一种计算辐射场的相位分布和相心的方法、结构、系统、设备和介质技术方案

本发明专利技术提供一种计算辐射场的相位分布和相心的方法、结构、系统、设备和介质，仅需配备普通的数字示波器即可计算得到辐射场的相位分布和相心，并且该无源脉冲鉴相器是一种成本低的微波器件，本方法步骤简单，计算方便；同时，本申请中的无源脉冲鉴相器采用的元器件均为普通器件，成本低廉，而且用于HPM下辐射场相位分布和相心位置的测量时，仅需移动RF端接收天线的位置，且测量结果不受HPM系统中随机的击穿等不稳定因素，测量结果更加可靠；随着HPM技术需求的日益增加，本申请为高功率微波测量技术提供了一种可靠、简便和低成本的途径。简便和低成本的途径。简便和低成本的途径。

【技术实现步骤摘要】
一种计算辐射场的相位分布和相心的方法、结构、系统、设备和介质


[0001]本专利技术属于高功率微波测量
，具体涉及一种计算辐射场的相位分布和相心的方法、结构、系统、设备和介质。

技术介绍

[0002]在高功率微波测量技术中，辐射场测量是很重要的一部分。辐射场测量除了功率测量外，相位分布的测量非常重要。但实际测量中很难用简便的方法测得天线辐射场信号的相位分布。
[0003]随着高功率微波HPM技术的不断发展，对高功率微波测量的要求也越来越高。现有技术中的HPM辐射场测量除了需要进行功率测量外，也需要对其相位分布进行测量。在实际的HPM情况下，常见的相位测量方法是采用价格昂贵的高速示波器对辐射场的相位分布进行测量，在这种方法里，高速示波器在HPM环境中极易损坏，致使测量成本非常昂贵，如果采用鉴相器对HPM的辐射场相位分布进行测量，较之高速示波器，是一种简单方便的测量技术。同时采用S波段的进口鉴相器，其参考信号LO端是通过定向耦合器获得的，这在实际HPM场合下使用时，HPM系统中一些随机的击穿问题会对辐射场相位分布的测量产生影响，因此不太合适HPM实际环境下的使用。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种计算辐射场的相位分布和相心的方法、结构、系统、设备和介质，能够快速简单的测量高功率微波辐射场的相位测量。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0006]一种计算辐射场的相位分布和相心的方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0007]将两路被测信号分别传入两个功分器，两个功分器分出的信号经混频后，分别输出信号V1和信号V2，通过信号V1和信号V2计算得到两路被测信号的相位差；
[0008]在小信号辐射场内，预设参考位置，在同一平面内进行多点测设，得到各个测试点与参考位置的相位差，将测量得到的各个测试点与参考位置的相位差减去零角度位置处与参考位置的相位差，得到小信号辐射天线辐射场的相位分布，并通过计算得到其相心位置；
[0009]在高功率微波辐射场内，预设相位参考，在同一平面内进行多点测设，得到各个测试点与参考位置的相位差，得到高功率微波辐射场相位分布，并计算出馈源的相心。
[0010]进一步，所述鉴相器两个分工器分别采用0
°
和90
°
功分器。
[0011]进一步，所述两路被测信号分别为A信号和B信号；
[0012]所述A信号经过90
°
功分器后，A信号变成uA1和uA2，
[0013][0014][0015]所述B信号经过0
°
功分器后，B信号变成uB1和uB2，
[0016][0017][0018]进一步，所述两个功分器分出的信号经混频后相乘得到：
[0019][0020][0021]对混频后相乘得到的公式进行积化和差得到：
[0022][0023][0024]进一步，对信号V1和信号V2虑除高频信号，得到：
[0025][0026][0027]A信号和B信号的相位差为：
[0028][0029]进一步，所述小信号辐射场的相位分布和相心计算中，90
°
功分器的输入端功率为10
‑
15dBm，0
°
功分器的输入端功率为小于0dBm；
[0030]所述高功率微波辐射场的相位分布和相心计算中，90
°
功分器的输入端功率为10
‑
15dBm，0
°
功分器的输入端功率为小于0dBm。
[0031]一种计算辐射场的相位分布和相心的结构，其特征在于，基包括I/Q混频器和两个低通滤波器，且I/Q混频器和两个低通滤波器均封装于金属盒中；
[0032]所述I/Q混频器包括两个功分器和混频器，所述两个功分器均包括两路输出信号，且其中一路输出信号分别接入同一混频器；
[0033]所述混频器输出端均连接低通滤波器的输入端。
[0034]一种计算辐射场的相位分布和相心的系统，其特征在于，包括：
[0035]无源脉冲鉴相器模块，用于将被测信号传入功分器，并进行混频，并输出信号信号V1和信号V2，计算得到两路被测信号的相位差；
