[發明專利]一種分時數據合成的共形陣列測試方法

有效

• 申請號: 201811199630.0
• 申請日: 2018-10-15
• 公開（公告）號: CN109374989B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 朱慶超;張小林;方佳;苗菁;張琪春;金謀平
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: G01R29/10
• 分類號: G01R29/10;G01S7/40
• 代理公司: 合肥昊晟德專利代理事務所(普通合伙) 34153
• 代理人: 顧煒燁

本發明公開一種分時數據合成的共形陣列測試方法，包括步驟；對天線中的各個體單元、多通道開關的各端口進行編號；測試各所述開關電纜鏈路的不一致性并保存不一致性的測試數據；將所述端口通過所述電纜與對應編號的所述個體單元連接，設置平面近場測試參數，并確定近場采集平面；固定所述天線不動，逐一打開各所述端口，并采集單元平面近場數據，直到根據所述對應關系采集所有單元平面近場數據；對所述單元平面近場數據進行去除不一致性操作；對所述單元平面近場數據進行相位加權合成，獲得天線平面近場數據；進行近遠場變換獲得天線方向圖；本發明可得到天線任意波位的方向圖，大幅度提高現有資源配置下天線測試能力。

技術領域

本發明涉及共形陣列方向圖測試領域，具體涉及一種分時數據合成的共形陣列測試方法。

背景技術

共形天線指口徑面與載體平臺形狀完全共形的天線，其載體平臺往往是飛機、輪船、導彈及一些高速飛行的物體。與平面陣相比，共形天線掃描范圍更大；由于與載體共形而具有低剖面特性，符合載體空氣動力學設計；在節省載體有限空間的同時也降低了雷達散射截面積。

為驗證天線輻射特性，需測試天線方向圖。天線方向圖是指離天線一定距離處，輻射場的相對場強隨方向變化的圖形，是對天線輻射特性的圖形描述方法，天線方向圖也稱為遠場方向圖。從天線方向圖中可觀察到天線的各項參數；天線方向圖通常采用通過天線最大輻射方向上的兩個相互垂直的平面方向圖來表示。

平面近場測試方法伴隨著天線產生而產生，亦隨著天線發展而不斷改進。相較于遠場測試方法，平面近場測試方法因測試過程在微波暗室中進行而具有保密性好、可全天候工作的優點。其次，當天線陣面尺寸很大時，遠場測試距離很遠，地形對測試結果影響很大，進而導致測試結果不準確，近場測試首先獲得被測天線輻射場的波譜接著通過波譜積分得到被測天線輻射區域任何一點的場值，因此測試信息豐富、結果準確。最后，遠場測試時大型天線不宜拆卸且被測天線需轉動對機械結構強度要求高，平面近場測試時被測天線固定不動因而更加高效便捷。

平面近場測試方法基于無源區麥克斯韋方程組在三維直角坐標系下解的譜域表達式，其物理意義在于無源區任意點的場值可認為是空間各個方向平面波疊加的結果。該方法為測量半空間輻射高增益筆形波束天線的主流方法，測試時首先采集被測天線口徑面前的一個平面(采樣面)上的切向電場分布，接著計算出波譜函數，最后根據近遠場變換算出半空間任意點的場強。

無源方向圖測試指不借助有源通道進行天線方向圖測試。現有平面近場無源方向圖測試方法獲取掃描狀態(波位)方向圖時借助配相電纜，每個波位對應一組配相電纜。以一維掃描方向圖測試為例，另一維單元通過功分器合成，因此電纜根數與掃描方向的單元個數相同。當該方法用于共形陣列無源方向圖測試時，由于天線單元位置排布不存在明顯規律，另一維單元無法通過功分器合成，因此電纜根數與全陣單元數相同，測試成本(包括電纜加工成本、人工成本和時間成本)很高，當陣列規模較大時測試成本更高。對于任意曲面共形天線，載體曲面呈現不規則形狀，因此不存在兩組關于法向完全對稱的波位，且當掃描角逐漸增大時方向圖特性(如波束寬度、副瓣電平)變化未呈現明顯規律性，加密波位掃描間隔顯得尤為重要，而現有平面近場測試方法無法滿足測試需求。

鑒于上述缺陷，本發明創作者經過長時間的研究和實踐終于獲得了本發明。

發明內容

為解決上述技術缺陷，本發明采用的技術方案在于，提供一種分時數據合成的共形陣列測試方法，包括步驟；

S1，對天線中的各個體單元進行編號，同時對多通道開關的各端口進行編號；

S2，確定所述個體單元編號與所述端口編號之間的對應關系；

S3，將所述多通道開關的所述端口與各電纜連接，各所述端口和所述電纜形成若干開關電纜鏈路；通過矢量網絡分析儀測試各所述開關電纜鏈路的不一致性并保存不一致性的測試數據；