【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及相控阵天线测试，尤其涉及一种相控阵天线近场测试系统和方法。
技术介绍
1、相控阵天线配相测试及方向图测试通常采用模拟远场环境的微波暗室进行各阵元相位配平，然后将测试出的各阵元的相位转换为补偿码填入波束控制系统，最后进行整个阵面发射方向图和接收方向图的测试。
2、其中“相控阵天线远场方向图测量方法”(专利号：201510292128.4)，公开了一种相控阵天线远场方向图测量方法，通过对相控阵天线的各阵元进行移相量补偿，在有限距离内实现对所述相控阵天线的远场方向图的测量，将移相量补偿用于近场环境下远场方向图的测量，无法实现本专利描述的近场测试系统的方向图测量，本专利将移相补偿值和幅度补偿值作为相控阵波束控制系统的修正值，方向图测试在近场环境下完成，无需引入移相补偿值。“一种基于球面近场扫描外推的天线方向图测试方法”(专利号：201310153288.1)，该方法在微波暗室中对被测天线进行近场方向图测试，然后根据远场数据进行外推得到远场方向图，本专利描述的是在微波暗室环境下进行远场方向图的测试直接得到远场方向图。“一种高频相控阵天线的远场暗室测试系统及方法”(专利号：201510263290.3)，将待测天线分割为多个规则子阵面，通过波控模块开启其中一个子阵面天线的发射组件，关闭其他子阵面对应的发射组件，调整暗室接收端的方位,完成对该子阵面方向图的测试,依次测试所有子阵面方向图，得到整体天线的合成方向图，本专利描述的是在暗室环境下各阵元进行配相测试，然后直接进行天线方向图测试。
3、其中论文“一种
4、通过上述专利和论文的检索，以往远场方向图的测量均与本系统的方法描述的近场配相、幅相补偿和远场方向图测量存在较大差异。本专利提出一种相控阵天线近场测试系统及方法，利用自动化装置实现快速近场配相、幅相补偿和远场方向图测试。
技术实现思路
1、本专利技术的主要内容是一种相控阵天线近场测试系统及方法，利用自动化装置实现快速近场配相、幅相补偿和远场方向图测试。相控阵天线近场测试系统主要包括被测相控阵天线系统、上位机、发射脉冲产生单元、喇叭馈源、高精度转台、矢量网络分析仪、数据采集系统等仪器仪表。被测相控阵天线系统由波控机、相控阵天线组成。
2、本专利技术提出的一种相控阵天线近场测试系统，包括：
3、转台；
4、相控阵天线系统，固定在转台上，包括波控机和相控阵天线；
5、喇叭馈源，与失网连接，对准相控阵天线的中心位置设置；
6、上位机，与所述波控机连接，用于控制相控阵天线的tr组件通道的导通与关断；
7、发射脉冲产生单元和数据采集系统，发射脉冲产生单元用于输出脉冲信号，并分为两路分别输入数据采集系统和波控机，波控机将发射脉冲和相位码发送至tr组件，所述相控阵天线系统发射的电磁波被喇叭馈源接收，并通过失网输入至数据采集系统。
8、本专利技术还提出了一种相控阵天线近场测试方法，包含以下步骤：
9、s1、提供如权利要求1所述的相控阵天线近场测试系统；
10、s2、将脉冲产生单元输出的脉冲信号分成两路，分别输出至波控机和数据采集系统；
11、s3、上位机打开相控阵天线tr组件某个被测通道发射开关并同时输入发射相位码，波控机将发射脉冲和发射相位码发送至tr组件，被测试系统辐射电磁波至喇叭馈源，在脉冲产生单元的同步下，数据采集系统采集矢网的单通道幅度值和相位值，该幅度值和相位值即为所述某个被测通道的基态幅度值am,i和基态相位值测试完成后关闭所述被测通道，随后上位机逐个开启tr组件其他通道进行测试，测试后再关闭其他通道；
12、s4、计算每个tr组件通道与中心tr组件通道的波程差，进而得到幅度补偿值δam,i和相位补偿值将基态幅度值am,i与幅度补偿值做差并转换为幅度补偿码，作为波控机波控算法中的最终的幅度补偿码，将基态相位值与相位补偿值做差并转换为相位补偿码作为波控机波控算法中的最终的相位补偿码，该幅度补偿码和相位补偿码适用于远场相控阵天线系统；
13、s5、将基态幅度值和基态相位值转化为幅度码和相位码作为波控机波控算法的幅度补偿码和相位补偿码，开启转台进行远场方向图测量。
14、进一步地，所述步骤s3发射相位码是全零发射相位码。
15、进一步地，所述脉冲产生单元输出的脉冲信号是10％占空比的脉冲信号。
16、进一步地，所述相控阵天线近场测试方法还包括接收方向图测试，其内容包含以下步骤：
17、s6、提供所述的相控阵天线近场测试系统；
18、s7、由喇叭馈源产生信号，相控阵天线系统接收喇叭馈源的辐射信号，相控阵天线系统将接收的信号发送至数据采集系统；
19、s8、上位机打开相控阵天线tr组件某个被测通道接收开关并同时输入接收相位码，波控机将接收脉冲和接收相位码发送至tr组件，喇叭馈源辐射电磁波至被测试系统，数据采集系统采集矢网的单通道幅度值和相位值，该幅度值和相位值即为所述某个被测通道的基态幅度值和基态相位值，测试完成后关闭所述被测通道，随后上位机逐个开启tr组件其他通道进行测试，测试后再关闭其他通道；
20、s9、计算每个tr组件通道与中心tr组件通道的波程差，进而得到幅度补偿值和相位补偿值，将基态幅度值与幅度补偿值做差并转换为幅度补偿码，作为波控机波控算法中的最终的幅度补偿码，将基态相位值与相位补偿值做差并转换为相位补偿码作为波控机波控算法中的最终的相位补偿码，该幅度补偿码和相位补偿码适用于远场相控阵天线系统；
21、s10、基态幅度值和基态相位值转化为幅度码和相位码作为波控机波控算法的幅度补偿码和相位补偿码，开启转台进行模拟远场方向图测量。
22、本专利技术具有以下有益效果：
23、1.相控阵天线近场测试系统和方法，采用脉冲同步进行发射幅相测试，安全性高，且发射端和接收端同步发射和采集，可提高采集的数据精度；
24、2.相控阵天线近场测试系统和方法，采用传统测试设备及仪器仪表，测试系统简单，易于工程实现本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种相控阵天线近场测试系统，其特征在于，包括：
2.一种相控阵天线近场测试方法，其特征在于，包含以下步骤：
3.如权利要求2所述的相控阵天线近场测试方法，其特征在于，所述步骤S3发射相位码是全零发射相位码。
4.如权利要求要求2所述的相控阵天线近场测试方法，其特征在于，所述脉冲产生单元输出的脉冲信号是10％占空比的脉冲信号。
5.如权利要求要求2所述的相控阵天线近场测试方法，其特征在于，所述幅度补偿码和相位补偿码适用于远场相控阵天线系统。
6.如权利要求要求2所述的相控阵天线近场测试方法，其特征在于，还包括接收方向图测试，其内容包含以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种相控阵天线近场测试系统，其特征在于，包括：
2.一种相控阵天线近场测试方法，其特征在于，包含以下步骤：
3.如权利要求2所述的相控阵天线近场测试方法，其特征在于，所述步骤s3发射相位码是全零发射相位码。
4.如权利要求要求2所述的相控阵天线近场测试方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：丰超，江利中，张静，张灿，李前，高林星，
申请(专利权)人：上海无线电设备研究所，
类型：发明
国别省市：
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