CN110531175B - 一种天线罩硬件搜零系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种天线罩硬件搜零系统，包括接收天线、微波桥路、搜零器、上位机、电机驱动器、方位向交流伺服电机、俯仰向交流伺服电机和发射天线，接收天线与微波桥路连接，微波桥路与搜零器连接，搜零器分别与上位机及电机驱动器连接，电机驱动器分别与方位向交流伺服电机、俯仰向交流伺服电机连接，方位向交流伺服电机、俯仰向交流伺服电机均与发射天线连接，本发明可以提高雷达天线罩瞄准误差的测试精度，提高了工作效率，并有效取得了良好的质量效益与经济效益。

Description

一种天线罩硬件搜零系统
技术领域
本发明涉及微波射频与测试测量技术领域，特别涉及一种天线罩硬件搜零系统。
背景技术
目前测试天线罩瞄准误差的经典方法有电子定标法、动态电轴法和搜零法。电子定标法是一种高效的测试方法，但与天线罩实际工作状态有一定的差别，并且引入了移相器等器件调试环节的误差，所以测试精度有待提高；动态电轴法接收天线的小范围旋转扫描实现天线波束指向的定位，因此需要高精度的天线座，天线座稍微的角度偏差，都会造成较大的测试误差，对于毫米波等小型天线罩，研制具备较大扫描范围的天线座难度较大；搜零法测试更接近天线罩的实际工作状态，测试精度最高，但传统通过软件并编程实现搜零效率不高，且伺服控制复杂，为了解决测试精度和测试效率的问题，硬件自动搜零装置是一种可行的瞄准误差测试方法。
发明内容
本发明的目的：提供一种天线罩硬件搜零系统，可以提高雷达天线罩瞄准误差的测试精度。
本发明的技术方案：
一种天线罩硬件搜零系统，包括接收天线、微波桥路、搜零器、上位机、电机驱动器、方位向交流伺服电机、俯仰向交流伺服电机和发射天线，所述的接收天线与微波桥路连接，微波桥路与搜零器连接，所述的搜零器分别与上位机及电机驱动器连接，电机驱动器分别与方位向交流伺服电机、俯仰向交流伺服电机连接，方位向交流伺服电机、俯仰向交流伺服电机均与发射天线连接。
所述的搜零器包括四个滤波器、四个宽带限幅放大器、四个大动态检波电路、四个AD采样电路、四个通道检测信号计算单元、信号源、四通道检波电压-功率-频率补偿表、通道检测信号电平显示电路、方位向两路检测信号比较电路、俯仰向两路检测信号比较电路、两个电机驱动控制码生成器，所述的四个滤波器、四个宽带限幅放大器、四个大动态检波电路、四个AD采样电路、四个通道检测信号计算单元一一对应顺序连接形成四条支路，每个大动态检波电路的输入端均与信号源连接，每个通道检测信号计算单元的输入端均与四通道检波电压-功率-频率补偿表连接，每个通道检测信号计算单元的输出端均通道检测信号电平显示电路，其中两个通道检测信号计算单元与方位向两路检测信号比较电路连接，另外两个通道检测信号计算单元与俯仰向两路检测信号比较电路连接，所述的方位向两路检测信号比较电路、俯仰向两路检测信号比较电路分别与两个电机驱动控制码生成器连接。
所述的搜零器内部设置有AC-DC电源转换电路。
所述的搜零器上设置有液晶显示面板。
所述的搜零器与上位机之间通过RS232通讯电缆连接。
所述的搜零器与电机驱动器之间通过RS232通讯电缆连接。
所述的搜零器与电机驱动器之间通过KYJV控制电缆连接。
所述的方位向交流伺服电机、俯仰向交流伺服电机与电机驱动器之间均通过KYJV控制电缆连接。
所述的方位向交流伺服电机、俯仰向交流伺服电机与发射天线之间均通过KYJV控制电缆连接。
所述的搜零器还与外部的矢量网络分析仪连接，矢量网络分析仪给搜零器提供方位向位置信息采集触发脉冲信号、俯仰向位置信息采集触发脉冲信号、测试开始信号、测试停止信号和测试脉冲周期信号。
