一种对75GHz-110GHz频率天线罩电性能测试系统技术方案

本发明专利技术属于微波射频与测试测量技术领域，具体涉及一种对75GHz‑110GHz频率天线罩电性能测试系统。天线罩是机械扫描天线的电磁窗口，必须满足电性能要求。目前并未能够满足测试110GHz频段天线罩的能力。本发明专利技术提出一种75GHz‑110GHz频率天线罩电性能测试系统，该系统包括毫米波发射模块、毫米波接收分析模块、接收转台模块、发射转台模块和主控计算机。基于高性能矢量网络分析仪，主要了对75GHz‑110GHz天线罩电性能测试系统电性能路径损耗及低灵敏度问题，以及触发时序问题。本系统能够完成对75GHz‑110GHz天线罩电性能的测试要求，为型号及科研项目的保证提供测试数据，并且保证未来武器装备的发展。

A test system for the electrical performance of the radome with the frequency of 75ghz-110ghz

【技术实现步骤摘要】
一种对75GHz-110GHz频率天线罩电性能测试系统
本专利技术属于微波射频与测试测量
，具体涉及一种对75GHz-110GHz频率天线罩电性能测试系统。
技术介绍
毫米波雷达具有克服烟雾、尘埃等大气环境的影响，能从复杂的地杂波中识别目标，以及较强的夜视能力等独特优势，是未来的武装直升机和精确制导导弹的主要研究方向。110GHz频段毫米波雷达具有更短的波长，在应用中减少元件的尺寸，使系统结构较为紧凑，满足航空、航天的要求。同时更窄的波束宽度，使其在目标跟踪和识别以及定位上具有较高的分辨率和精度，具备抗电子干扰、杂波干扰和多径反射干扰的能力。对于导引头天线罩，是导引头天线的电磁窗口和保护罩。天线罩是机械扫描天线的电磁窗口，必须满足电性能要求。目前并未能够满足测试110GHz频段天线罩的能力。
技术实现思路
本专利技术提出一种75GHz-110GHz频率天线罩电性能测试系统，基于高性能矢量网络分析仪，主要了对75GHz-110GHz天线罩电性能测试系统电性能路径损耗及低灵敏度问题，以及触发时序问题。本专利技术对75GHz-110GHz频率天线罩电性能测试系统，该系统包括毫米波发射模块、毫米波接收分析模块、接收转台模块、发射转台模块和主控计算机；其中毫米波接收分析模块包括依次级连的开关矩阵及低噪放单元、放大变频单元、旋转关节、毫米波扩频装置和矢量网络分析仪；所述主控计算机分别与矢量网络分析仪、接收转台模块和发射转台模块进行命令发送和/或信号传输。进一步地，所述矢量网络分析仪采用外触发方式。进一步地，在触发脉冲的控制下，矢量网络分析仪接收并测量来自毫米波扩频装置的中频信号，对中频信号进行放大、滤波、再进行二次混频与滤波，变换成数字信号，提取被测参数。进一步地，所述主控计算机通过交换机进行数据传输，交换机具有LAN接口。进一步地，所述毫米波发射模块用于毫米波信号的产生与发射，包括信号源、倍频源及放大器和发射天线。进一步地，所述信号源为整个测试系统提供激励信号。进一步地，所述接收转台模块包括接收转台和接收转台控制器，待测天线及天线罩安装在接收转台上。进一步地，接收转台控制器在主控计算机的控制下旋转，并且提供脉冲触发输出信号。进一步地，发射转台模块包括发射转台和发射转台控制器，发射天线安装于发射转台上。进一步地，该发射转台还能够对发射天线的垂直、水平及斜极化测试。有益效果：本系统能够完成对75GHz-110GHz天线罩电性能的测试要求，为型号及科研项目的保证提供测试数据，并且保证未来武器装备的发展。附图说明图1为本专利技术测试系统的组成原理示意图。具体实施方式参见图1，本专利技术对75GHz-110GHz电性能测试系统主要由毫米波发射模块、毫米波接收分析模块、接收转台模块、发射转台模块、主控计算机五个部分组成。其中：1)毫米波发射模块用于毫米波信号的产生与发射，主要包括信号源、倍频源及放大器和发射天线等部分，其中，信号源作为微波信号发射源，为整个测试系统提供激励信号。为弥补传输电缆引起的传输损耗和电磁波在空间的传输损耗，一方面选用增益相对较大的发射天线，另一方面增大信号源的输出功率。