[發明專利]一種相控陣天線多波位測試系統及測試方法

有效

• 申請號: 201710533178.6
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107703494B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 李冰;陳志楠;賴光霽;任超群
• 申請（專利權）人: 北京遙測技術研究所;航天長征火箭技術有限公司
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40;G01R29/10
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 徐輝

1.一種相控陣天線多波位測試系統，其特征在于包括矢網、探針及伺服系統、相控陣天線、相控陣天線測控盒和上位機；

矢網用于發射射頻信號f_t至探針，通過探針將射頻信號發送至相控陣天線，矢網接收相控陣天線返回的對應不同波束指向角i的射頻信號f_ri，并將所發射射頻信號f_t與返回的射頻信號f_ri進行比較，計算二者相位差P_i并發送給上位機；

探針及伺服系統包括探針和伺服系統，所述伺服系統基于上位機發送的運行指令控制探針按設定軌跡移動，探針每運行到一個掃描點，伺服系統向相控陣天線測控盒發送一次移動信號，探針用于發送發射射頻信號f_t；

相控陣天線測控盒，接收上位機發送的波控序列表并存儲；相控陣天線測控盒接收上位機發送的各波束指向角對應的控制碼表，并轉發給相控陣天線，相控陣天線接收到各波束指向角對應的控制碼表后將其存儲；相控陣天線測控盒接收伺服系統發送的移動信號后，遍歷所存儲的波控序列表，將波控序列表中的天線波束指向角的控制碼在相控陣天線中的映射地址逐一發送給相控陣天線，相控陣天線通過映射地址查詢對應的波束指向角的控制碼，并執行該控制碼，使天線指向相應的波束指向角；

上位機向所述伺服系統發送運行指令；向相控陣天線測控盒發送波控序列表和各波束指向角對應的控制碼表；上位機接收矢網發送的各掃描點的相位差P_i，第j個掃描點的相位差記為P_ij，計算同一波束指向角i所有位置的合成指向角P_oi；判斷|P_oi-P_li|是否小于等于閾值，如果小于等于閾值，則結束測試；如果大于閾值，對波束指向角進行補償；P_li為理論設計的波束指向角；

上位機對波束指向角進行補償的方法為：當P_oi-P_li大于閾值時，調整該波束指向角對應的控制碼，使得控制碼對應的波束指向角減小，使得|P_oi-P_li|小于閾值；當P_li-P_oi大于閾值時，調整該波束指向角對應的控制碼，使控制碼對應的波束指向角增大，使得|P_oi-P_li|小于閾值；更新該波束指向角對應的控制碼，并通過相控陣天線測控盒發送給相控陣天線，更新相控陣天線中存儲的各波束指向角對應的控制碼；

還包括路由器，上位機通過路由器分別連接矢網和探針及伺服系統；

相控陣天線測控盒包括編碼波控序列表模塊、并行輸入接口、第一422接口和第二422接口；第一422接口用于與上位機通訊，第二422接口用于與相控陣天線通訊；并行輸入接口用于與探針及伺服系統通訊；編碼波控序列表模塊用于存儲波控序列表；

伺服系統向相控陣天線測控盒的并行輸入接口發送的移動信號為16位并行信號，相控陣天線測控盒的并行輸入接口為16位并行接收端口；

所述閾值為0.1°～0.2°。

2.一種利用權利要求1所述的相控陣天線多波位測試系統進行測試的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)上位機向相控陣天線測控盒發送波控序列表，相控陣測試盒接收到波控序列表后存儲，上位機通過相控陣天線測控盒將各波束指向角對應的波控碼表發送給相控陣天線，相控陣天線接收到波控碼后進行存儲；

(2)探針及伺服系統控制探針運動到一個掃描點，將移動信號發送給相控陣天線測控盒，相控陣天線測控盒接收到一次移動信號后，遍歷所存儲的波控序列表，將波控序列表中的天線波束指向角的控制碼在相控陣天線中的映射地址逐一發送給相控陣天線，相控陣天線通過映射地址查詢對應的波束指向角的控制碼，并執行該控制碼，使天線指向相應的波束指向角；上位機接收矢網發送的各波束指向角的相位差P_i，并存儲；移動信號為并行16位編碼；

(3)判斷當前掃描點是否為最后一個掃描點，如果是最后一個掃描點，則結束掃描，進入步驟(4)；如果不是最后一個掃描點，則返回步驟(2)；

(4)上位機接收矢網發送的各掃描點的相位差P_i，第j個掃描點的第i個相位差記為P_ij，計算同一波束指向角i所有位置的合成指向角P_oi；上位機判斷|P_oi-P_li|是否小于等于閾值，如果小于等于閾值，則結束測試；如果大于閾值，對波束指向角進行補償，更新上位機中該波束指向角對應的波控碼表，并返回步驟(1)；P_li為理論設計的波束指向角；

步驟(4)中更新上位機中該波束指向角對應的波控碼表的方法為：當P_oi-P_li大于閾值時，調整該波束指向角對應的控制碼，使得控制碼對應的波束指向角減小，使得|P_oi-P_li|小于閾值；當P_li-P_oi大于閾值時，調整該波束指向角對應的控制碼，使控制碼對應的波束指向角增大，使得|P_oi-P_li|小于閾值；更新該波束指向角對應的控制碼。