本发明的有益效果：提供一种天线罩硬件搜零系统，可以提高雷达天线罩瞄准误差的测试精度，提高了工作效率，并有效取得了良好的质量效益与经济效益。
附图说明
图1为本发明系统结构示意图；
图2为搜零器原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的介绍，本发明所述的一种天线罩硬件搜零系统，包括接收天线、微波桥路、搜零器、上位机、电机驱动器、方位向交流伺服电机、俯仰向交流伺服电机和发射天线，所述的接收天线与微波桥路连接，微波桥路与搜零器连接，所述的搜零器分别与上位机及电机驱动器连接，电机驱动器分别与方位向交流伺服电机、俯仰向交流伺服电机连接，方位向交流伺服电机、俯仰向交流伺服电机均与发射天线连接。
所述的搜零器包括四个滤波器、四个宽带限幅放大器、四个大动态检波电路、四个AD采样电路、四个通道检测信号计算单元、信号源、四通道检波电压-功率-频率补偿表、通道检测信号电平显示电路、方位向两路检测信号比较电路、俯仰向两路检测信号比较电路、两个电机驱动控制码生成器，所述的四个滤波器、四个宽带限幅放大器、四个大动态检波电路、四个AD采样电路、四个通道检测信号计算单元一一对应顺序连接形成四条支路，每个大动态检波电路的输入端均与信号源连接，每个通道检测信号计算单元的输入端均与四通道检波电压-功率-频率补偿表连接，每个通道检测信号计算单元的输出端均通道检测信号电平显示电路，其中两个通道检测信号计算单元与方位向两路检测信号比较电路连接，另外两个通道检测信号计算单元与俯仰向两路检测信号比较电路连接，所述的方位向两路检测信号比较电路、俯仰向两路检测信号比较电路分别与两个电机驱动控制码生成器连接。
所述的搜零器内部设置有AC-DC电源转换电路。
所述的搜零器上设置有液晶显示面板。
所述的搜零器与上位机之间通过RS232通讯电缆连接。
所述的搜零器与电机驱动器之间通过RS232通讯电缆连接。
所述的搜零器与电机驱动器之间通过KYJV控制电缆连接。
所述的方位向交流伺服电机、俯仰向交流伺服电机与电机驱动器之间均通过KYJV控制电缆连接。
所述的方位向交流伺服电机、俯仰向交流伺服电机与发射天线之间均通过KYJV控制电缆连接。
所述的搜零器还与外部的矢量网络分析仪连接，矢量网络分析仪给搜零器提供方位向位置信息采集触发脉冲信号、俯仰向位置信息采集触发脉冲信号、测试开始信号、测试停止信号和测试脉冲周期信号。
本发明的性能参数如下：
(1)续波/脉冲调制信号；
(2)脉冲调制参数：脉宽，重复周期；
(3)输入信号动态范围：-50∽-20dBm(-60dBm∽-20dBm，要检测零深)；
(4)接收耐功率：30dBm；
(5)通道检测信号：灵敏度满足-60dBm；
(6)电机控制信号：差分传输，传输距离≥100m；
(7)在方位/俯仰比较电平低于门限时，输出两路采样信号(差分方式)至上位机；
(8)测试频率、检测门限、测试起始、测试终止由上位机设置；
(9)液晶显示：工作频率，4路信号大小等；
(10)系统工作电压：交流220V；
(11)接口：
4路射频输入：SMA；
与上位机控制信号输入/输出：RJ45、网口传输；
与搜零器电机：DB9接头、RS485传输；
电源：AC-DC电源适配器。
(12)工作温度：-20～50℃。
本发明的工作原理为：如图1所示，从接收天线输出的和、方差和俯差三路微波信号，通过微波同轴屏蔽电缆传送至微波桥路，微波桥路通过和差分配输出和信号(1路)和方差信号(2路)和俯差信号(2路)，方差信号(2路)和俯差信号(2路)经微波电缆接入搜零器。
进入搜零器的4路接收信号通过检波放大输出后，通过比较方差2路信号的大小，可以实时控制方位向交流伺服电机，从而调整发射天线方位正或反向转动角度，找到实现零深指标时的空间方位角度(即方位瞄准误差)；通过比较俯差2路信号的大小，可以实时控制俯仰向交流伺服电机，从而调整发射天线俯仰正或反向转动角度，找到实现零深指标时的空间俯仰角度(即俯仰瞄准误差)。
