CN108020728A - 一种用于天线罩瞄准误差的测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于天线罩瞄准误差的测试方法，属于电磁场与微波技术领域，该测试方法在传统的寻零器等尺度扫描的基础上，改进为变尺度扫描，即先进行零深位置的粗定位，通过相对大的扫描范围和相对低的扫描精度，只需得到零深的粗略位置即可，并在此基础上，进一步缩小扫描范围并提高精度，极大的降低了采样点数，可大幅度提高天线罩瞄准误差的测试效率，本发明的寻零器变尺度扫描搜零算法突破了传统的天线罩瞄准误差等尺度扫描的测量方式，解决了瞄准误差测试效率较低的难题，具有良好的工程应用前景。

Description

一种用于天线罩瞄准误差的测试方法

技术领域

本发明属于电磁场与微波技术领域，具体涉及一种用于天线罩瞄准误差的测试方法。

背景技术

瞄准误差测试是天线罩电性能测试的一个项目，测试方法包括搜零法和比幅电子定标法，其中，电子定标法测试系统需要建立接收电平与瞄准误差的定标曲线，对于新研制的天线罩往往需要重新建立定标曲线，因此存在一定的不足，搜零法相对电子定标法更接近天线罩实际工作状态，它通过发射天线的移动扫描或接收天线的小范围旋转扫描实现天线波束指向的定位，测试更为精确，然而传统的搜零法采用等尺度扫描，即测试瞄准误差时，需要事先设定好寻零器的搜零区间及搜零精度，采用等尺度的搜零方式，寻零器在固定的搜零区间内以固定的搜零精度不断的往复运动进行搜零操作，该种测试方式测试效率较低，完成一次测试任务需耗费大量的时间成本。

发明内容

本发明的目的在于克服传统天线罩瞄准误差测试时，寻零器等尺度扫描效率较低，测试周期较长等问题，提供一种用于天线罩瞄准误差的测试方法。

本发明的技术方案如下：

一种用于天线罩瞄准误差的测试方法，包括以下步骤：

1)垂直方向不带罩天线零深位置粗定位，得到粗略零深位置X1，所述扫描精度为a；

2)垂直方向不带罩天线零深位置精确定位，具体是：对步骤1)所得零深位置进行置零操作，以步骤1)所得零深位置为中心，以沿该中心水平轴相反方向各1-2倍的a距离为扫描范围，扫描范围太大则导致效率降低，范围太小可能得不到零深位置，扫描精度a'由以下公式得到：

a'≤R×L 公式(1)

其中，R为收发天线的距离，L为瞄准误差测试精度要求(单位为mrad)；得到精确零深位置X1'；

3)得到垂直方向不带罩天线零深精确位置后，对其零深位置进行置零操作；

4)将接收天线转台转至角度α，所述天线罩测试方位角为α～β；

5)水平方向不带罩天线零深位置粗定位，采用步骤1)所述的扫描方法，得到水平方向不带罩天线粗略零深位置X2_0i，其中i指转台步进1次；

6)水平方向不带罩天线零深位置精确定位，具体为：对步骤5)所得零深位置进行置零操作，以步骤5)所得零深位置为中心，采用步骤2)所述扫描方法，得到精确零深位置X2'_0i；

7)将转台依次步进角度γ，重复步骤5)和6)，得到不同转台角度下的精确零深位置X2'_1i，X2'_2i……X2'_{(i|β-α|/γ)}；

8)带上天线罩，重复步骤4)～7)，得到不同转台角度下带罩的天线精确零深位置X3'_0i，X3'_1i，X3'_2i……X3'_{(i|β-α|/γ)}；

9)天线罩的瞄准误差计算，具体是：对步骤6)～8)所得精确零深位置数据计算即得不同角度的天线罩的瞄准误差。

所述零深位置均是通过天线差方向图曲线得到，为本领域公知的技术；

所述步骤1)具体操作为：首先粗略设定寻零器的扫描范围，并且在该扫描区间内，粗略设定寻零器的扫描精度a，能够通过天线差方向图曲线获得垂直方向天线粗略零深位置X1即可；

进一步地，寻零器的粗略扫描范围通常设置为-300mm到+300mm之间，只需确保能够找到零深位置即可，若未找到零深位置，可适当扩大扫描范围，扫描精度a通常可设置为10mm到20mm之间，该范围精度能够满足测试要求，因为瞄准误差测试精度要求通常为小数位；

所述角度γ根据实际测试精度要求来选择，测试精度要求高，则角度可适当小一些，例如可选择1°或2°等，而精度要求低，则角度可适当大一些；

所述步骤9)中的计算方法为本领域公知的技术，即瞄准误差BSE1＝(X2'_0i-X3'_0i)/R，以此类推，其中，R为收发天线的距离。

本发明相对于现有技术具有以下特点及优势：

本发明的寻零器变尺度扫描搜零算法突破了传统的天线罩瞄准误差等尺度扫描的测量方式，采用变尺度扫描，即先进行零深位置的粗定位，通过相对大的扫描范围和相对低的扫描精度，只需得到零深的粗略位置即可，且在此基础上，进一步缩小扫描范围并提高精度，极大的降低了采样点数，不像现有技术中直接采用大扫描范围和高精度固定扫描，所需要采样点数非常多；本发明的方法在保证瞄准误差精确测量的基础上，使天线罩瞄准误差测量的采样点数大幅度降低，能大幅度提高瞄准误差的测试效率，可用于比幅单脉冲体制雷达天线罩瞄准误差的快速测量，解决了瞄准误差测试效率较低的难题；具有良好的工程应用前景。