2)毫米波接收分析模块用于毫米波信号的接收与分析，主要包括开关矩阵及低噪放单元、放大变频单元、旋转关节、毫米波扩频装置和矢量网络分析仪等设备，其中，矢量网络分析仪采用外触发方式，其具体工作过程如下：接收转台模块中的接收转台控制器控制接收转台旋转，在接收转台旋转到位的情况下，接收转台控制器的TRIGOUT接头发出触发脉冲，在触发脉冲的控制下，矢量网络分析仪接收并测量来自毫米波扩频装置的中频信号，对中频信号进行放大、滤波、再进行二次混频与滤波，提取矢量网络分析仪信号的实部和虚部，然后分别变换成数字信号，进行数字信号处理、误差修正、提取被测参数和图形显示等功能。3)接收转台模块包括接收转台和接收转台控制器，待测天线及天线罩安装在接收转台上，能够随着一个或多个轴旋转，以测量待测天线在不同方向上的响应信号。接收转台控制器通过LAN总线与主控计算机相连，在主控计算机的控制下与整个测试系统保持同步。接收转台控制器能够提供脉冲触发输出信号。4)发射转台模块包括发射转台和发射转台控制器，发射天线安装于发射转台上，该发射转台能够旋转发射天线，实现对发射天线的垂直、水平及斜极化测试。5)主控计算机主控计算机是整个测试系统的控制中心和数据处理中心。它通过交换机的LAN接口控制矢量网络分析仪和转台控制器等设备，使数据测量系统协调工作。在主控计算机的协调下，系统进行数据采集，同时计算机获取测量数据并进行存贮，通过主控计算机中的数据处理模块对提取出的待测天线的测量参数并进行数据处理，可以得到待测天线的各个参数。某实施例中，对75GHz-110GHz天线测试系统的工作原理为：主控计算机通过LAN总线控制毫米波发射模块，信号源产生的激励信号至发射天线，待测天线将接收到的信号送到接收模块中。矢量网络分析仪为毫米波接收分析模块和毫米波发射模块提供相对应的本振信号，通过放大变频单元，将接收到的信号变换为中频信号，矢量网络分析仪对接收到的中频信号进行处理，主控计算机通过LAN总线接口读取系统测试结果并经系统处理，得到待测天线的幅相信息，再通过配合转台等天线测试辅助设备，可实现天线方向图特性的测试。表175GHz-110GHz频段系统动态范围计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对75GHz-110GHz频率天线罩电性能测试系统，其特征在于：该系统包括毫米波发射模块、毫米波接收分析模块、接收转台模块、发射转台模块和主控计算机；其中毫米波接收分析模块包括依次级连的开关矩阵及低噪放单元、放大变频单元、旋转关节、毫米波扩频装置和矢量网络分析仪；所述主控计算机分别与矢量网络分析仪、接收转台模块和发射转台模块进行命令发送和/或信号传输。/n

【技术特征摘要】
1.一种对75GHz-110GHz频率天线罩电性能测试系统，其特征在于：该系统包括毫米波发射模块、毫米波接收分析模块、接收转台模块、发射转台模块和主控计算机；其中毫米波接收分析模块包括依次级连的开关矩阵及低噪放单元、放大变频单元、旋转关节、毫米波扩频装置和矢量网络分析仪；所述主控计算机分别与矢量网络分析仪、接收转台模块和发射转台模块进行命令发送和/或信号传输。


2.根据权利要求1所述的75GHz-110GHz频率天线罩电性能测试系统，其特征在于：所述矢量网络分析仪采用外触发方式。


3.根据权利要求2所述的75GHz-110GHz频率天线罩电性能测试系统，其特征在于：在触发脉冲的控制下，矢量网络分析仪接收并测量来自毫米波扩频装置的中频信号，对中频信号进行放大、滤波、再进行二次混频与滤波，变换成数字信号，提取被测参数。


4.根据权利要求1所述的75GHz-110GHz频率天线罩电性能测试系统，其特征在于：所述主控计算机通过交换机进行数据传输，交换机具有LAN接口。


5.根据权利要求1所述的75GH...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵代岳，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司济南特种结构研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37