【技术实现步骤摘要】
一种基于前倾波束的功率测试装置及其测试方法
本专利技术属于电子
，具体涉及一种基于前倾波束的功率测试装置及其测试方法。
技术介绍
毫米波探测器由于其较强的抗雨雾干扰能力，成为现代空目标探测避障的主要技术手段之一。由于飞行器飞行时与目标交汇时间短，毫米波探测器波束采用前倾设计，可以增加交汇时间，获得更好的识别率，在现代空中目标探测应用中引起关注。针对毫米波探测器功率精确测试技术一直是毫米波技术发展中难题。已有研究主要是针对智能交通雷达的测试研究，由于测试目标大，散射截面积RCS大于5m2，交汇速度较小，小于100KM/h，目标处于测试区域的时间相对较长，容易获得目标反射信号，因此测试方法的相对精度要求不高。然而，对于空中飞行目标探测而言，测试目标的相对运动速度较大，大于1000Km/h，空中探测器发射波束垂直于天线表面，波束呈扇面状，导致交汇时间短，要获得准确的目标识别率，需要探测器具有准确的发射功率。近年来，科学家开发了带有前倾波束的探测器，可以适当增加毫米波探测器与飞行目标的交汇时间，提高识别率，该探测器用于近距离探测，信号较弱，对前倾波束的功率的测试方法提出了挑战。常规的探测器的测试装置和方法存在如下不足：1)无三维校准系统，常规测试装置，没有三维校准装置，不能获得准确的主波束方向，会导致测试方向偏离，测试获得的数据，不能反映主波束实际功率，导致误差。2)对小目标测试不确定度高。现有技术，如申请号为201611170142.8的专利文件提出一种毫米波大功率雷达信号模拟器及模拟...
【技术保护点】
1.一种基于前倾波束的功率测试装置，其特征在于，包括支撑平台(1)，安装于所述支撑平台(1)上且由下至上依次连接的X向移动载台(2)、第一升降支架(3)、三角倾斜支架(4)和天线支架(5)，以及安装于所述支撑平台(1)上且由下至上依次连接的固定载台(6)、第二升降支架(7)及可切换的激光发射单元(81)和毫米波收发单元(82)，所述第二升降支架(7)与所述第一升降支架(3)的结构完全相同，所述天线支架(5)上安装有待测天线(10)，该待测天线(10)设置为发射待测的毫米波前倾波束。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于前倾波束的功率测试装置，其特征在于，包括支撑平台(1)，安装于所述支撑平台(1)上且由下至上依次连接的X向移动载台(2)、第一升降支架(3)、三角倾斜支架(4)和天线支架(5)，以及安装于所述支撑平台(1)上且由下至上依次连接的固定载台(6)、第二升降支架(7)及可切换的激光发射单元(81)和毫米波收发单元(82)，所述第二升降支架(7)与所述第一升降支架(3)的结构完全相同，所述天线支架(5)上安装有待测天线(10)，该待测天线(10)设置为发射待测的毫米波前倾波束。
2.根据权利要求1所述的基于前倾波束的功率测试装置，其特征在于，所述支撑平台(1)沿一水平的X轴延伸，所述支撑平台(1)的上表面的两侧设有刻度尺(14)，所述支撑平台(1)的顶部具有X向滑轨(15)且X向移动载台(2)的底面光滑，所述支撑平台(1)具有两个沿X轴延伸的第一侧面，且在每个第一侧面上均设有两个轮轴(11)，同一个第一侧面上的两个轮轴(11)由同一皮带(12)缠绕，两个第一侧面上的轮轴(11)两两相对并分别通过轮轴连接杆(13)连接，所述轮轴连接杆(13)与一第一驱动电机(A)连接；所述X向移动载台(2)的两侧设有两个Z字连杆(21)，且每个Z字连杆(21)上分别套设有一主齿轮(22)，并通过该主齿轮(22)与所述皮带(12)的上沿接触配合。
3.根据权利要求1所述的基于前倾波束的功率测试装置，其特征在于，所述X向移动载台(2)上设有一排第一锁位孔(23)，第一升降支架(3)包括由下至上依次连接的升降架底板(31)、四根支撑杆(32)和升降架盖板(33)；所述升降架盖板(33)通过螺丝和第一锁位孔(23)固定在所述X向移动载台(2)上。
4.根据权利要求3所述的基于前倾波束的功率测试装置，其特征在于，所述升降架盖板(33)为一Y轴可移动载台，其包括一个Y轴载台底板(331)、位于Y轴载台底板(331)的上方且相对于Y轴载台底板(331)沿Y轴可滑动的Y轴载台面板(332)，以及连接于所述Y轴载台底板(331)和Y轴载台面板(332)之间两个弹簧(333)，所述Y轴载台面板(332)上具有一排沿Y轴排列的Y向定位孔(334)，且Y轴载台底板(331)具有与所述Y向定位孔匹配的一排插槽(335)，在锁定时，一插销(336)同时贯穿所述Y向定位孔(334)和插槽(335)。
