一種高頻相控陣天線(xiàn)的遠(yuǎn)場(chǎng)暗室測(cè)試系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種天線(xiàn)測(cè)試技術(shù)，尤其涉及的是一種高頻相控陣天線(xiàn)的遠(yuǎn)場(chǎng)暗室測(cè) 試系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在相控陣天線(xiàn)設(shè)計(jì)中，為了確保所涉及的天線(xiàn)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，需要對(duì)其設(shè)計(jì) 的指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，其中天線(xiàn)的方向圖是最重要的測(cè)試結(jié)果。常用的天線(xiàn)測(cè)試分為遠(yuǎn)場(chǎng)暗室 測(cè)試和近場(chǎng)暗室測(cè)試。其中遠(yuǎn)場(chǎng)暗室測(cè)試需要的環(huán)境簡(jiǎn)單，成本低，易于操作。而近場(chǎng)暗室 測(cè)試需要的測(cè)試設(shè)備成本高，測(cè)試環(huán)境要求高。
[0003] 在目前的高頻相控陣天線(xiàn)測(cè)試普遍選用近場(chǎng)暗室測(cè)試系統(tǒng)，普通的遠(yuǎn)場(chǎng)暗室測(cè)試 受限于距離、空間等因素，無(wú)法進(jìn)行高頻相控陣天線(xiàn)測(cè)試的問(wèn)題主要是有如下幾點(diǎn)原因：高 頻相控陣天線(xiàn)的方向圖主瓣波束窄，遠(yuǎn)場(chǎng)暗室不容易找到主板峰值；高頻相控陣天線(xiàn)的遠(yuǎn) 場(chǎng)測(cè)試距離大，一般的遠(yuǎn)場(chǎng)暗室空間有限，無(wú)法進(jìn)行測(cè)試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種高頻相控陣天線(xiàn)的遠(yuǎn)場(chǎng)暗室 測(cè)試系統(tǒng)及方法，解決了常用的遠(yuǎn)場(chǎng)暗室測(cè)試很難應(yīng)用于高頻相控陣天線(xiàn)測(cè)試的難題。
[0005] 本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括暗室轉(zhuǎn)臺(tái)，用于放置并旋轉(zhuǎn)待測(cè) 天線(xiàn)，
[0006] 暗室接收端，用于調(diào)節(jié)接收天線(xiàn)方位，將采集的信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集與融合模 塊；
[0007] 波控模塊，用于傳輸波控信號(hào)到待測(cè)天線(xiàn)，開(kāi)啟或關(guān)閉待測(cè)天線(xiàn)的子陣面天線(xiàn)；
[0008] 數(shù)據(jù)采集與融合模塊，將待測(cè)天線(xiàn)分割為多個(gè)規(guī)則子陣面，通過(guò)波控模塊開(kāi)啟其 中一個(gè)子陣面天線(xiàn)的發(fā)射組件，關(guān)閉其他子陣面對(duì)應(yīng)的發(fā)射組件，調(diào)整暗室接收端的方位， 使其指向發(fā)射信號(hào)的子陣面中心，完成對(duì)該子陣面方向圖的測(cè)試，依次測(cè)試所有子陣面方 向圖，得到整體天線(xiàn)的合成方向圖。
[0009] 一種高頻相控陣天線(xiàn)的遠(yuǎn)場(chǎng)暗室測(cè)試方法，包括以下步驟：
[0010] (1)將待測(cè)天線(xiàn)陣面虛擬分割為多個(gè)規(guī)則的子陣面；
[0011] (2)開(kāi)啟其中對(duì)應(yīng)一個(gè)子陣面天線(xiàn)的發(fā)射組件，關(guān)閉其他子陣面對(duì)應(yīng)的發(fā)射組 件；
[0012] (3)調(diào)節(jié)暗室接收端使其指向發(fā)射信號(hào)的子陣面中心，完成對(duì)子陣面方向圖的測(cè) 試；
[0013] (4)依次遍歷所有的子陣面，完成對(duì)所有子陣面方向圖的測(cè)試；
[0014] (5)將采集的數(shù)據(jù)融合后得到整體天線(xiàn)的合成方向圖。
[0015] 所述步驟⑴中，子陣面的分割依據(jù)如下：
[0016] R 多 4?2/λ
[0017] 其中：D為子陣面的有效口徑長(zhǎng)度，λ為子陣面天線(xiàn)對(duì)應(yīng)頻段的波長(zhǎng)，R為測(cè)試距 離。
[0018] 所述步驟（3)中，子陣面方向圖的測(cè)試數(shù)據(jù)記錄為：
