[實用新型]相控陣天線測試系統

有效

• 申請號: 202221215759.8
• 申請日: 2022-05-20
• 公開（公告）號: CN218767124U
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 陳宇欽;何麗華;張佳鶯;袁國強;王琳
• 申請（專利權）人: 蘇州益譜電磁科技有限公司
• 主分類號: G01R29/10
• 分類號: G01R29/10;G01R1/04;G01R1/18
• 代理公司: 昆山中際國創知識產權代理有限公司 32311
• 代理人: 尤天珍

本實用新型公開了一種相控陣天線測試系統，包括微波暗室、多軸被測物轉臺、線性滑軌、多軸機械臂、探頭、控制系統和數據處理單元，所述多軸被測物轉臺和多軸機械臂分別安裝于微波暗室的兩側，被測天線安裝于多軸被測物轉臺上，多軸被測物轉臺能夠帶動被測天線分別繞兩個相互垂直的轉軸轉動，所述探頭安裝在多軸機械臂上，多軸機械臂能夠帶動探頭在微波暗室的三維空間內任意運動，本實用新型可實現對相控陣天線的球面近場測試、柱面近場測試、平面近場測試、以及陣子單元的標校測試等，適用于任意曲面形狀的相控陣天線。

技術領域

本實用新型涉及一種天線測試系統，特別涉及一種相控陣天線測試系統。

背景技術

近年來，隨著天線在衛星通信、電子導航、航天探測、雷達監測等領域的廣泛應用，天線測試技術得到了快速發展。尤其是將相控陣天線技術應用到戰術武器領域。相控陣天線的測試技術也發展了幾十年，目前成熟的測試技術主要有:近場、遠場以及緊縮場三大類。近場測試的優點是不需要構建大型微波暗室，可以很好地實現全天候測試，采集的數據信息量大，通過計算分析即可得到方向圖等輻射特性參數；其缺點也非常明顯，主要有對天線測試探頭的位置和移動精度需求較高導致測試系統設計復雜、數據采集量大且需要經過大量計算才能得到輻射特性參數、測試結果不直觀等。緊縮場是一種變相的遠場測試系統，采用高精度反射面和饋源在較小的空間內模擬出遠場測試條件，其優點是對場地需求相對較小，但存在造價昂貴、后期維護保養復雜、測試結果不直觀等缺點。遠場測試系統具有測試快捷方便、測試數據直觀、長期穩定性高、造價適中等優點，主要缺點就是其微波暗室占地面積較大。

隨著相控陣技術的發展，對陣面為曲面的相控陣天線，在同一系統內完成相控陣天線的無源有源測試和陣子單元標校，成為了一個新的迫切需要解決的問題。

實用新型內容

為了克服上述缺陷，本實用新型提供了一種相控陣天線測試系統，該相控陣天線測試系統可以實現平面近場、柱面近場、球面近場、相控陣單元幅度相位標校的快速測試轉換，適用于任意曲面形狀的相控陣天線，大大提高了暗室的利用效率，節約制造成本并提高檢測效率。

本實用新型為了解決其技術問題所采用的技術方案是：1.一種相控陣天線測試系統，包括微波暗室、多軸被測物轉臺、多軸機械臂、探頭、控制系統和數據處理單元，所述多軸被測物轉臺和多軸機械臂分別安裝于微波暗室的兩側，被測天線安裝于多軸被測物轉臺上，多軸被測物轉臺能夠帶動被測天線分別繞兩個相互垂直的轉軸轉動，所述探頭安裝在多軸機械臂上，多軸機械臂能夠帶動探頭在微波暗室的三維空間內任意運動，控制系統驅動多軸機械臂及探頭在微波暗室內運動使其與相控陣被測天線的每個單元陣子以相同的距離和角度正對，控制系統控制多軸被測物轉臺和多軸機械臂動作，數據處理單元能夠接收探頭測試數據和控制系統控制數據并通過計算獲取天線測試數據。

通過將被測天線安裝在多軸被測物轉臺上實現被測天線的固定安裝，被測天線在多軸被測物轉臺上可以保持固定不動狀態，也可以繞單一轉軸轉動或同時要兩個相互垂直的轉軸轉動，探頭用于朝多軸被測物轉臺上的被測天線進行發射或接收信號的測試，探頭在測試過程中可以固定不動，也可以通過多軸機械臂在微波暗室內進行運動實現對被測天線的測試，測試時，在一個微波暗室內，根據測試天線類型和測試要求使多軸被測物轉臺和多軸機械臂分別帶動被測天線和探頭進行運動以滿足不同的測試要求，無需更換不同的測試系統，例如探頭保持不動，控制系統控制被測天線繞兩個相互垂直的軸轉動以獲得球面近場測試數據；控制系統驅動被測天線繞一個軸轉動，同時控制多軸機械臂帶動探頭沿著平行于被測天線轉動軸線方向直線運動以獲得柱面近場測試數據；探頭保持不動時，控制系統控制被測天線繞兩個相互垂直的軸轉動以獲得球面近場測試數據；被測天線保持不動時，控制系統控制多軸機械臂帶動探頭沿著上下和左右運動使得探頭在一個豎直平面上運動對被測天線進行測試以獲得平面近場測試數據；被測天線保持不動時，控制系統控制多軸機械臂帶動探頭在微波暗室內運動進而與被測天線每個單元陣子在相同的距離和角度進行測試，以獲得相控陣各單元陣子的標校數據，進行相控陣天線測試時，需要對相控陣天線建模，確認每個單元的具體位置和角度此時可進行幅度和相位標校。