本发明专利技术涉及一种能消除温漂影响的电厚度测试桥路，在信号源(1)后面通过功分器A(5)将测试信号分成两路，一路作为测试信号通过测试支路(3)发送至被测雷达罩(8)，透射后送至保相变频器(9)，另一路作为校正信号通过第一校正支路(7)发送至保相变频器(11)；信号源(2)的输出通过功分器(4)一分为二，一路通过参考支路(6)发送至保相变频器(9)，另一路通过第二校正支路(13)发送至保相变频器(11)；输入至保相变频器(9)的两路信号，分别通过了雷达罩和未通过雷达罩，合成检波后的输出信号含有雷达罩的电厚度信息。本发明专利技术通过引入一条校正支路，并通过测试支路与参考支路的电长度的一致性设计，将解决温漂引起的测试数据不稳定。
【技术实现步骤摘要】
一种能消除温漂影响的电厚度测试桥路
本专利技术属于微波测试领域
技术介绍
电厚度测试是雷达罩设计生产中的一项重要指标。在机载雷达火控系统中，由于雷达罩的存在而引起的穿过天线口面的插入相位变化，会导致雷达天线系统的波束偏转变大，进一步引起瞄准误差增大，还会导致方向图畸变，进一步引起火控系统的虚警概率增大。因此，控制雷达罩的插入相位变化即电厚度，对提高雷达罩指标能力是极为重要的。现有的雷达罩电厚度测试，采用的是调制副载波法，具体是信号源的载波信号分为测试信号与参考信号。测试信号经过单边带调制和载波抑制后，穿过被测雷达罩，在另一端与参考信号矢量合成后检波，取出信号的包络，再放大并鉴相，输出的脉冲信号宽度就反映出雷达罩的插入相位变化。现有方案中因为测试支路与参考支路的电长度不一致，当温度漂移时，两条支路的膨胀位移量也不一样，电厚度测试数据会随环境温度而变化。调制副载波法通常是利用标准移相器的定标值代替被测件测量结果的方式来完成测量过程的。它的特点是需要一个稳定的标准移相器，缺点是测量过程中受温漂的影响很大。现有技术方案在设计上无法解决温漂问题。当测试过程中温度有变化时，空台相位也会单边变化，因此测试数据不稳定，重复性差。
技术实现思路
本专利技术的目的是：本专利技术目的是设计一种电厚度测试桥路，在测试过程中，当温度变化时，能解决温漂带来的测试不稳定。本专利技术的技术方案是：本专利技术采用的是频率变换法。该方法的基本原理是建立在变频保相的基础上，将高频信号的相位信息在保持特性的基础上经频率变换成为低频信号后，用低频信号相位测量方法实现对高频信号相位的测量。该方法避免了调制副载波法中都要使用的高频标准移相器，因而具有较高的测量稳定度。本专利技术的结构示意图见图1。在信号源1后面通过功分器5将测试信号分成两路，一路作为测试信号通过测试支路3发送至被测雷达罩8，透射后送至保相变频器9，另一路作为校正信号通过第一校正支路7发送至保相变频器11。信号源2的输出也通过功分器4一分为二，一路通过参考支路6发送至保相变频器9，另一路通过第二校正支路13发送至保相变频器11。输入至保相变频器9的两路信号，分别通过了雷达罩和未通过雷达罩，合成检波后的输出信号就含有雷达罩的电厚度信息。第一校正支路7、第二校正支路13的电长度与测试支路3的电长度相等，可抵消温度漂移的影响。测试信号通过测试支路3和被测雷达罩后到达保相变频器9，其相位分量中含有雷达罩电厚度变化信息和测试支路3的相位延迟信息。为了将微波信号变换到低频以便进行测量，加入参考信号，其频率与测试信号频率相差一个低频值。该信号通过参考支路6到达保相变频器9。测试信号和参考信号在保相变频器中变换后，其输出中频信号的频率和相位分别为两路输入信号的频差和相差，送入鉴相器10，在此进行检波后即可在相位提取模块12中得到雷达罩电厚度值。鉴相输出的结果不只是被测罩子的相位信息，还含有两路信号的初始相位差以及测试支路引入的相位误差。增加另外一路校正信号，通过第二校正支路13发送至保相变频器11，直接在保相变频器11中比较两路信号得到另一个参考信号，把它作为低频参考信号，也送入鉴相器10，与包含雷达罩电厚度信息的参考信号鉴相，则可抵消测试信号初始相位差的影响。