一种阵列天线幅相检测装置制造方法及图纸

一种阵列天线幅相检测装置，由检测天线、上屏蔽腔体和下屏蔽腔体组成，上屏蔽腔体、下屏蔽腔体采用金属材料，形状为圆筒状，二者的内径和外径相同，下屏蔽腔体的高度大于待测阵元的纵向高度，上屏蔽腔体与下屏蔽腔体外侧各标有方向指示线用于对准检测天线和待测阵元的旋转方向，检测天线通过紧固件与上屏蔽腔体的一端固定在一起。该装置除包含检测天线之外，还增加了一个金属屏蔽腔体，屏蔽腔体由上下两部分腔体构成，起到了定位、定向和电磁隔离作用，解决了目前通用的天线幅相检测装置所存在的问题，降低了幅相测试误差。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种阵列天线幅相检测装置，属于雷达天线涉及领域。
技术介绍
对于圆极化相控阵天线，单元形式为微带贴片，天线单元与TR组件之间采取盲插 接头连接的方式，在进行远场方向图测试前，有必要对天线阵元的幅相进行检测，一来检查 采用盲插的方式，阵元与TR组件的连接是否紧密；二来也可以验证各阵元的幅相分布是否 与波束仿真的要求一致。目前国内外用于检测阵列天线幅相的装置有如下两种一种检测装置形式为对称 振子，通常要求其长度L短于被测件，并且两臂长度必须对称，馈电部分采用双线对称式平 衡器。测试时，将对称振子置于待测阵元附近，或挂在待测阵元上，挂钩采用绝缘材料，要尽 可能保持每次放置的位置相同。另一种检测装置采用平衡环形式，环可以是圆的，也可以是 矩形的。其尺寸<< λ，外观对称，其定位方式与上述对称振子相同。这两种检测装置均存在一定的问题，会导致天线幅相检测的结果存在误差。具体 描述如下检测装置是在开放的环境下进行，容易受到周围电磁信号的干扰，给检测结果带 来误差；检测装置采用挂钩或者手动放置在被测阵元的附近或上方，检测天线与被测阵元 之间高度、相对位置和极化方向难以固定，容易引入幅相测试误差。
技术实现思路
本技术的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供一种阵列天线幅相检 测装置，降低了幅相测试误差。本技术的技术解决方案是一种阵列天线幅相检测装置，由检测天线、上屏蔽 腔体和下屏蔽腔体组成，上屏蔽腔体、下屏蔽腔体采用金属材料，形状为圆筒状，二者的内 径和外径相同，下屏蔽腔体的高度大于待测阵元的纵向高度，上屏蔽腔体与下屏蔽腔体外 侧各标有方向指示线用于对准检测天线和待测阵元的旋转方向，检测天线通过紧固件与上 屏蔽腔体的一端固定在一起。所述检测天线为微带贴片单元，其工作频率、极化性能与待测阵元相同。本技术与现有技术相比的优点在于本专利技术提出了一种新型的阵面幅相检测 装置，该装置除包含检测天线之外，还增加了一个金属屏蔽腔体，屏蔽腔体由上下两部分腔 体构成，起到了定位、定向和电磁隔离作用，解决了目前通用的天线幅相检测装置所存在的 问题，降低了幅相测试误差。附图说明图1为本技术的组成结构示意图；图2为本技术的使用原理图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术做进一步详细的描述如图1所示，本技术的检测装置由检测天线1、上屏蔽腔体2和下屏蔽腔体3 构成。检测天线1采用微带贴片形式，其工作频率和极化性能与待测阵元相同，并通过紧固 件与上屏蔽腔体2固定在一起；上、下屏蔽腔体为金属材料，采用圆筒状结构，二者具有相 同的内外径尺寸，圆筒内径应在确保不与相邻的其它阵元发生干涉的前提下，尽量做大。下 腔体3高度要大于待测阵元的纵向高度；上、下屏蔽腔体外侧各标有一条“方向指示线” 4， 用于对准检测天线和待测阵元的旋转方向。本装置的检测方法为矢网电路系统S21参数的测试方法，矢量网络分析仪7的一 端接被测阵元5，另一端接与被测阵元5相同工作频段的圆极化微带贴片单元，即检测天线 1。测试原理如图2所示，测试时，将辐射阵元水平放置，将下腔体3罩在待测阵元5上，调 整其位置和方向，使得待测阵元5几何中心置于下腔体轴线上，待测阵元5参考方向与腔体 上方向指示线4的指向一致；将安装有检测天线1的上屏蔽腔体2及放叠在下腔体3上， 确保两个腔体共轴放置，且指示线指向4 一致，这样，开放的辐射系统就形成了一个闭合的 电路系统。利用电路系统S21参数的测试方法，并依次更换待测阵元，就可以获得整个辐射 阵面各阵元的相对幅度和相位，编号6为有源馈电网络。