CN109541562A - 一种相控阵天线近场提数的实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种相控阵天线近场提数的实现方法，主要解决现有技术中存在的现有技术中相控阵天线提数由于测试与正式使用的环境存在差异，使得提数过程较为复杂，出错可能性较大的问题。该方法通过通信连接、天线安装、波控配置、矢量网络分析仪配置、配置提数、通道对准、通道加电、其他通道关断或者最大衰减、通道提数、判断是否是最后通道，如果不是最后通道，返回通道对准继续执行，如果是最后通道，保存提数结果。通过上述方案，本发明达到了提数方式得到的数据更为准确，全部采用软件自动化完成，提数过程简单，提数的速度更快，数据出错可能性更小的目的，具有很高的实用价值和推广价值。

Description

一种相控阵天线近场提数的实现方法

技术领域

本发明属于雷达通信技术领域，具体地讲，是涉及一种相控阵天线近场提数的实现方法。

背景技术

相控阵天线指的是通过控制阵列天线中辐射单元的馈电相位来改变方向图形状的天线。控制相位可以改变天线方向图最大值的指向，以达到波束扫描的目的。在特殊情况下，也可以控制副瓣电平、最小值位置和整个方向图的形状，例如获得余割平方形方向图和对方向图进行自适应控制等。用机械方法旋转天线时，惯性大、速度慢，相控阵天线克服了这一缺点，波束的扫描速度高。它的馈电相位一般用电子计算机控制，相位变化速度快(毫秒量级)，即天线方向图最大值指向或其他参数的变化迅速，这是相控阵天线的最大特点。

而传统的相控阵天线提数都是在模块的生成过程中进行提数，该提数的环境与正式使用的环境有一定的差异，并且提数过程较为复杂，数据出错的可能性较大，整个提数速度较慢。因此针对传统的相控阵天线设计一种提数方式得到的数据更为准确是目前亟需解决的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种相控阵天线近场提数的实现方法，主要解决现有技术中存在的现有技术中相控阵天线提数由于测试与正式使用的环境存在差异，使得提数过程较为复杂，出错可能性较大的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种相控阵天线近场提数的实现方法，包括如下步骤：

1)在包含有笔记本电脑、运动电机、路由器、倾角仪、测距仪和摄像头的近场提数系统与包含有天线和矢量网络分析仪的用户平台共同中实现电机平台、矢量网络分析仪和天线的连接，实现与各个设备之间的通信连接；

2)通过安装夹具进行天线安装，使天线水平，并将控制近场提数系统中的安装平台升降和进出，同时将天线移动到合适的位置；

3)通过串口和网口实现波控协议与天线分机之间进行收发的通信指令，实现通信连接、波控协议和阵面分布的波控配置；

4)对开始频率、结束频率、频率间隔、矢量网络分析仪模式、采集模式、中频带宽、扫描电弧、S参数和测试功率进行矢量网络分析仪配置；

5)配置提数的电压起始值、结束值和步进；

6)手动控制扫面平台让探头对准天线的第一个通道，该通道提数完毕后，利用后续通道与第一个通道的dx坐标和dy坐标差值，计算通道扫描平台移动的间距，并进行后续通道的对准；

7)通道对准后，利用通道号，取模块号和加电单元，然后利用通信协议，控制该通道加电；

8)利用通信协议，关断其它通道或者控制通道的电压输出，使其它通道达到最大衰减；

9)利用控制AD5360电压输出的通信协议，逐个对被测通道进行枚举电压控制，并从矢量网络分析仪中每个电压值对应的幅度和相位得到通道提数；

10)该通道提数完毕后，判断该通道是否是最后通道，如果是最后通道，则保存提数结果，如果不是最后通道，则返回到步骤6继续进行提数；

11)提数完毕后，自动对提数的结果进行保存，以备后续使用和查看。

具体地，所述步骤5中的电压起始值为0V，结束值为-1.4V，步进-0.2。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明通过笔记本电脑、运动电机、路由器、倾角仪、测距仪和摄像头构成近场提数系统，然后通过天线和矢量网络分析仪构成用户平台共同中实现电机平台、矢量网络分析仪和天线的连接，实现与各个设备之间的通信连接；相对于现有技术，本发明相控阵天线组装完成进行提数时，这种提数方式得到的数据更为准确，全部采用软件自动化完成，提数过程简单，提数的速度更快，数据出错可能性更小。

附图说明

图1为本发明的系统结构流程图。

图2为本发明近场测试系统各个设备之间的连接关系示意图。

图3为本发明波控装置参数配置图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1与图2所示，一种相控阵天线近场提数的实现方法，包括如下步骤：

