[实用新型]一种基于紧缩场系统的多馈源阵近场模拟器

说明书

本实用新型公开了一种基于紧缩场系统的多馈源阵近场模拟器，基于紧缩场偏焦控制和馈源阵激励源技术，可实现高质量近场球面波前模拟。通过对激励源位置的调整实现对反射面偏焦照射，偏焦后的反射面近场等效为不同位置处球面波源的近场波前，当激励源位置连续变化时，等效球面波源的位置也会连续变化，且近场球面波前的等效源位置在大范围内连续可调，且调整量与所期望的控制量间存在放大关系，即紧缩化地实现大距离范围内的近场模拟。激励源为馈源阵形式，通过对馈源阵单元幅相加权可综合出高质量准球面波波前，以克服单馈源激励产生的球面波存在的较大波前畸变的问题。本实用新型是用紧缩场实现大距离范围内可调且高质量球面波前的等效近场电磁环境。

技术领域

本实用新型涉及雷达的技术领域，具体涉及一种基于紧缩场系统的多馈源阵近场模拟器。

背景技术

随着通信和雷达技术的深入发展，电子设备的高逼真仿真模拟测试对提升研发质量和加快研制进度有极为重要的作用。传统的通信天线和雷达天线的发射或接收是以平面波前的形式相互作用，天线系统调试、整机系统模拟测试和系统工作均以平面波场为环境条件，如直接远场、紧缩场、近场扫描的等效远场。然而随着新一代通信和雷达技术的发展，试验研究目标的电尺寸在不断增加，电磁波与目标的工作作用距离并不满足远场条件，收发天线上波前的相互作用将表现得较为复杂。例如Massive MIMO阵上的天线收发、导引头末端制导时的雷达目标散射，均以近场球面波前的形式发生作用。相比远场存在的唯一确定，近场波前变化不具有唯一性、场的幅度并非简单反比于距离。无线电系统的模拟仿真测试和整机调试虽可直接控制收发天线之间的距离，或天线与雷达目标之间的距离来实现近场波前模拟，但调整量即为控制量、二者之间不成放大关系，给模拟试验研究带来困难。基于紧缩场系统的单馈源近场球面波模拟器虽可紧缩化地实现大距离范围内的近场模拟，但是其形成的球面波前存在较大的波前畸变，给模拟试验研究带来不可忽视的误差。本实用新型所述的基于紧缩场系统的多馈源阵近场模拟器，通过馈源阵作为激励照射反射面，可实现高质量的球面波模拟。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提出一种基于紧缩场系统的多馈源阵近场模拟器，通过对馈源阵加权合适的幅相值并偏焦照射反射面来综合出高质量、小畸变近场球面波前，本实用新型能有效解决基于紧缩场系统的单馈源近场球面波模拟器在等效电磁环境静区产生的球面波存在较大波前畸变的问题。其通过馈源阵偏焦和馈源阵幅相加权，综合出等效球面波源位置大范围连续可调的高精度的球面波前，主要应用于紧缩化地实现无线电系统的模拟测试，通信天线或雷达目标在近场工作时所需的球面波电磁环境，例如用于MassiveMIMO天线的近距通信、精确制导雷达的末端信号模拟与测试，用以提升模拟仿真的测试质量、提高试验效率和降低试验成本。

本实用新型为了达到上述实用新型目的采用如下技术方案：一种基于紧缩场系统的多馈源阵近场模拟器，该模拟器由紧缩场反射面、激励源、激励源偏焦控制系统和等效电磁环境区组成。其中，所述的紧缩场反射面为一抛物面，用于重聚焦馈源阵发射的入射电磁波束；所述的激励源为馈源阵，所述的激励源偏焦控制系统是由机械电子设备调整激励源对反射面的照射位置。所述的等效电磁环境静区，是由激励源照射反射面形成的近场球面波前电磁场区域，用于无线电系统的发射链路测试、接收链路测试和收发链路测试以及近场电磁散射测试。

进一步的，所述基于紧缩场系统的多馈源阵近场模拟器工作时，通过对馈源阵各单元加权合适的幅相值，可在静区内形成高质量的近场球面波前。

进一步的，所述基于紧缩场系统的多馈源阵近场模拟器工作时，通过调整馈源阵的横向位置，将静区内电磁场等效为近场球面波前。

进一步的，所述基于紧缩场系统的多馈源阵近场模拟器工作时，通过补偿调整馈源阵的纵向位置，将等效近场的球面波保持控制在固定区域，形成等效的近场球面波前电磁环境，用于无线电系统的模拟测试。