传输吸波结构和天线带内特性测试系统技术方案

本发明专利技术提供了一种传输吸波结构和天线带内特性测试系统，涉及雷达与通信系统的微波天线工程设计技术领域。本发明专利技术的传输吸波结构通过等效电壁与等效磁壁是搭配使用的，使其四个对象放置的电壁与磁壁形成了一个标准的TEM模波导，可在封闭环境内模拟平面波对待测天线的照射。同时本发明专利技术的测试系统是基于封闭的感应场区进行构建的，相对于传统近场法或远场法，电磁泄漏小，测试环境无需吸波材料，不需要在微波近场或远场暗室内开展测试。微波近场或远场暗室内开展测试。微波近场或远场暗室内开展测试。

【技术实现步骤摘要】
传输吸波结构和天线带内特性测试系统


[0001]本专利技术涉及雷达与通信系统的微波天线工程设计
，具体涉及一种传输吸波结构和天线带内特性测试系统。

技术介绍

[0002]天线是雷达与通信系统的重要组成部分，天线的性能直接反映并在很大程度上影响整个系统的性能。随着雷达与通信系统向着高分辨、大数据率等方向发展，对天线的瞬时带宽要求也越来越大。而天线的带内幅相特性对电子信息系统的性能有重要影响，以合成孔径雷达为例，天线的带内幅相特性直接影响雷达的点目标峰值旁瓣比，从而影响目标的成像质量。为补偿天线的带内幅相特性起伏，需要对发射信号的带内相位起伏进行预失真处理，对接收链路的带内幅相起伏进行均衡。这两个技术手段的前提都是需要通过测试获取天线的带内幅相特性。
[0003]传统的获取天线带内幅相特性的测试方法主要有两种，一种是近场法，另一种是远场法。
[0004]以如图1所示的近场法的示意图为例，上述两种方法都需要在开放的微波暗室内进行测试。对测试场地要求较高，且校正过程复杂，校正精度差，需要寻求新的测试方法。

