一种基于性能预测的天线波束指向偏差快速测量方法和系统技术方案

本发明专利技术属于电磁场与微波技术领域，涉及一种基于性能预测的天线波束指向偏差快速测量方法和系统。该方法包括：获取采用寻零法测试的天线外壳的天线波束指向偏差值，逆向推导出每一个扫描角度对应的差方向图中的零深位置；对于待测试的天线外壳，在特定扫描角度下，寻零器从该扫描角度对应的零深位置开始扫描，获得采样点的电平值最低的位置，即为待测试的天线外壳的差方向图的零深位置，根据该位置计算该扫描角度下的天线波束指向偏差。本发明专利技术采用基于性能预测的方式进行天线外壳天线波束指向偏差测试，能大幅度提高天线波束指向偏差的测试效率，可用于大批量制造的同种类别的天线外壳天线波束指向偏差的快速测量，具有良好的工程应用前景。工程应用前景。工程应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于性能预测的天线波束指向偏差快速测量方法和系统


[0001]本专利技术属于电磁场与微波
，具体涉及一种基于性能预测的天线波束指向偏差快速测量方法和系统。

技术介绍

[0002]天线波束指向偏差测试是天线外壳电性能测试的一个项目，测试方法通常采用搜零法(寻零法)。搜零法测试天线波束指向偏差时，事先设定好寻零器的搜零区间及搜零精度，寻零器在固定的搜零区间内按照搜零精度进行搜零运动，记录天线的零深位置用于天线波束指向偏差的计算。
[0003]上述测试方式测试效率较低，完成一次测试任务需耗费大量的时间成本。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服寻零法测试天线波束指向偏差时，测试效率低，测试周期较长的问题，提供一种新的测试手段，提高天线外壳天线波束指向偏差测试效率。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种基于性能预测的天线波束指向偏差快速测量方法，包括以下步骤：
[0007]获取采用寻零法测试的天线外壳的天线波束指向偏差值，根据该天线波束指向偏差值逆向推导出每一个扫描角度对应的差方向图中的零深位置；
[0008]对于待测试的天线外壳，在特定扫描角度下，寻零器从该扫描角度对应的零深位置开始扫描，获得采样点的电平值最低的位置，该电平值最低的位置即为待测试的天线外壳的差方向图的零深位置，根据待测试的天线外壳的差方向图的零深位置计算该扫描角度下的天线波束指向偏差。
[0009]进一步地，所述获得采样点的电平值最低的位置，包括：先是往X轴的一个方向扫描，并采样，若采样点的电平的数值大于起始位置的数值，则反向扫描，若采样点的数值小于起始位置的数值，则继续反向扫描，使寻零器一直往数值低的方向扫描，直至找出最低数值，最低数值对应的位置即为待测试的天线外壳的差方向图的零深位置。
[0010]进一步地，所述获得采样点的电平值最低的位置，包括：
[0011]a)将寻零器偏移到待测扫描角度对应的零深位置并采样，记为B(0)；
[0012]b)将寻零器往X轴正向偏移一个步进，并采样该位置的电平值，记为B(i)；
[0013]c)判断B(i)是否小于B(i
‑
1)，如果是则i＝i+1，将寻零器继续往正向偏移一个步进，即重复步骤b)；否则进入步骤d)；
[0014]d)将寻零器往X轴负向偏移一个步进，并采样该位置的电平值，记为B(i)；
[0015]e)判断B(i)是否小于B(i
‑
1)，如果是则i＝i+1，将寻零器继续往负向偏移一个步进，即重复步骤d)；否则进入步骤f)；
[0016]f)记下B(i
‑
1)对应的X轴位置，即该扫描角度下差方向图上电平的最低值对应的寻零器的位置d，根据d和发射天线与接收天线之间的距离R计算出该扫描角度下的天线波
束指向偏差θ。
[0017]进一步地，根据公式tanθ＝d/R计算出各个扫描角度下的天线波束指向偏差θ，其中d为特定扫描角度下差方向图上电平的最低值对应的寻零器的位置，R为发射天线与接收天线之间的距离。
[0018]进一步地，将计算出的各个扫描角度下的天线波束指向偏差θ绘制成曲线，作为天线波束指向偏差的测量结果。
[0019]一种基于性能预测的天线波束指向偏差快速测量系统，其包括：
[0020]测试数据获取模块，用于获取采用寻零法测试的天线外壳的天线波束指向偏差值，根据该天线波束指向偏差值逆向推导出每一个扫描角度对应的差方向图中的零深位置；
[0021]扫描模块，用于对于待测试的天线外壳，在特定扫描角度下，寻零器从该扫描角度对应的零深位置开始扫描，获得采样点的电平值最低的位置，该电平值最低的位置即为待测试的天线外壳的差方向图的零深位置；
[0022]计算模块，用于根据待测试的天线外壳的差方向图的零深位置计算该扫描角度下的天线波束指向偏差。
[0023]进一步地，上述系统还包括曲线绘制模块，用于将计算出的各个扫描角度下的天线波束指向偏差绘制成曲线，作为天线波束指向偏差的测量结果。