本专利技术的有益效果是：引入第二校正支路13，并通过测试支路与参考支路的电长度的一致性设计，将解决温漂引起的测试数据不稳定。附图说明图1为电厚度测试桥路结构示意图；图2为数学计算模型图。具体实施方案图1是测试桥路结构示意图，其数学计算模型见图2。下面结合图2对本专利技术的具体实施方式做进一步说明。f1、f2是两路信号源。一路通过测试支路透射过雷达罩后，到达保相鉴频器的信号是C1，另一路通过第一校正支路到保相鉴频器的信号是B1。信号源2的频率，与源1差一个低频值。信号源2也分两路，一路通过参考支路到达保相鉴频器的信号是C2，另一路通过第二校正支路到达保相鉴频器的信号是B2。设两个测试信号源的输出为：式中：——为初始相位。则到达保相变频口的信号为：式中：λ1——源1的波导波长；λ2——源2的波导波长；ι1、ι2——测试桥路的长度；ι1′、ι2′——参考桥路的长度；——罩子的插入相位延迟。保相变频后的输出为：IPD测得的相位延迟量：令：L1＝l1-l′1L2＝l2-l'2则：可见，影响测试稳定度的误差来源于测试误差和桥路误差两部分。对于测试误差，它主要受低频信号处理误差等的影响，可忽略不计。对于桥路误差误差主要来源于测试频率和电长度的漂移：以3公分频段为例，当采用BJ100型波导时，其波导波长λ1、λ2为45mm。设测试源的日老化率为1×10-9/天，温度漂移为1×10-10/℃，故频率的日漂移最大为2×10-9/天。具体工程中的测试桥路长假定约为5米左右，如果测试支路与参考支路的长度差ΔL最大为100mm，中频信号的频率为1kHz，故因频率变化引起的相位测试值的变化量可能涉及两个误差源：5米对1kHz和ΔL对45mm，可计算如下：对于制作波导管的材料铜来说，其线膨胀系数约为16～20×10-6/℃，设ΔL为1m(1000mm)，则波导管的机械长度的温度变化对测试误差的影响为：也就是说，当测试支路与参考支路的长度差不大于1m时，温度每变化1°，带来的测试结果变化不到0.02°，相对于0.5°的稳定性要求来说，几乎可忽略不计。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种能消除温漂影响的电厚度测试桥路，其特征在于：在信号源(1)后面通过功分器A(5)将测试信号分成两路，一路作为测试信号通过测试支路(3)发送至被测雷达罩(8)，透射后送至保相变频器(9)，另一路作为校正信号通过第一校正支路(7)发送至保相变频器(11)；信号源(2)的输出通过功分器(4)一分为二，一路通过参考支路(6)发送至保相变频器(9)，另一路通过第二校正支路(13)发送至保相变频器(11)；输入至保相变频器(9)的两路信号，分别通过了雷达罩和未通过雷达罩，合成检波后的输出信号含有雷达罩的电厚度信息。/n
【技术特征摘要】
1.一种能消除温漂影响的电厚度测试桥路，其特征在于：在信号源(1)后面通过功分器A(5)将测试信号分成两路，一路作为测试信号通过测试支路(3)发送至被测雷达罩(8)，透射后送至保相变频器(9)，另一路作为校正信号通过第一校正支路(7)发送至保相变频器(11)；信号源(2)的输出通过功分器(4)一分为二，一路通过参考支路(6)发送至保相变频器(9)，另一路通过第二校正支路(13)发送至保相变频器(11)；输入至保相变频器(9)的两路信号，分别通过了雷达罩和未通过雷达罩，合成检波后的输出信号含有雷达罩的电厚度信息。
2.如权利要求1所述的电厚度测试桥路，其特征在于：第一校正支路(7)、第二校正支路(13)的电长度与测试支路(3)的电长度相等，可抵消温度漂移的影响。
3.如权利要求1所述的电厚度测试桥路，其特征在于：测试信...
【专利技术属性】
技术研发人员：王克先，
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
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