【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水面舰船电磁兼容试验，尤其涉及一种船用收发分置相控阵天线隔离度自动测试系统及方法。
技术介绍
1、随着射频集成技术的发展以及新一代tr组件的广泛应用，船用相控阵设备功能集成度、发射功率均大幅提升；设备为提高功能复用水平，多采用收发分置的形式提升有效接收时间，而收发阵面间的隔离度是设备各功能协同工作的前提；因此，在船总体资源受限的情况下，有必要开展收发阵面间不同角度、不同频率和不同功率情况下的隔离度测试，以支撑船总体设计，保障设备装船后全面发挥效能。
2、船用相控阵设备工作频段宽，可能覆盖几个吉赫兹的频段；天线覆盖空域广，一般为方位0°~360°，仰角-15°~70°；发射功率可调，一般根据使用需求分为3~5档。为完全掌握船用收发分置相控阵天线隔离度情况，支撑船总体设计，需要开展各个不同角度、不同频率和不同功率下的隔离度测试。由于测试工况多，数据量大，人工读取测试数据判断接收天线是否受发射天线电磁干扰的效率低。因此，为提高船用收发分置相控阵天线隔离度试验效率，需要一套系统能自动完成船用收发分置相控阵天线间隔离度测试、采集以及收发阵面间干扰情况的判断。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种船用收发分置相控阵天线隔离度自动测试系统及方法，用于超大规模测试工况下，船用收发分置相控阵天线间隔离度自动测试、采集以及收发阵面间干扰情况的自动判断，利用该成果可有力提升隔离度测试效率。
2、本专利技术解决其技术问题所采用
3、本专利技术提供一种船用收发分置相控阵天线隔离度自动测试系统，该系统包括：测试控制管理装置和频谱测试装置，用于对船用收发分置相控阵天线的接收天线和发射天线之间的隔离度进行自动测试、采集以及收发天线间干扰情况的自动判断；其中：
4、测试控制管理装置通过以太网接口与频谱测试装置相连；测试控制管理装置通过以太网接口和船用信息传输网络连接；频谱测试装置通过射频电缆与接收天线的输出射频信号端口相连；
5、通过测试控制管理装置完成船用收发分置相控阵天线测试工况设置，根据测试流程，通过船用信息传输网络向船用收发分置相控阵天线、频谱测试装置发送各种控制命令；
6、通过频谱测试装置采集接收天线接收到的电磁频谱信号，通过网线将采集到的电磁频谱信号发送至测试控制管理装置存储，并通过测试控制管理装置自动判断接收天线是否受到电磁干扰，实现对船用收发分置相控阵天线隔离度的自动测试。
7、进一步地，本专利技术的所述测试控制管理装置发送控制命令的方法包括：
8、通过测试控制管理装置完成船用收发分置相控阵天线测试工况设置，根据测试流程，通过船用信息传输网络自动发送“测试工况命令”至船用收发分置相控阵天线；船用收发分置相控阵天线响应“测试工况命令”后，通过船用信息传输网络向测试控制管理装置反馈“测试工况命令确认信息”、“当前工况相控阵发射天线主波束指向erp”以及“当前工况相控阵接收天线主波束指向增益gr”。
9、进一步地，本专利技术的所述频谱测试装置采集接收天线接收到的电磁频谱信号的方法包括：
10、频谱测试装置采用最大保持模式，采集接收天线接收到的电磁频谱信号，采集时间不小于发射天线的一个完整扫描发射周期，并通过网线将采集到的电磁频谱信号发送至测试控制管理装置存储，测试数据与测试工况一一对应。
11、进一步地，本专利技术的所述测试控制管理装置自动判断电磁干扰的方法包括：
12、测试控制管理装置接收测试工况下的发射天线主波束指向erp值及频谱测试装置接收到电磁频谱信号中干扰信号强度，计算船用收发分置相控阵天线隔离度；
13、当计算得到的隔离度超过了船用收发分置相控阵天线内控的隔离度门限，则表明该工况下相控阵发射天线受干扰，影响船用收发分置相控阵天线协同工作，并统计所有工况下接收天线受干扰比率及受干扰工况分布。
14、进一步地，本专利技术的所述计算船用收发分置相控阵天线隔离度的方法包括：
15、计算船用收发分置相控阵天线隔离度li：
16、li=erp+gr-pr-l1
17、式中，erp为相控阵发射天线主波束指向有效辐射值，单位dbm；gr为相控阵接收天线主波束指向增益，单位db；l1为频谱测试装置与相控阵接收天线之间的线缆损耗，单位db；pr为频谱测试装置接收到的信号功率，单位dbm。
18、进一步地，本专利技术的所述测试控制管理装置包括工控机和电脑显示器，工控机具有两个以太网接口，1个显示器连接口，工控机通过显示器连接口与电脑显示器连接，工控机通过1个以太网接口接入船用作战系统网络，通过另一个以太网接口与频谱测试装置相连。
19、进一步地，本专利技术的所述频谱测试装置采用频谱分析仪，具有1个以太网接口。
20、本专利技术提供一种船用收发分置相控阵天线隔离度自动测试方法，该方法包括以下步骤：