[0024]本专利技术与现有技术相比的有益效果：
[0025](1)本专利技术的技术方案，基于已有天线外壳的测试结果进行性能预测，在此基础上进行寻零操作，实现天线波束指向偏差的快速测量，解决了寻零法天线波束指向偏差测试效率较低的难题。
[0026](2)本专利技术的技术方案，可以使天线外壳寻零法天线波束指向偏差的测试周期缩短至原先的25％之内，具有良好的工程应用前景。
[0027](3)本专利技术的技术方案，可应用于比幅形式天线外壳的天线波束指向偏差测试。
[0028](4)本专利技术的技术方案，适用于同种类别大批量天线外壳的天线波束指向偏差测试。
[0029]综上，本专利技术基于已有天线外壳天线波束指向偏差的测量结果，对相同类别的待测天线外壳进行性能预测，在预测的基础上进行天线波束指向偏差测量的寻零操作，从而实现天线波束指向偏差的高效率测试。该方式能大幅度提高天线波束指向偏差的测试效率，可用于比幅形式的天线外壳大批量制造阶段的天线波束指向偏差快速测量，具有良好的工程应用前景。
附图说明
[0030]图1是本专利技术的基于性能预测的天线波束指向偏差测试方法的流程示意图。
[0031]图2是本专利技术的寻零法示意图。
[0032]图3是本专利技术的天线零深示意图。
[0033]图4是本专利技术的天线外壳天线波束指向偏差测试曲线。
具体实施方式
[0034]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面通过具体实施例和附图，对本专利技术做进一步详细说明。
[0035]本专利技术涉及的基于性能预测的天线波束指向偏差测试方法，依据预测值进行寻零操作，可大幅度提升同一类别天线外壳的天线波束指向偏差测试效率。
[0036]首先，在采用寻零法测试完一个天线外壳之后，通过其天线波束指向偏差值，逆向推导出其在每一个扫描角度对应的差方向图中零点所对应的寻零器上X轴的位置，即零深位置，将其值写入程序，作为后续同类型天线外壳测试天线波束指向偏差时寻零器寻零的起始位置。
[0037]然后，在进行天线波束指向偏差测试时，在特定扫描角下，寻零器从该零深位置开始扫描，先是往X轴的一个方向扫描，并采样，若采样点的电平的数值大于起始位置的数值，则反向扫描，若采样点的数值小于起始位置的数值，则继续反向扫描。使寻零器一直往数值低的方向扫描，直至找出最低数值，此位置即为待测试的同类型天线外壳的差方向图的零深位置，记下该位置(即寻零器的位置d)用于天线波束指向偏差的计算，从而得出该扫描角下的天线波束指向偏差。其它扫描角测试方法类似。
[0038]本专利技术的基于性能预测的天线波束指向偏差测试方法，其主要的步骤流程如图1所示，具体包括以下步骤：
[0039]1)获取前期采用寻零法测试的天线外壳的天线波束指向偏差数据，并装订(保存)进测试程序内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于性能预测的天线波束指向偏差快速测量方法，其特征在于，包括以下步骤：获取采用寻零法测试的天线外壳的天线波束指向偏差值，根据该天线波束指向偏差值逆向推导出每一个扫描角度对应的差方向图中的零深位置；对于待测试的天线外壳，在特定扫描角度下，寻零器从该扫描角度对应的零深位置开始扫描，获得采样点的电平值最低的位置，该电平值最低的位置即为待测试的天线外壳的差方向图的零深位置，根据待测试的天线外壳的差方向图的零深位置计算该扫描角度下的天线波束指向偏差。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得采样点的电平值最低的位置，包括：先是往X轴的一个方向扫描，并采样，若采样点的电平的数值大于起始位置的数值，则反向扫描，若采样点的数值小于起始位置的数值，则继续反向扫描，使寻零器一直往数值低的方向扫描，直至找出最低数值，最低数值对应的位置即为待测试的天线外壳的差方向图的零深位置。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获得采样点的电平值最低的位置，包括：a)将寻零器偏移到待测扫描角度对应的零深位置并采样，记为B(0)；b)将寻零器往X轴正向偏移一个步进，并采样该位置的电平值，记为B(i)；c)判断B(i)是否小于B(i
‑
1)，如果是则i＝i+1，将寻零器继续往正向偏移一个步进，即重复步骤b)；否则进入步骤d)；d)将寻零器往X轴负向偏移一个步进，并采样该位置的电平值，记为B(i)；e)判断B(i)是否小于B(i
‑
1)，如果是则i＝i+1，将寻零器继续往负向偏移一个步进，即重复步骤d)；否则进入步骤f)；f)记下B(i
‑
1)对应的X轴位置，即该扫描角度下差方向图上电平的最低值对应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳开华，张春波，李健平，史骥，廖俊，
申请(专利权)人：航天特种材料及工艺技术研究所，
类型：发明
国别省市：