CN110749801A - 一种雷达罩电厚度动态测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种雷达罩电厚度动态测试装置及测试方法，各部分之间通过串口通信及低频传输电缆串联连接，测试时，主控机给位控子系统发出雷达罩成型模具测试点的坐标，位控子系统驱动定位台向指定位置运动，并实时接收定位台的位置信息；定位台到达指定位置后，主控机会接收到位控机反馈的实际位置信息，与发送的雷达罩成型模具测试点坐标比较并确认到位后，则向电厚度测试子系统发送测试指令；电厚度子系统测试后向主机发送测试结果；主控机接收到结果后。通过本发明，可使得整个电厚度测试子系统安装在一个动态的运动平台上，在运动中测试透波结构的电厚度变化，且测试数据稳定性与一个稳定平台上的子系统相当。

Description

一种雷达罩电厚度动态测试装置及测试方法

技术领域

本专利是一种雷达罩电厚度动态测试方法，属于雷达罩电性能测试领域。。

背景技术

我们通常用频率、幅度和相位三个参数来表征一个电磁波信号。电磁波在穿过介质时，波幅度会因损耗、反射、散射等原因而衰减，波相位也同样会因此而延迟(滞后)。这种滞后将引起波束的偏转及方向图的畸变。就机栽雷达罩来说，将带来火控系统瞄准误差过大及虚警等后果。在电磁信号的三要素中，相位测试是最复杂的，不仅仅是影响的因素多，更重要的是相位对测试条件的变化最敏感。正因如此，行业内一直强调相位测试系统自身的高稳定性。

雷达罩电厚度是指对任意的测试入射角来说，在表面法线方向上计算的介质层的波数。电厚度是以电磁波作为测量手段，波长为测量单位，表征被测对象的厚度，通常以度数(即°)表示。传统的电厚度自动测试系统中，通常多自由度定位台带动被测对象做精确定位，而电厚度测试子系统自身则严格固定，并与定位台地基隔离。测试实践证明这一方法的测量稳定性可以达到±0.5°。

对夹层结构雷达罩的层间电厚度测控来说，由于成型过程中带有模具，只能用反射法测试其电厚度值，模具充当反射面。反射法电厚度测试通常要求定位精度在0.025mm。但由于模具自重在2000Kg以上，精确定位的难度很大，且长期稳定性无法保持。

发明内容

本发明的目的是：在不降低电厚度测量稳定性要求的条件下，将电厚度测试子系统布局在一个定位台上，并做至少一维以上的运动，实现电厚度的动态测试。

本发明的技术方案是：

一种雷达罩电厚度动态测试装置，其特征在于：由主控机、位控机、定位台及电厚度测试子系统组成，各部分之间通过串口通信及低频传输电缆串联连接，测试时，主控机给位控机发出雷达罩成型模具测试点的坐标，位控机驱动定位台向指定位置运动，并实时接收定位台的位置信息；定位台到达指定位置后，主控机会接收到位控机反馈的实际位置信息，与发送的雷达罩成型模具测试点坐标比较并确认到位后，则向电厚度测试子系统发送测试指令；电厚度子系统测试后向主机发送测试结果；主控机接收到结果后，继续向位控机发送下一个雷达罩成型模具测试点的坐标数据，直至测试所有的雷达罩成型模具测试点。

如图1所示，所述定位台包含五个运动轴，分别为横向轴1、纵向轴2、上下轴3、滚动轴4、方位轴5；其中，横向轴1、纵向轴2、滚动轴4按从下到上的顺序设置并构成雷达罩成型模具运动平台，方位轴5附加在上下轴3上面，构成电厚度测试子系统；定位台与电厚度测试子系统相互隔离。

所述电厚度测试子系统随定位台的上下轴及方位轴运动。各运动轴的移动速度不高于1mm/s，转动速度不高于1°/s。

如图2所示，所述电厚度测试子系统的连接方式是：电厚度测试仪6与定向耦合器7连接，再通过测试天线8，发射测试信号；该信号穿过被测雷达罩9后，遇到反射面10再返回；反射信号通过定向耦合器7的另一端口进入电厚度测试仪6。

所述电厚度子系统的各仪器部件，采用波导或半钢电缆连接并固定，半钢电缆的直径不小于3mm。

半钢电缆的固定点根据桥路长度而定，每隔100mm设置一固定点。

具雷达罩电厚度动态测试方法数据采集方法是：从第二个雷达罩成型模具测试点开始，每次当一个雷达罩成型模具测试点完成测试后，主控机除了保存该雷达罩成型模具测试点的测试数据外，自动将该雷达罩成型模具测试点的测试数据也赋值给上一个雷达罩成型模具测试点，代替上一个雷达罩成型模具测试点的测试数据，最后的雷达罩成型模具测试点接收到测试数据后则发送结束指令。