[0019] f ( Θ ) = Aea
[0020] 其中：A為信號(hào)幅值，f( Θ )是單個(gè)子陣面的方向圖在Θ角度上的對(duì)應(yīng)幅值，Θ為 方向圖的不同測(cè)試角度，信號(hào)相位a。
[0021] 所述步驟（5)中，整體天線(xiàn)的合成方向圖為：
[0022] F (〇) =
[0023] 其中：F(0)代表合成方向圖，N表示子陣面數(shù)目。
[0024] 本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明解決一般遠(yuǎn)場(chǎng)暗室測(cè)試受限于距離、 空間等因素，無(wú)法進(jìn)行高頻相控陣天線(xiàn)測(cè)試的問(wèn)題。該發(fā)明可應(yīng)用于通信、測(cè)控等多個(gè)領(lǐng) 域。
【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1是本發(fā)明的高頻相控陣天線(xiàn)的遠(yuǎn)場(chǎng)暗室測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行 實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施 例。
[0028] 如圖1所示，本實(shí)施例包括暗室轉(zhuǎn)臺(tái)，用于放置并旋轉(zhuǎn)待測(cè)天線(xiàn)，
[0029] 暗室接收端，用于調(diào)節(jié)接收天線(xiàn)方位，將采集的信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集與融合模 塊；
[0030] 波控模塊，用于傳輸波控信號(hào)到待測(cè)天線(xiàn)，開(kāi)啟或關(guān)閉待測(cè)天線(xiàn)的子陣面天線(xiàn)；
[0031] 數(shù)據(jù)采集與融合模塊，將待測(cè)天線(xiàn)分割為多個(gè)規(guī)則子陣面，通過(guò)波控模塊開(kāi)啟其 中一個(gè)子陣面天線(xiàn)的發(fā)射組件，關(guān)閉其他子陣面對(duì)應(yīng)的發(fā)射組件，調(diào)整暗室接收端的方位， 使其指向發(fā)射信號(hào)的子陣面中心，完成對(duì)該子陣面方向圖的測(cè)試，依次測(cè)試所有子陣面方 向圖，得到整體天線(xiàn)的合成方向圖。
[0032] 如圖2所示，一種高頻相控陣天線(xiàn)的遠(yuǎn)場(chǎng)暗室測(cè)試方法，包括以下步驟：
[0033] (1)將待測(cè)天線(xiàn)陣面虛擬分割為多個(gè)規(guī)則的子陣面；
[0034] 子陣面的分割依據(jù)如下：
[0035] R 彡 4D2/ λ
[0036] 其中：D為子陣面的有效口徑長(zhǎng)度，λ為子陣面天線(xiàn)對(duì)應(yīng)頻段的波長(zhǎng)，R為測(cè)試距 離；
[0037] (2)開(kāi)啟其中對(duì)應(yīng)一個(gè)子陣面天線(xiàn)的發(fā)射組件，關(guān)閉其他子陣面對(duì)應(yīng)的發(fā)射組 件；
[0038] (3)調(diào)節(jié)暗室接收端使其指向發(fā)射信號(hào)的子陣面中心，完成對(duì)子陣面方向圖的測(cè) 試；
[0039] 子陣面方向圖的測(cè)試數(shù)據(jù)記錄為：
[0040] f ( Θ ) = Aea
[0041] 其中：A為信號(hào)幅值，f( Θ )是單個(gè)子陣面的方向圖在Θ角度上的對(duì)應(yīng)幅值，Θ為 方向圖的不同測(cè)試角度，信號(hào)相位a ;
[0042] (4)依次遍歷所有的子陣面，完成對(duì)所有子陣面方向圖的測(cè)試；
[0043] (5)將采集的數(shù)據(jù)融合后得到整體天線(xiàn)的合成方向圖；
[0044] 整體天線(xiàn)的合成方向圖為：
[0045] F(P) = D,*
[0046] 其中：F(0)代表合成方向圖，N表示子陣面數(shù)目。