在包含有笔记本电脑、运动电机、路由器、倾角仪、测距仪和摄像头的近场提数系统与包含有天线和矢量网络分析仪的用户平台共同中实现电机平台、矢量网络分析仪和天线的连接，实现与各个设备之间的通信连接；先将安装平台移动到最外面，通过安装夹具进行天线安装，使天线水平，如果不是处于水平状态，采用垫的方式使之达到水平状态，并将控制近场提数系统中的安装平台升降和进出，同时将天线移动到合适的位置；通过串口和网口实现波控协议与天线分机之间进行收发的通信指令，实现通信连接、波控协议和阵面分布的波控配置，波控协议主要是与天线分机之间进行收发的通信指令，以XML文件的形式，阵面分布主要是天线的分布，包含：阵面分布、模块分布、加电分布、AD5360分布、AD5360通道分布、dx坐标、dy坐标、频率划分以及通信协议；距离视图如图3所示，并且波控装置各项功能及用途说明如下表1所示；

表1波控配置各项功能及用途说明

进行矢量网络分析仪设置，对开始频率、结束频率、频率间隔、矢量网络分析仪模式、采集模式、中频带宽、扫描电弧、S参数和测试功率进行配置，其中各个参数配置具体设置如下表所示：

表2矢量网络分析仪配置的参数配置

提数配置，配置提数的电压起始值(0V)、结束值(-1.4V)和步进(-0.2)，利用线性公式：电压值＝起始值+步进值*n，(n为点数)，根据线性公式计算出需要提数电压值[0，-0.02，-0.04，-0.06，-0.08，-0.10，-0.12…，-1.174，-1.140，-1.106，-1.72，-1.38，-1.4]；然后手动控制扫面平台让探头对准天线的第一个通道，该通道提数完毕后，利用后续通道与第一个通道的dx坐标和dy坐标差值，计算通道扫描平台移动的间距，并进行后续通道的对准。

例如：dx_0＝74.85mm，dy_0＝-35mm，dx_31＝-74.85mm，dy_31＝-155mm，dx_差值＝dx_31-dx_0＝-74.85-74.85＝-149.7，dy_差值＝dy_31-dy_0＝-155-35＝-120，控制探头左移149.7mm，进移120mm，探头对准31#通道。

通道对准后，利用通道号，取模块号和加电单元，然后利用通信协议，控制该通道加电，例如：要对准31#通道，则模块号为2#，加电号为1#；利用通信协议，关断其它通道或者控制通道的电压输出，使其它通道达到最大衰减。

根据提数电压值[0，-0.02，-0.04，-0.06，-0.08，-0.10，-0.12…，-1.174，-1.140，-1.106，-1.72，-1.38，-1.4]，利用控制AD5360电压输出的通信协议，逐个对被测通道进行枚举电压控制，并从矢量网络分析仪中每个电压值对应的幅度和相位从而得到通道提数；在该通道提数完毕后，判断该通道是否是最后通道，如果是最后通道，则保存提数结果，如果不是最后通道，则返回到步骤6通道对准继续进行提数，直到提数完毕后，自动对提数的结果进行保存，以备后续使用和查看。

上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而做出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种相控阵天线近场提数的实现方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)在包含有笔记本电脑、运动电机、路由器、倾角仪、测距仪和摄像头的近场提数系统与包含有天线和矢量网络分析仪的用户平台共同中实现电机平台、矢量网络分析仪和天线的连接，实现与各个设备之间的通信连接；

2)通过安装夹具进行天线安装，使天线水平，并将控制近场提数系统中的安装平台升降和进出，同时将天线移动到合适的位置；

3)通过串口和网口实现波控协议与天线分机之间进行收发的通信指令，实现通信连接、波控协议和阵面分布的波控配置；

4)对开始频率、结束频率、频率间隔、矢量网络分析仪模式、采集模式、中频带宽、扫描电弧、S参数和测试功率进行矢量网络分析仪配置；

5)配置提数的电压起始值、结束值和步进；

6)手动控制扫面平台让探头对准天线的第一个通道，该通道提数完毕后，利用后续通道与第一个通道的dx坐标和dy坐标差值，计算通道扫描平台移动的间距，并进行后续通道的对准；

7)通道对准后，利用通道号，取模块号和加电单元，然后利用通信协议，控制该通道加电；

8)利用通信协议，关断其它通道或者控制通道的电压输出，使其它通道达到最大衰减；

9)利用控制AD5360电压输出的通信协议，逐个对被测通道进行枚举电压控制，并从矢量网络分析仪中每个电压值对应的幅度和相位得到通道提数；

10)该通道提数完毕后，判断该通道是否是最后通道，如果是最后通道，则保存提数结果，如果不是最后通道，则返回到步骤6继续进行提数；

11)提数完毕后，自动对提数的结果进行保存，以备后续使用和查看。

2.根据权利要求1所述的一种相控阵天线近场提数的实现方法，其特征在于，所述步骤5中的电压起始值为0V，结束值为-1.4V，步进-0.2。