该种天线幅相检测装置解决了如下问题首先，由于金属腔体的屏蔽作用，测试过程不会受到周围环境的影响，测试结果具 有精确、稳定的优点。需要说明的是，因为金属腔体的屏蔽作用，闭合的电路系统中成为了 一个谐振腔，检测天线和被测天线之间的耦合，会使他们各自的匹配发生变化，这样通道的 幅相检测结果也即被测天线的幅相检测结果会有一定的误差。但在单元形式相同的等幅相 控阵天线上，各被测单元与检测天线之间的耦合所导致的误差是一致的，因此被测单元的 相对幅相检测结果是准确的。金属腔体的内径要在不与相邻待测阵元干扰的情况下，尽量 大一些，以增大天线系统的辐射边界。其次，该金属屏蔽腔体高度固定，从而确保了检测天线与待测阵元之间的高度保 持不变，避免了检测天线放置高度不一致而引入的幅相测试误差(主要是相位误差)；第三，放置下腔体时可以参照待测阵元及周围阵元的位置，可以确保将待测阵元 的几何中心放置在下腔体的中心。为使每次测试时检测天线与待测天线的相对位置固定， 金属腔体分为上下两层，上下腔体共轴，内外径共圆。每次测试时将下腔体圆心与待测阵元 的中心重合，再将上腔体与下腔体共轴叠放在一起，这样就确保了检测天线与待测天线的 相对位置保持不变，避免了检测天线位置偏差引入的幅相测试误差；第四，屏蔽腔上、下腔体均标有“方向指示线”，操作中将下腔体的方向指示线与待 测阵元的参考方向调整为一致，再使上下腔体的指示线重合，因为上腔体与检测天线之间 采用紧固件相连，这样就确保了待测天线与检测天线间极化方向保持不变，避免了二者方 向不一致而引入幅相测试误差。经过使用本幅相检测装置对相控阵天线的各阵元进行检测后，取得了如下效果 有效地检测到阵列辐射口面的幅相数据，该幅相数据中不光包含了有源馈电网络固有的幅 相性能，还包含了阵面与有源馈电网络之间“盲插”接头引入的幅相误差以及辐射单元加 工过程中产生的不一致性引入的幅相误差；通过对该检测装置测得的幅相数据进行仿真分析，可以获得该多波束相控阵天线的辐射方向图，该分析结果与远场实测结果一致。 本技术未详细描述内容为本领域技术人员公知技术。权利要求1.一种阵列天线幅相检测装置，其特征在于由检测天线、上屏蔽腔体和下屏蔽腔体 组成，上屏蔽腔体、下屏蔽腔体采用金属材料，形状为圆筒状，二者的内径和外径相同，下屏 蔽腔体的高度大于待测阵元的纵向高度，上屏蔽腔体与下屏蔽腔体外侧各标有方向指示线 用于对准检测天线和待测阵元的旋转方向，检测天线通过紧固件与上屏蔽腔体的一端固定在一起。2.根据权利要求1所述的一种阵列天线幅相检测装置，其特征在于所述检测天线为 微带贴片单元，其工作频率、极化性能与待测阵元相同。专利摘要一种阵列天线幅相检测装置，由检测天线、上屏蔽腔体和下屏蔽腔体组成，上屏蔽腔体、下屏蔽腔体采用金属材料，形状为圆筒状，二者的内径和外径相同，下屏蔽腔体的高度大于待测阵元的纵向高度，上屏蔽腔体与下屏蔽腔体外侧各标有方向指示线用于对准检测天线和待测阵元的旋转方向，检测天线通过紧固件与上屏蔽腔体的一端固定在一起。该装置除包含检测天线之外，还增加了一个金属屏蔽腔体，屏蔽腔体由上下两部分腔体构成，起到了定位、定向和电磁隔离作用，解决了目前通用的天线幅相检测装置所存在的问题，降低了幅相测试误差。文档编号G01R29/08GK201897616SQ20102058661公开日2011年7月13日 申请日期2010年10月27日 优先权日2010年10月27日专利技术者李荣军, 杨慧杰, 杨红玺, 贾秀娟 申请人:西安空间无线电技术研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种阵列天线幅相检测装置，其特征在于：由检测天线、上屏蔽腔体和下屏蔽腔体组成，上屏蔽腔体、下屏蔽腔体采用金属材料，形状为圆筒状，二者的内径和外径相同，下屏蔽腔体的高度大于待测阵元的纵向高度，上屏蔽腔体与下屏蔽腔体外侧各标有方向指示线用于对准检测天线和待测阵元的旋转方向，检测天线通过紧固件与上屏蔽腔体的一端固定在一起。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李荣军，杨慧杰，杨红玺，贾秀娟，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：实用新型
国别省市：87