21、步骤1、设置测试工况参数；
22、通过测试控制管理装置设置频谱测试装置为最大保持模式，设置采集频段、采集带宽、分辨率带宽、测试控制管理装置控制信号采集时间；
23、通过测试控制管理装置设置发射天线发射频点为f1，工作模式为对空探测，设置接收天线主波束角度为阵面法线方位、仰角、方位和仰角角度步进、方位范围值、仰角范围值、隔离度门限值；
24、步骤2、启动测试；
25、测试控制管理装置通过船用信息传输网络发送测试工况，并通过船用信息传输网络获取工况确认信息、“当前工况相控阵发射天线主波束指向erp”以及“当前工况相控阵接收天线主波束指向增益gr”；测试控制管理装置自动控制频谱采集装置开始采集电磁频谱信号，待采集时间达到预设值，测试控制管理装置自动控制频谱采集装置结束本次信号采集，并存储本次采集到的信号数据，转入下个工况采集；
26、步骤3、待完成全样本测试后，测试控制管理装置根据船用收发分置相控阵天线隔离度计算公式自动计算各工况下天线隔离度，并与隔离度门限值进行比较，统计全样本量中天线隔离度低于门限值的工况所占比例及受干扰工况分布，测试结束。
27、进一步地，本专利技术的所述测试工况参数具体设置为：
28、采集频段为12ghz~13ghz，采集带宽1ghz，分辨率带宽为100khz，测试控制管理装置控制信号采集时间为1min；
29、通过测试控制管理装置设置船用相控阵发射天线发射频点为f1，工作模式为对空探测，设置船用相控阵接收天线主波束角度为阵面法线方位0°、仰角0°，方位和仰角角度步进为5°，方位范围值为0°~90°，仰角范围值为0°~70°；隔离度门限值为100db。
30、进一步地，本专利技术的所述船用收发分置相控阵天线隔离度计算公式具体为：
31、计算船用收发分置相控阵天线隔离度li：
32、li=erp+gr-pr-l1
33、式本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种船用收发分置相控阵天线隔离度自动测试系统，其特征在于，该系统包括：测试控制管理装置和频谱测试装置，用于对船用收发分置相控阵天线的接收天线和发射天线之间的隔离度进行自动测试、采集以及收发天线间干扰情况的自动判断；其中：
2.根据权利要求1所述的船用收发分置相控阵天线隔离度自动测试系统，其特征在于，所述测试控制管理装置发送控制命令的方法包括：
3.根据权利要求1所述的船用收发分置相控阵天线隔离度自动测试系统，其特征在于，所述频谱测试装置采集接收天线接收到的电磁频谱信号的方法包括：
4.根据权利要求1所述的船用收发分置相控阵天线隔离度自动测试系统，其特征在于，所述测试控制管理装置自动判断电磁干扰的方法包括：
5.根据权利要求4所述的船用收发分置相控阵天线隔离度自动测试系统，其特征在于，所述计算船用收发分置相控阵天线隔离度的方法包括：
6.根据权利要求1所述的船用收发分置相控阵天线隔离度自动测试系统，其特征在于，所述测试控制管理装置包括工控机和电脑显示器，工控机具有两个以太网接口，1个显示器连接口，工控机通过显示器连接口
7.根据权利要求1所述的船用收发分置相控阵天线隔离度自动测试系统，其特征在于，所述频谱测试装置采用频谱分析仪，具有1个以太网接口。
8.一种船用收发分置相控阵天线隔离度自动测试方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的船用收发分置相控阵天线隔离度自动测试方法，其特征在于，所述测试工况参数具体设置为：
10.根据权利要求8所述的船用收发分置相控阵天线隔离度自动测试方法，其特征在于，所述船用收发分置相控阵天线隔离度计算公式具体为：
...【技术特征摘要】
1.一种船用收发分置相控阵天线隔离度自动测试系统，其特征在于，该系统包括：测试控制管理装置和频谱测试装置，用于对船用收发分置相控阵天线的接收天线和发射天线之间的隔离度进行自动测试、采集以及收发天线间干扰情况的自动判断；其中：
2.根据权利要求1所述的船用收发分置相控阵天线隔离度自动测试系统，其特征在于，所述测试控制管理装置发送控制命令的方法包括：
3.根据权利要求1所述的船用收发分置相控阵天线隔离度自动测试系统，其特征在于，所述频谱测试装置采集接收天线接收到的电磁频谱信号的方法包括：
4.根据权利要求1所述的船用收发分置相控阵天线隔离度自动测试系统，其特征在于，所述测试控制管理装置自动判断电磁干扰的方法包括：
5.根据权利要求4所述的船用收发分置相控阵天线隔离度自动测试系统，其特征在于，所述计算船用收发分置相控阵天线隔离度的方法包括：
...【专利技术属性】
技术研发人员：程潆标，李佳伟，帅逸亭，付昕莹，余寅，
申请(专利权)人：中国舰船研究设计中心，
类型：发明
国别省市：
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