附图说明

图1是本发明的测试流程图；

图2是本发明的天线零深示意图；

图3是本发明的瞄准误差测试曲线。

具体实施方式

下面参照附图来说明本发明的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或者更多个其他附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。

结合图1至图3具体说明本实施方式，以某型号天线罩瞄准误差测试为例，进行测试步骤的详细实施方式说明，该型号天线罩测试方位角为-20°～20°，瞄准误差测试精度要求为0.2mrad，收发天线距离R＝12m。现场使用寻零器支架进行扫描，安装发射天线、接收天线，使两天线极化方向与测试要求一致，并连接好收发天线与测试仪器之间的连接电缆；具体测试步骤如下：

1)、将寻零器在垂直方向上进行搜零，搜零范围-300mm～300mm，步进即扫描精度a为10mm，采样点数为61个，得到垂直方向天线零深初步位置后，

2)、对垂直方向天线零深位置进行置零操作，再进行细化扫描，搜零范围-20mm～20mm，步进为1mm，采样点数41个，得到垂直方向天线零深精确位置

3)、对垂直方向天线零深精确位置进行置零操作；

4)、将接收天线转台转至-20°；

5)、将寻零器在水平方向上进行搜零，搜零范围-300mm～300mm，步进为10mm，采样点数为61个，得到水平方向天线零深初步位置；

6)、对水平方向天线零深位置进行置零操作，再进行细化扫描，搜零范围-20mm～20mm，步进为1mm，采样点数41个，记录下不带罩下该角度零深位置X1；

7)、将转台依次步进1°重复操作5)、6)步骤，得到不同转台角度下的零深位置X2，X3……X41，如图2所示；

8)、带上天线罩，重复步骤4)～7)，得到不同角度下带罩的零深位置Y1，Y2……Y41，如图2所示；

9)、根据公式BSE1＝(Y1-X1)/R，BSE2＝(Y2-X2)/R……BSE41＝(Y41-X41)/R求得天线罩不同角度下瞄准误差，如图所示3所示；

采用本发明的方法，每个角度的采样点数只需要102个，而采用常规等尺度扫描方法，例如对于上述瞄准误差测试精度要求为0.2mrad，设置1mm扫描精度即可满足要求，在-300mm～300mm进行扫描时，每个角度的采样点数则为601个，可见本发明的变尺度扫描方法极大降低了采样点数，能大幅度提高瞄准误差的测试效率，可用于比幅单脉冲体制雷达天线罩瞄准误差的快速测量。

以上所述，仅是本发明的具体实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据发明的设计方法实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化，均仍属本发明技术方案的保护范围。

Claims (2)

1.一种用于天线罩瞄准误差的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)垂直方向不带罩天线零深位置粗定位，得到粗略零深位置X1，所述扫描精度为a；

2)垂直方向不带罩天线零深位置精确定位，具体是：对步骤1)所得零深位置进行置零操作，以步骤1)所得零深位置为中心，以沿该中心水平轴相反方向各1-2倍的a距离为扫描范围，扫描精度a'由以下公式得到：

a'≤R×L 公式(1)

其中，R为收发天线的距离，L为瞄准误差测试精度要求(单位为mrad)；

得到精确零深位置X1'；

3)得到垂直方向不带罩天线零深精确位置后，对其零深位置进行置零操作；

4)将接收天线转台转至角度α，所述天线罩测试方位角为α～β；

5)水平方向不带罩天线零深位置粗定位，采用步骤1)所述的扫描方法，得到粗略零深位置X2_0i，其中i指转台步进1次；

6)水平方向不带罩天线零深位置精确定位，具体为：对步骤5)所得零深位置进行置零操作，以步骤5)所得零深位置为中心，采用步骤2)所述扫描方法，得到精确零深位置X2'_0i；

7)将转台依次步进角度γ，重复步骤5)和6)，得到不同转台角度下的精确零深位置X2'_1i，X2'_2i……X2'_{(i|β-α|/γ)}；

8)带上天线罩，重复步骤4)～7)，得到不同转台角度下带罩的天线精确零深位置X3'_0i，X3'_1i，X3'_2i……X3'_{(i|β-α|/γ)}；

9)天线罩的瞄准误差计算，具体是：对步骤6)～8)所得精确零深位置数据计算即得不同角度的天线罩的瞄准误差。

2.根据权利要求1所述的一种用于天线罩瞄准误差的测试方法，其特征在于，所述步骤1)的具体操作为：首先粗略设定寻零器的扫描范围，并且在该扫描区间内，粗略设定寻零器的扫描精度a，能够通过天线差方向图曲线获得垂直方向天线粗略零深位置X1即可。