微波桥路的4路信号进入搜零器，分别进入相应的宽带信号限幅放大器，再进入宽带检波器，将接收的信号转换为模拟电压信号，由A/D采样电路进行模拟—数字转换，为了实现通道在频带内的幅度检测响应一致性，需要接收雷达系统输出的频率码，通过查表方式从存储器中及时调用响应的检波电压-频率补偿码，并在通道检测信号计算单元中完成对应通道的检测信号计算输出；4路输出检测信号进入显示电路，可以驱动液晶面板显示对应的电压值；4路检测信号分成方位和俯仰各2路，进入相应的比较器，输出2路比较信号；在电机驱动控制码生存器中，根据电机驱动器的行程控制方式，计算出对应的驱动控制码(为了实现100m距离传输，需要采用专门的驱动电路提供驱动能力)，搜零器原理框图如图2所示。

Claims (9)

1.一种天线罩硬件搜零系统，其特征在于：包括接收天线、微波桥路、搜零器、上位机、电机驱动器、方位向交流伺服电机、俯仰向交流伺服电机和发射天线，所述的接收天线与微波桥路连接，微波桥路与搜零器连接，所述的搜零器分别与上位机及电机驱动器连接，电机驱动器分别与方位向交流伺服电机、俯仰向交流伺服电机连接，方位向交流伺服电机、俯仰向交流伺服电机均与发射天线连接，所述的搜零器包括四个滤波器、四个宽带限幅放大器、四个大动态检波电路、四个AD采样电路、四个通道检测信号计算单元、信号源、四通道检波电压-功率-频率补偿表、通道检测信号电平显示电路、方位向两路检测信号比较电路、俯仰向两路检测信号比较电路、两个电机驱动控制码生成器，所述的四个滤波器、四个宽带限幅放大器、四个大动态检波电路、四个AD采样电路、四个通道检测信号计算单元一一对应顺序连接形成四条支路，每个大动态检波电路的输入端均与信号源连接，每个通道检测信号计算单元的输入端均与四通道检波电压-功率-频率补偿表连接，每个通道检测信号计算单元的输出端均通道检测信号电平显示电路，其中两个通道检测信号计算单元与方位向两路检测信号比较电路连接，另外两个通道检测信号计算单元与俯仰向两路检测信号比较电路连接，所述的方位向两路检测信号比较电路、俯仰向两路检测信号比较电路分别与两个电机驱动控制码生成器连接。
2.根据权利要求1所述的一种天线罩硬件搜零系统，其特征在于：所述的搜零器内部设置有AC-DC电源转换电路。
3.根据权利要求1所述的一种天线罩硬件搜零系统，其特征在于：所述的搜零器上设置有液晶显示面板。
4.根据权利要求1所述的一种天线罩硬件搜零系统，其特征在于：所述的搜零器与上位机之间通过RS232通讯电缆连接。
5.根据权利要求1所述的一种天线罩硬件搜零系统，其特征在于：所述的搜零器与电机驱动器之间通过RS232通讯电缆连接。
6.根据权利要求1所述的一种天线罩硬件搜零系统，其特征在于：所述的搜零器与电机驱动器之间通过KYJV控制电缆连接。
7.根据权利要求1所述的一种天线罩硬件搜零系统，其特征在于：所述的方位向交流伺服电机、俯仰向交流伺服电机与电机驱动器之间均通过KYJV控制电缆连接。
8.根据权利要求1所述的一种天线罩硬件搜零系统，其特征在于：所述的方位向交流伺服电机、俯仰向交流伺服电机与发射天线之间均通过KYJV控制电缆连接。
9.根据权利要求1所述的一种天线罩硬件搜零系统，其特征在于：所述的搜零器还与外部的矢量网络分析仪连接，矢量网络分析仪给搜零器提供方位向位置信息采集触发脉冲信号、俯仰向位置信息采集触发脉冲信号、测试开始信号、测试停止信号和测试脉冲周期信号。
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