5.根据权利要求3所述的基于前倾波束的功率测试装置，其特征在于，所述四根支撑杆(32)两两交叉连接，以组成两对彼此平行的交叉支撑杆组，两对彼此平行的交叉支撑杆组的支撑杆(32)的底端之间设有两个运动横杆(321)，且两个运动横杆(321)之间设有一螺杆(311)，且该螺杆(311)的一端穿过所述升降架底板(31)的第一侧壁上的一无丝孔(312)并与一直径大于无丝孔(312)的小螺帽(313)焊接固定；螺杆(311)的另一端插设于所述升降架底板(31)的第二侧壁上的一有丝口螺丝孔(314)和该第二侧壁的外表面上的一调节螺母(315)，所述调节螺母(315)与一第二驱动电机(B)连接。
6.根据权利要求1所述的基于前倾波束的功率测试装置，其特征在于，所述三角倾斜支架(4)包括三角倾斜支架底板(41)和三角倾斜支架斜板(42)，所述三角倾斜支架底板(41)的一条边与三角倾斜支架斜板(42)的一条边通过一转动轴(43)铰接在一起，所述转动轴(43)的一端设有以该转动轴(43)为轴心的一刻度盘(431)；所述第一升降支架(3)的顶部的四个角处设有第二锁位孔(34)，所述三角倾斜支架底板(41)通过螺丝和第二锁位孔(34)固定于第一升降支架(3)的顶部。
7.根据权利要求6所述的基于前倾波束的功率测试装置，其特征在于，所述转动轴(43)与一第三驱动电机(C)连接；和/或
所述三角倾斜支架底板(41)和三角倾斜支架斜板(42)之间设有一远离所述转动轴(43)的高度支撑杆(44)，高度支撑杆(44)的高度由一支撑杆调节螺丝(45)来手动调节。
8.根据权利要求6所述的基于前倾波束的功率测试装置，其特征在于，所述天线支架(5)通过定位螺丝固定在三角倾斜支架(4)的三角倾斜支架斜板(42)上，所述天线支架(5)为圆柱形支架，所述天线支架(5)的侧壁上开设有平行的两排缝隙(51)，所述待测天线(10)为两排天线且分别内嵌于所述两排缝隙中，并通过四个螺丝固定于天线支架(5)的侧壁上，且在天线支架(5)的位于待测天线(10)的两排天线中间的中心高度处设置一激光定位孔(52)，激光定位孔(52)处设有一光探测器。
9.根据权利要求1所述的基于前倾波束的功率测试装置，其特征在于，所述激光发射单元(81)包括一测试载台(811)、可切换地固定在该测试载台(811)上的激光器(812)和通过一激光供电电缆(813)与该激光器(812)相连的激光电源(814)，测试载台(811)固定在所述第二升降支架(7)上。
10.根据权利要求9所述的基于前倾波束的功率测试装置，其特征在于，所述毫米波收发单元(82)包括所述测试载台(811)、可切换地固定在所述测试载台(811)上的喇叭天线(821)以及通过一频谱仪电缆(822)与该喇叭天线(821)相连的频谱仪(823)。
11.一种基于前倾波束的功率测试方法，其特征在于，包括：
步骤S1：搭建一基于前倾波束的功率测试装置，其包括支撑平台(1)，安装于所述支撑平台(1)上且由下至上依次连接的X向移动载台(2)、第一升降支架(3)、三角倾斜支架(4)和天线支架(5)，以及安装于所述支撑平台(1)上且由下至上依次连接的固定载台(6)、第二升降支架(7)及可切换的激光发射单元(81)；并在所述天线支架(5)上安装待测天线(10)；
步骤S2：进行激光校准，对所述待测天线(10)的Y轴位置和Z轴位置进行校准；
步骤S3：将所述激光器发射单元(81)切换为毫米波收发单元(82)，并对所述待测天线(10)的Z轴位置和前倾角度进行校准；
步骤S4：对所述待测天线(10)进行不同距离的毫米波强度测试。
12.根据权利要求11所述的基于前倾波束的功率测试方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
步骤S11：将一X向移动载台(2)安装于支撑平台(1)上；其中，所述支撑平台(1)沿一水平的X轴延伸，所述支撑平台(1)的上表面的两侧设有刻度尺(14)，支撑平台(1)的顶部具有X向滑轨(15)且X向移动载台(2)的底面光滑，所述支撑平台(1)具有两个沿X轴延伸的第一侧面，且在每个第一侧面上均设有两个轮轴(11)，同一个第一侧面上的两个...
【专利技术属性】
技术研发人员：周健，孙芸，钱蓉，孙晓玮，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31
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