[0036]小信号辐射场模块，用于预设参考位置，在同一平面内进行多点测设，得到各个测试点与参考位置的相位差，将测量得到的各个测试点与参考位置的相位差减去零角度位置处与参考位置的相位差，得到小信号辐射天线辐射场的相位分布，并通过计算得到其相心位置；
[0037]高功率微波辐射场模块，用于预设相位参考，在同一平面内进行多点测设，得到各个测试点与参考位置的相位差，得到高功率微波辐射场相位分布，并计算出高功率微波辐射场的馈源相心。
[0038]一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现一种计算辐射场的相位分布和相心的方法的步骤。
[0039]一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现一种计算辐射场的相位分布和相心的方法的步骤。
[0040]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0041]本专利技术提供一种计算辐射场的相位分布和相心的方法、结构、系统、设备和介质，仅需配备普通的数字示波器即可计算得到辐射场的相位分布和相心，并且该无源脉冲鉴相器是一种成本低的微波器件，本方法步骤简单，计算方便；同时，本申请中的无源脉冲鉴相器采用的元器件均为普通器件，成本低廉，而且用于HPM下辐射场相位分布和相心位置的测量时，仅需移动RF端接收天线的位置，且测量结果不受HPM系统中随机的击穿等不稳定因素，测量结果更加可靠；随着HPM技术需求的日益增加，本申请为高功率微波测量技术提供了一种可靠、简便和低成本的途径。
附图说明
[0042]图1为本专利技术具体实施例中一种计算辐射场的相位分布和相心的方法流程图；
[0043]图2为本专利技术具体实施例中无源脉冲鉴相器模块结构示意图；
[0044]图3为本专利技术具体实施例中小信号辐射场模块结构示意图；
[0045]图4为本专利技术具体实施例中小信号辐射场模块相心计算示意图；
[0046]图5为本专利技术具体实施例中高功率微波辐射场模块结构示意图；
[0047]图6为本专利技术具体实施例中一种无源脉冲鉴相器性能的测试电路图；
[0048]图7为本专利技术具体实施例中一种无源脉冲鉴相器性能的测试电路中的标定电路图。
具体实施方式
[0049]下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。
[0050]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计算辐射场的相位分布和相心的方法，其特征在于，包括以下步骤：将两路被测信号分别传入两个功分器，两个功分器分出的信号经混频后，分别输出信号V1和信号V2，通过信号V1和信号V2计算得到两路被测信号的相位差；在小信号辐射场内，预设参考位置，在同一平面内进行多点测设，得到各个测试点与参考位置的相位差，将测量得到的各个测试点与参考位置的相位差减去零角度位置处与参考位置的相位差，得到小信号辐射天线辐射场的相位分布，并通过计算得到其相心位置；在高功率微波辐射场内，预设相位参考，在同一平面内进行多点测设，得到各个测试点与参考位置的相位差，得到高功率微波辐射场相位分布，并计算出馈源的相心。2.根据权利要求1所述一种计算辐射场的相位分布和相心的方法，其特征在于，所述鉴相器两个分工器分别采用0
°
和90
°
功分器。3.根据权利要求2所述一种计算辐射场的相位分布和相心的方法，其特征在于，所述两路被测信号分别为A信号和B信号；所述A信号经过90
°
功分器后，A信号变成uA1和uA2，功分器后，A信号变成uA1和uA2，所述B信号经过0
°
功分器后，B信号变成uB1和uB2，功分器后，B信号变成uB1和uB2，4.根据权利要求3所述一种计算辐射场的相位分布和相心的方法，其特征在于，所述两个功分器分出的信号经混频后相乘得到：个功分器分出的信号经混频后相乘得到：对混频后相乘得到的公式进行积化和差得到：对混频后相乘得到的公式进行积化和差得到：5.根据权利要求4所述一种计算辐射场的相位分布和相心的方法，其特征在于，对信号V1和信号V2虑除高频信号，得到：
A信号和B信号的相位差为：6.根据权利要求1所述一种计算辐射场的相位分布和相心的方法，其特征在于，所述小信号辐射场的相位分布和相心计算中，90
°
功分器的输入端功率为10
‑
15dBm，0
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【专利技术属性】
技术研发人员：张晓婷，翁明，李永东，曹猛，林舒，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：