所述测试方法不在各运动轴的加速及减速期间采集测试数据。

本发明专利优点是解决了雷达罩电厚度的动态测试稳定性低的问题。通过本发明，可使得整个电厚度测试子系统安装在一个动态的运动平台上，且达到与固定状态下的测试稳定性相当的程度，大大降低了测试系统的研发成本。

附图说明

图1为定位台的运动轴示意图；

图2为电厚度测试子系统组成示意图。

具体实施方式

本专利提出了一种电厚度动态测试方法，通过系统构建、运动轴运动速度的限制、数据采集方法的改进，使得电厚度动态测试稳定性达到了稳定测试的水平。将电厚度测试仪按图1组合成一套电厚度测试子系统，放在一个电厚度测试系统的运动平台上。测试中使用的主要仪器部件包括电厚度测试仪、半钢电缆、波导、功分器、定向耦合器及2公分喇叭天线探头，测试频率为17GHz。如图2所述，电厚度测试子系统安装在一个运动平台上，随定位台的上下轴及方位轴运动。各运动轴的移动速度不高于1mm/s，转动速度不高于1°/s。

实施例

把组合成的单喇叭电厚度子测试系统固定在运动平台上。功分器、定向耦合器及探头之间用波导连接，电厚度测试仪与功分器之间用半钢电缆连接。所述各仪器部件都用安装支座固定在运动平台上。为防止环境因素对试验带来影响，用吸波材料把2公分喇叭天线覆盖，进行电厚度动态测试。指令运动平台做水平移动和方位转动。水平移动速度为1mm/s，方位转动速度为1°/s。在定位台持续的二维运动中，记录电厚度测试仪的读数，结果见表1。

表1：水平移动下的稳定性试验数据 单位：°

注：漂移幅度是指整个试验过程中测相仪显示的稳定性数据。

该仪器自身的稳定性指标为±0.3°/4H。

Claims (9)

1.一种雷达罩电厚度动态测试装置，其特征在于：由主控机、位控机、定位台及电厚度测试子系统组成，各部分之间通过串口通信及低频传输电缆串联连接，测试时，主控机给位控机发出雷达罩成型模具测试点的坐标，位控机驱动定位台向指定位置运动，并实时接收定位台的位置信息；定位台到达指定位置后，主控机会接收到位控机反馈的实际位置信息，与发送的雷达罩成型模具测试点坐标比较并确认到位后，则向电厚度测试子系统发送测试指令；电厚度子系统测试后向主机发送测试结果；主控机接收到结果后，继续向位控机发送下一个雷达罩成型模具测试点的坐标数据，直至测试所有的雷达罩成型模具测试点。

2.如权利要求1所述的雷达罩电厚度动态测试装置，其特征在于：所述定位台包含五个运动轴，分别为横向轴(1)、纵向轴(2)、上下轴(3)、滚动轴(4)、方位轴(5)；其中，横向轴(1)、纵向轴(2)、滚动轴(4)按从下到上的顺序设置并构成雷达罩成型模具运动平台，方位轴(5)附加在上下轴(3)上面，构成电厚度测试子系统；定位台与电厚度测试子系统相互隔离。

3.如权利要求2所述的雷达罩电厚度动态测试装置，其特征在于：所述电厚度测试子系统随定位台的上下轴及方位轴运动。

4.如权利要求2所述的雷达罩电厚度动态测试装置，其特征在于：各运动轴的移动速度不高于1mm/s，转动速度不高于1°/s。

5.如权利要求1所述的雷达罩电厚度动态测试装置，其特征在于：所述电厚度测试子系统的连接方式是：电厚度测试仪(6)与定向耦合器(7)连接，再通过测试天线(8)，发射测试信号；该信号穿过被测雷达罩(9)后，遇到反射面(10)再返回；反射信号通过定向耦合器(7)的另一端口进入电厚度测试仪(6)。

6.如权利要求1所述的雷达罩电厚度动态测试装置，其特征在于：所述电厚度子系统的各仪器部件，采用波导或半钢电缆连接并固定，半钢电缆的直径不小于3mm。

7.如权利要求6所述的雷达罩电厚度动态测试装置，其特征在于：半钢电缆的固定点根据桥路长度而定，每隔100mm设置一固定点。

8.如权利要求2所述的雷达罩电厚度动态测试方法，其特征在于：具体数据采集方法是：从第二个雷达罩成型模具测试点开始，每次当一个雷达罩成型模具测试点完成测试后，主控机除了保存该雷达罩成型模具测试点的测试数据外，自动将该雷达罩成型模具测试点的测试数据也赋值给上一个雷达罩成型模具测试点，代替上一个雷达罩成型模具测试点的测试数据，最后的雷达罩成型模具测试点接收到测试数据后则发送结束指令。

9.如权利要求8所述的雷达罩电厚度动态测试方法，其特征在于：所述测试方法不在各运动轴的加速及减速期间采集测试数据。

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