，在紧缩场中直接进行RCS测试；这种方法虽然可以直接得到圆极化RCS数据，但符合测试要求的圆极化馈源成本太高，且都是窄带测试，无法实现大带宽下的扫频测试，此外，紧缩场静区幅相特性的检测都是在线极化馈源下进行了，缺乏圆极化馈源的数据，对在圆极化馈源照射下紧缩场的静区性能不甚了解。另一方法，采用宽带双极化天线作为发射和接收馈源，通过测量目标的全极化散射矩阵，借助圆极化与线极化的转换关系，合成得到目标的圆极化RCS。这种方法有严格的理论解，从理论上是完备的；且可利用已有的馈源馈源系统，不需要做大的改动，紧缩场的性能也是已知的，不存在圆极化馈源照射可能造成的静区畸变。

由于是四个线性极化{H,V}×{H,V}得到的全极化散射矩阵合成得到四个圆极化{L,R}×{L,R}，传统测量方法对这四组线极化的测量存在以下问题：

传统线极化测试均为单发单收系统，一次只能测试一个极化，要完成极化散射矩阵测试需测试四次，极化切换中需要手工更换测试线缆和接头等器件，由此造成的幅相随机误差会对结果产生影响；

目标在极化散射矩阵测量中也需要旋转四次，由于转台或二维转顶的定位精度及位置重复性，旋转四次很难保证目标位置是一致的，导致在圆极化合成中相位积累误差严重。

因此，针对以上不足，需要提供一种减少接线工作和转台/转顶的旋转次数的测试系统，以降低幅相随机误差和相位累积误差，提高测试稳定性和精确度。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于以往在全极化散射矩阵测量中，随机误差偏大、相位累计误差严重。针对现有技术中的缺陷，提供了一种用于圆极化测试的单发双收RCS测试系统及测试方法。

本发明通过以下技术方案实现。

一种用于圆极化测试的单发双收RCS测试系统，包括矢量网络分析仪、功率放大器、定向耦合器、发射馈源和接收馈源，系统还包括极化切换开关和低噪声放大器，所述发射馈源和接收馈源均为包括H极化和V极化的双极化馈源，所述矢量网络分析仪、功率放大器、定向耦合器、极化切换开关和发射馈源依次连接；由所述极化切换开关控制控制输出的信号由发射馈源的H极化发射或V极化发射，实现单一信号发射；所述接收馈源的H极化和V极化同时接收信号并分别经一个低噪声放大器处理后连接至所述矢量网络分析仪的不同接收端口，实现两个极化信号的同时接收。

优选的，所述定向耦合器的输出端还与矢量网络分析仪信号连接，通过定向耦合器将功率放大器放大后的信号分为发射信号和参考信号两部分，所述发射信号传送至发射馈源，所述参考信号回传至所述矢量网络分析仪。

优选的，所述极化切换开关为单进双出开关，所述极化切换开关的两个输出端通断可控的与发射馈源的H极化和V极化输入端口相连，并通过输出端的通断实现发射馈源H极化发射或V极化发射。