技术实现思路

[0005]（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种传输吸波结构和天线带内特性测试系统，解决了传统方法对测试场地要求较高的问题。
[0006]（二）技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：第一方面，提供了一种传输吸波结构，包括：耦合馈电结构，其上开设有与天线进行能量耦合的耦合缝隙，所述耦合缝隙用于与待测天线进行能量耦合；两个平行设置的等效电壁结构；两个平行设置的等效磁壁结构；所述等效电壁结构与等效磁壁结构包围耦合馈电结构，且所述等效电壁结构与等效磁壁结构构成一个TEM模波导；所述等效电壁结构以及所述等效磁壁结构高出所述耦合馈电结构的高度小于待测天线的中频工作波长。
[0007]进一步的，所述待测天线为一维天线线阵时，所述耦合缝隙的数量与待测天线单元的数量相同，且所述耦合缝隙的间距与待测天线单元的间距相同。
[0008]进一步的，所述待测天线为二维相控阵天线阵中单元时，所述耦合缝隙与待测天线极化相垂直，且所述耦合缝隙间相互平行。
[0009]进一步的，所述耦合缝隙为腔体式平行双缝结构。
[0010]进一步的，所述等效电壁结构为金属板，且两个金属板的间距与待测天线在此方向的阵中单元E面间距相同。
[0011]进一步的，所述等效磁壁结构采用微带电路实现，两个所述等效磁壁结构的间距与待测天线在此方向的阵中单元H面间距相同。
[0012]第二方面，提供了一种天线带内特性测试系统，包括矢量网络分析仪以及与所述矢量网络分析仪电性连接的待测天线，该测试系统还包括：一个传输吸波结构，与所述矢量网络分析仪电性连接，并处于待测天线的感应场区；所述传输吸波结构包括：耦合馈电结构，其上开设有与天线进行能量耦合的耦合缝隙，所述耦合缝隙用于与待测天线进行能量耦合；两个平行设置的等效电壁结构；两个平行设置的等效磁壁结构；所述等效电壁结构与等效磁壁结构包围耦合馈电结构，且所述等效电壁结构与等效磁壁结构构成一个TEM模波导；所述等效电壁结构以及所述等效磁壁结构高出所述耦合馈电结构的高度小于待测天线的中频工作波长。
[0013]进一步的，所述测试系统还包括另一个所述传输吸波结构，用于在测试前替换待测天线以对测试系统进行校正。
[0014]进一步的，所述测试系统还包括：温度箱，用于在测试时，在其内部放置所述待测天线与传输吸波结构。
[0015]进一步的，当所述待测天线为一维天线线阵时，所述耦合缝隙的数量与待测天线单元的数量相同，且所述耦合缝隙的间距与待测天线单元的间距相同；当所述待测天线为二维相控阵天线阵中单元时，所述耦合缝隙与待测天线极化相垂直，且所述耦合缝隙间相互平行；且所述等效电壁结构为金属板，且两个金属板的间距与待测天线在此方向的阵中单元E面间距相同；所述等效磁壁结构采用微带电路实现，两个所述等效磁壁结构的间距与待测天线在此方向的阵中单元H面间距相同。
[0016]（三）有益效果本专利技术提供了一种传输吸波结构和天线带内特性测试系统。与现有技术相比，具备以下有益效果：（1）本专利技术的传输吸波结构通过等效电壁与等效磁壁是搭配使用的，使其四个对象放置的电壁（电壁对电壁）与磁壁（磁壁对磁壁）形成了一个标准的TEM模波导，可在封闭环境内模拟平面波对待测天线的照射。
[0017]（2）本专利技术的测试系统是基于封闭的感应场区进行构建的，相对于传统近场法或远场法，电磁泄漏小，测试环境无需吸波材料，不需要在微波近场或远场暗室内开展测试。
[0018]（3）本专利技术的测试系统可通过将待测天线更换为另外一个通过机械加工保证的带内特性完全一样传输吸波结构，从而完成测试系统的高精度自校正。
[0019]（4）本专利技术的测试系统的待测天线和传输吸波结构可完整地放于普通温度箱内，可对宽温范围内的天线带内特性进行测试。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是传统的近场法测试天线带内特性的测试系统示意图；图2是本专利技术实施例1的针对一维天线线阵带内特性测试的传输吸波结构示意图；图3是本专利技术实施例2的针对二维相控阵天线阵中单元带内特性测试的传输吸波结构示意图；图4是本专利技术实施例3的感应场法测试天线带内特性的测试系统示意图；图5是本专利技术实施例1的工作中心频率点待测天线传输幅度随温变化曲线；图6是本专利技术实施例1的工作中心频率点待测天线传输相位随温变化曲线。
具体实施方式
[0022]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]本专利技术实施例通过提供一种传输吸波结构和天线带内特性测试系统，解决了传统方法对测试场地要求较高的问题。
[0024]本专利技术实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：本专利技术的目的在于提供一种传输吸波结构，可用于天线带内特性测试；本专利技术的另一个目的在于提供一种天线带内特性测试系统，能够解决传统方法对测试场地要求较高的问题。
[0025]常规近场法带内特性测试的步骤：1）将待测天线按中华人民共和国电子行业军用标准SJ20884
‑
2003《相控阵天线测试方法》中规定的平面近场测试具体要求在微波暗室内进行架设，测试探头与待测天线之间的距离需要控制在3λ～10λ之间；2）按图1所示的连接关系进行测试系统与待测天线的连接；3）利用平面近场测试系统采集带内不同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种传输吸波结构，其特征在于，包括：耦合馈电结构，其上开设有与天线进行能量耦合的耦合缝隙，所述耦合缝隙用于与待测天线进行能量耦合；两个平行设置的等效电壁结构；两个平行设置的等效磁壁结构；所述等效电壁结构与等效磁壁结构包围耦合馈电结构，且所述等效电壁结构与等效磁壁结构构成一个TEM模波导；所述等效电壁结构以及所述等效磁壁结构高出所述耦合馈电结构的高度小于待测天线的中频工作波长。2.如权利要求1所述的一种传输吸波结构，其特征在于，所述待测天线为一维天线线阵时，所述耦合缝隙的数量与待测天线单元的数量相同，且所述耦合缝隙的间距与待测天线单元的间距相同。3.如权利要求1所述的一种传输吸波结构，其特征在于，所述待测天线为二维相控阵天线阵中单元时，所述耦合缝隙与待测天线极化相垂直，且所述耦合缝隙间相互平行。4.如权利要求3所述的一种传输吸波结构，其特征在于，所述耦合缝隙为腔体式平行双缝结构。5.如权利要求1所述的一种传输吸波结构，其特征在于，所述等效电壁结构为金属板，且两个金属板的间距与待测天线在此方向的阵中单元E面间距相同。6.如权利要求3所述的一种传输吸波结构，其特征在于，所述等效磁壁结构采用微带电路实现，两个所述等效磁壁结构的间距与待测天线在此方向的阵中单元H面间距相同。7.一种天线带内特性测试系统，包括矢量网络分析仪以及与所述矢量...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢晓鹏，李雁，盛磊，周子成，姚雨帆，张佳龙，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：