[发明专利]一种基于温度应力的相控阵天线可靠性试验系统和方法

说明书

本发明公开了一种基于温度应力的相控阵天线可靠性试验系统和方法，涉及相控阵天线可靠性研究领域；其中，相控阵天线可靠性试验系统包括：高温试验箱、控制计算机、直流电源、网络分析仪、温度采集设备和电压监测模块，并以此提出了相控阵天线可靠性试验方法；本发明，通过采取相控阵天线单元通道自动轮循方法测试，形成涵盖相控阵天线所有通道及有源模块的状态信息矩阵，可用于相控阵天线多通道工作状态的健康诊断，结合可靠性试验理论分析，预测相控阵天线可靠性及寿命以及为相控阵天线可靠性寿命试验设计提供方法指南。

技术领域

本发明涉及相控阵天线可靠性研究领域，具体涉及一种基于温度应力的相控阵天线可靠性试验系统和方法，用于相控阵可靠性研究与高温寿命试验。

背景技术

本节中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

相控阵天线可靠性研究目前主要在可靠性建模、设计与评估等方面，如构建新模型改进相控阵可靠性评估水平，基于任务可靠性的可靠性预计，从设计方案方面考虑，改进设计提升相控阵可靠性等。

在相控阵天线单机方面也主要是在可靠性理论上进行试验方法研究，缺少具有多通道特点的相控阵天线单机可靠性寿命试验方面的研究，尤其缺乏可靠性试验的测试方法支撑。

随着相控阵天线应用越来越广泛，其可靠性分析与验证需求也逐步增多。针对相控阵天线多通道工作的特点，如何通过有效的途径对相控阵天线可靠性进行验证，成为目前制约相控阵天线可靠性研究的难题。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述问题，提供了一种基于温度应力的相控阵天线可靠性试验系统和方法，支撑相控阵天线开展可靠性寿命试验。基于相控阵天线高可靠长寿命验证方法研究分析，温度是影响相控阵天线寿命的关键应力，因此本发明基于温度应力进行可靠性测试方法研究，并以此完成试验系统和试验方法的建立，完成相控阵天线可靠性寿命试验测试方法设计，从而解决了上述问题。

本发明的技术方案如下：

一种基于温度应力的相控阵天线可靠性试验系统，包括：

高温试验箱，所述高温试验箱用于放置相控阵天线和指示天线，为试验提供高温环境；

控制计算机，所述控制计算机置于高温试验箱外，用于控制相控阵天线工作状态和数据记录与计算；

直流电源，所述直流电源置于高温试验箱外，为相控阵天线供电；

网络分析仪，所述网络分析仪置于高温试验箱外，分别与相控阵天线和指示天线连接，用于通道射频幅度与相位测试，并将测试结果传输至控制计算机；

温度采集设备，所述温度采集设备负责采集记录相控阵天线各测温点温度数据，并将采集结果传输至控制计算机；

电压监测模块，所述电压监测模块负责监测记录相控阵天线中各路电源电压遥测数据，并将监测结果传输至控制计算机；

所述控制计算机根据测试结果、采集结果和监测结果，生成相控阵天线可靠性试验状态信息矩阵。

进一步地，所述指示天线正对相控阵阵面中心，距离满足远场条件。

进一步地，所述距离满足远场条件，包括：

L≥2×D²/λ

其中：

L为指示天线与相控阵阵面中心之间的距离；

D为单元天线口径；

λ为相控阵天线最高工作频点。

进一步地，所述直流电源为相控阵天线的二次电源模块母线供电。