[0047] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高頻相控陣天線(xiàn)的遠(yuǎn)場(chǎng)暗室測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，包括暗室轉(zhuǎn)臺(tái)，用于放置并 旋轉(zhuǎn)待測(cè)天線(xiàn)， 暗室接收端，用于調(diào)節(jié)接收天線(xiàn)方位，將采集的信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集與融合模塊； 波控模塊，用于傳輸波控信號(hào)到待測(cè)天線(xiàn)，開(kāi)啟或關(guān)閉待測(cè)天線(xiàn)的子陣面天線(xiàn)； 數(shù)據(jù)采集與融合模塊，將待測(cè)天線(xiàn)分割為多個(gè)規(guī)則子陣面，通過(guò)波控模塊開(kāi)啟其中一 個(gè)子陣面天線(xiàn)的發(fā)射組件，關(guān)閉其他子陣面對(duì)應(yīng)的發(fā)射組件，調(diào)整暗室接收端的方位，使其 指向發(fā)射信號(hào)的子陣面中心，完成對(duì)該子陣面方向圖的測(cè)試，依次測(cè)試所有子陣面方向圖， 得到整體天線(xiàn)的合成方向圖。
2. -種如權(quán)利要求1所述的高頻相控陣天線(xiàn)的遠(yuǎn)場(chǎng)暗室測(cè)試方法，其特征在于，包括 以下步驟： (1) 將待測(cè)天線(xiàn)陣面虛擬分割為多個(gè)規(guī)則的子陣面； (2) 開(kāi)啟其中對(duì)應(yīng)一個(gè)子陣面天線(xiàn)的發(fā)射組件，關(guān)閉其他子陣面對(duì)應(yīng)的發(fā)射組件； (3) 調(diào)節(jié)暗室接收端使其指向發(fā)射信號(hào)的子陣面中心，完成對(duì)子陣面方向圖的測(cè)試； (4) 依次遍歷所有的子陣面，完成對(duì)所有子陣面方向圖的測(cè)試； (5) 將采集的數(shù)據(jù)融合后得到整體天線(xiàn)的合成方向圖。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高頻相控陣天線(xiàn)的遠(yuǎn)場(chǎng)暗室測(cè)試方法，其特征在于，所 述步驟（1)中，子陣面的分割依據(jù)如下： R 彡 4D2/ λ 其中：D為子陣面的有效口徑長(zhǎng)度，λ為子陣面天線(xiàn)對(duì)應(yīng)頻段的波長(zhǎng)，R為測(cè)試距離。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高頻相控陣天線(xiàn)的遠(yuǎn)場(chǎng)暗室測(cè)試方法，其特征在于，所 述步驟（3)中，子陣面方向圖的測(cè)試數(shù)據(jù)記錄為： f(9) =Aea 其中：A為信號(hào)幅值，f(0)是單個(gè)子陣面的方向圖在Θ角度上的對(duì)應(yīng)幅值，Θ為方向 圖的不同測(cè)試角度，信號(hào)相位a。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高頻相控陣天線(xiàn)的遠(yuǎn)場(chǎng)暗室測(cè)試方法，其特征在于，所 述步驟（5)中，整體天線(xiàn)的合成方向圖為： η〇)=Σ\Α^' 其中：F(0)代表合成方向圖，N表示子陣面數(shù)目。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高頻相控陣天線(xiàn)的遠(yuǎn)場(chǎng)暗室測(cè)試系統(tǒng)及方法,包括暗室轉(zhuǎn)臺(tái)，用于放置并旋轉(zhuǎn)待測(cè)天線(xiàn)，暗室接收端，用于調(diào)節(jié)接收天線(xiàn)方位，將采集的信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集與融合模塊；波控模塊，用于傳輸波控信號(hào)到待測(cè)天線(xiàn)，開(kāi)啟或關(guān)閉待測(cè)天線(xiàn)的子陣面天線(xiàn)；數(shù)據(jù)采集與融合模塊，將待測(cè)天線(xiàn)分割為多個(gè)規(guī)則子陣面，通過(guò)波控模塊開(kāi)啟其中一個(gè)子陣面天線(xiàn)的發(fā)射組件，關(guān)閉其他子陣面對(duì)應(yīng)的發(fā)射組件，調(diào)整暗室接收端的方位，完成對(duì)該子陣面方向圖的測(cè)試，依次測(cè)試所有子陣面方向圖，得到整體天線(xiàn)的合成方向圖。解決一般遠(yuǎn)場(chǎng)暗室測(cè)試受限于距離、空間等因素，無(wú)法進(jìn)行高頻相控陣天線(xiàn)測(cè)試的問(wèn)題。該發(fā)明可應(yīng)用于通信、測(cè)控等多個(gè)領(lǐng)域。
【IPC分類(lèi)】G01R29-10
【公開(kāi)號(hào)】CN104833863
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510263290
【發(fā)明人】彭立軍, 李景峰, 周家喜, 羅偉
【申請(qǐng)人】中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年5月21日