[發明專利]一種相控陣天線測試系統和方法

在審

• 申請號: 202310542028.7
• 申請日: 2023-05-15
• 公開（公告）號: CN116527165A
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 蔣林;姚勇;趙榮超;葉爭鋒;張勝;宋亞東;李力;陳莉紅;陳曦
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十研究所
• 主分類號: H04B17/29
• 分類號: H04B17/29;G01R29/10;H04B17/15
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 劉凱

1.一種相控陣天線測試系統，其特征在于，包括：矢量網絡分析儀、同步控制單元、輔助天線、被測天線和微波暗室；

所述輔助天線和被測天線設置于微波暗室；

所述矢量網絡分析儀分別與輔助天線和被測天線信號連接；

所述同步控制單元分別與被測天線和矢量網絡分析儀信號連接；

所述測試系統具有射頻鏈路和同步鏈路；

在所述射頻鏈路中，矢量網絡分析儀向輔助天線發出射頻信號，所述被測天線接收輔助天線發射的輻射信號，或，矢量網絡分析儀向被測天線發出射頻信號，所述輔助天線接收被測天線發射的輻射信號，所述輻射信號回傳至矢量網絡分析儀；

在所述同步鏈路中，所述同步控制單元向被測天線發送控制信號的同時向矢量網絡分析儀輸出同步脈沖信號，觸發矢量網絡分析儀采集數據；

所述矢量網絡分析儀至少用于顯示相控陣天線波束建立過程和/或相控陣天線頻率切換過程和/或相控陣天線收斂過程。

2.根據權利要求1所述的相控陣天線測試系統，其特征在于，通過矢量網絡分析儀顯示的相控陣天線波束建立過程讀取波束建立時間；

所述波束建立時間為輔助天線或被測天線從收到波束指向控制命令到該方向信號能量增大至最大功率90％時的時間差。

3.根據權利要求1所述的相控陣天線測試系統，其特征在于，還包括控制器單元，所述控制器單元與同步控制單元相連；

所述控制器單元用于向同步控制單元發送控制信號，所述同步控制單元將控制信號轉發至被測天線；

所述控制信號包括波束指向控制命令、頻率切換控制命令、收斂控制命令或鎖定權值控制命令。

4.根據權利要求3所述的相控陣天線測試系統，其特征在于，還包括控制室，所述矢量網絡分析儀、同步控制單元和控制器單元設置于控制室。

5.根據權利要求3所述的相控陣天線測試系統，其特征在于，所述矢量網絡分析儀發出的射頻信號通過射頻電纜經輔助天線向被測天線輻射信號，被測天線接收到輻射信號后，通過射頻電纜送至矢量網絡分析儀接收端口；或，矢量網絡分析儀發出的射頻信號通過射頻電纜經被測天線向輔助天線輻射信號，輔助天線接收到輻射信號后，通過射頻電纜送至矢量網絡分析儀接收端口；

控制器單元與同步控制單元通過串口延長線相連；同步控制單元與被測天線通過低頻傳輸線相連；同步控制單元與矢量網絡分析儀通過BNC射頻電纜相連，并接入矢量網絡分析外觸發接口。

6.根據權利要求1所述的相控陣天線測試系統，其特征在于，所述矢量網絡分析儀掃描方式設置為點頻模式、觸發源設置為外觸發、觸發方式設置為通道觸發、測量觸發設置為上升沿，根據波束建立時間長短設置矢量網絡分析儀中頻帶寬和測試點數。

7.根據權利要求1所述的相控陣天線測試系統，其特征在于，所述被測天線與輔助天線相對架設，且位于同一高度。

8.一種相控陣天線測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、按照如權利要求1至7中任一項所述的一種相控陣天線測試系統搭建測試系統；

S2、控制被測天線的天線波束指向第一方向；

S3、設置矢量網絡分析儀的掃描方式、觸發源、觸發方式、測量觸發設置、頻率、中頻帶寬和測試點數；

S4、利用同步控制單元向被測天線發出控制信號，所述被測天線響應控制信號；同步控制單元向被測天線發出控制信號的同時向矢量網絡分析儀發出同步脈沖信號，觸發矢量網絡分析儀開始測試；

S5、觀察矢量網絡分析儀輸出波形，根據矢量網絡分析儀顯示的相控陣天線波束建立過程輸出波形或相控陣天線頻率切換過程輸出波形或相控陣天線收斂過程輸出波形，讀取相控陣天線的波束建立時間或頻率切換時間或收斂時間。

9.根據權利要求8所述的相控陣天線測試方法，其特征在于，S4中，所述控制信號包括波束指向控制命令、頻率切換控制命令、收斂控制命令或鎖定權值控制命令；

其中，當控制信號為波束指向控制命令時，被測天線響應控制信號的方式為將天線波束指向第二方向。

10.根據權利要求9所述的相控陣天線測試方法，其特征在于，進行波束建立時間測試時，所述第一方向為指向方位0度，俯仰N度，所述第二方向為指向方位0度，俯仰0度；其中N的取值在30度-60度之間。