CN111711498B - 一种有源天线的抗干扰性能测试装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种有源天线的抗干扰性能测试装置，包括：干扰脉冲信号源、射频信号源、第一滤波器、第一分路器，用于对射频信号源所提供的目标射频信号进行分路，得到第一射频信号和第二射频信号；合路器，将脉冲滤波信号和第一射频信号进行合路，得到合路信号；标准天线，利用合路信号激励待测有源天线产生目标测试信号；第二滤波器，用于对目标测试信号进行滤波；移相器，用于对第二射频信号进行移相，得到移相射频信号；鉴相器，用于检测滤波测试信号和移相射频信号之间的相位差，并通过检测相位差评估待测有源天线的抗干扰性能。显然，由于该装置能够模拟有源天线所处的真实使用环境，所以，能够显著提高有源天线抗干扰性能测试结果的准确度。

Description

一种有源天线的抗干扰性能测试装置及系统

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种有源天线的抗干扰性能测试装置以及一种有源天线的测试系统。

背景技术

因为卫星导航系统可以为飞机提供高精度的导航服务，所以，卫星导航系统在飞机上得到了较为广泛的应用。由于有源天线是卫星导航系统的重要组成部分，且会影响卫星导航系统的导航精度，因此，如何能够正确评估出有源天线的抗干扰性能成为当下的一个研究热点。

目前，在对有源天线抗干扰性能的评估方法中，一般是使用有线连接的方式来评估有源天线的抗干扰性能，但是，由于此种测试方式与有源天线的实际使用环境存在一定差异，这样便导致有源天线抗干扰性能的测试结果准确度较低。目前，针对这一技术问题，还没有较为有效的解决办法。

由此可见，如何提高有源天线抗干扰性能测试结果的准确度，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种有源天线的抗干扰性能测试装置以及一种有源天线的测试系统，以提高有源天线抗干扰性能检测结果的准确度。其具体方案如下：

一种有源天线的抗干扰性能测试装置，包括：

干扰脉冲信号源，用于提供干扰脉冲信号；

第一滤波器，用于对所述干扰脉冲信号进行滤波，得到脉冲滤波信号；

射频信号源，用于提供目标射频信号；

第一分路器，用于对所述目标射频信号进行分路，得到第一射频信号和第二射频信号；

合路器，用于将所述脉冲滤波信号和所述第一射频信号进行合路，得到合路信号；

标准天线，用于接收所述合路信号，并利用所述合路信号激励待测有源天线，以使所述待测有源天线产生目标测试信号；

第二滤波器，用于对所述目标测试信号进行滤波，得到滤波测试信号；

移相器，用于对所述第二射频信号进行移相，得到移相射频信号；

鉴相器，用于检测所述滤波测试信号和所述移相射频信号之间的相位差，并通过检测所述相位差恢复到所述目标射频信号时所需要的目标时间评估所述待测有源天线的抗干扰性能。

优选的，还包括：

高频功率放大器，用于对所述干扰脉冲信号进行功率放大。

优选的，所述第一滤波器具体为带通滤波器或带阻滤波器。

优选的，所述合路器具体为耦合器。

优选的，还包括：

示波器，用于显示所述鉴相器的输出信号。

优选的，所述第二滤波器具体为带通滤波器。

优选的，还包括：

第二分路器，用于对所述目标测试信号进行分路，得到分路测试信号；

频谱仪，用于将所述干扰脉冲信号和/或所述目标射频信号与所述分路测试信号进行比较，以判断所述干扰脉冲信号和/或所述目标射频信号是否满足预设测试条件。

相应的，本发明还公开了一种有源天线的测试系统，包括如前述所公开的一种有源天线的抗干扰性能测试装置。

可见，在本发明中，首先是分别利用干扰脉冲信号源和射频信号源提供干扰脉冲信号和目标射频信号，并利用第一滤波器对干扰脉冲信号进行滤波，得到脉冲滤波信号；然后，利用合路器将脉冲滤波信号和目标射频信号进行合路，得到合路信号，在此情况下，合路信号就能够模拟待测有源天线所处真实使用环境所接收到的信号；之后，再将合路信号发送至标准天线，以利用标准天线激励待测有源天线产生目标测试信号，同时，利用第二滤波器对目标测试信号进行滤波，得到滤波测试信号，并通过移相器对由射频信号源所提供的目标射频信号进行移相，得到移相射频信号；最后，鉴相器检测滤波测试信号与移相射频信号之间的相位差，并通过判断相位差恢复到目标射频信号所需要的目标时间就可以评估待测有源天线的抗干扰性能。显然，相比于现有技术而言，由于通过本发明所提供的装置能够模拟有源天线所处的真实使用环境，所以，就能够显著提高有源天线抗干扰性能测试结果的准确度。相应的，本申请所提供的一种有源天线的测试系统同样具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种有源天线的抗干扰性能测试装置的结构图；

图2为本发明实施例所提供的另一种有源天线的抗干扰性能测试装置的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，图1为本发明实施例所提供的一种有源天线的抗干扰性能测试装置的结构图，该抗干扰性能测试装置包括：

干扰脉冲信号源11，用于提供干扰脉冲信号；

第一滤波器12，用于对所述干扰脉冲信号进行滤波，得到脉冲滤波信号；

射频信号源13，用于提供目标射频信号；

第一分路器14，用于对目标射频信号进行分路，得到第一射频信号和第二射频信号；

合路器15，用于将脉冲滤波信号和第一射频信号进行合路，得到合路信号；

标准天线16，用于接收合路信号，并利用合路信号激励待测有源天线，以使待测有源天线产生目标测试信号；

第二滤波器17，用于对目标测试信号进行滤波，得到滤波测试信号；

移相器18，用于对第二射频信号进行移相，得到移相射频信号；

鉴相器19，用于检测滤波测试信号和移相射频信号之间的相位差，并通过检测相位差恢复到目标射频信号时所需要的目标时间评估待测有源天线的抗干扰性能。

在本实施例中，是提供了一种有源天线的抗干扰性能测试装置，通过该抗干扰性能测试装置能够提高有源天线抗干扰性能测试结果的准确度，在该抗干扰性能测试装置中，首先是利用干扰脉冲信号源11提供干扰脉冲信号，并利用射频信号源13提供目标射频信号，之后，再利用第一滤波器12对干扰脉冲信号进行滤波，得到脉冲滤波信号。可以理解的是，干扰脉冲信号中的噪声基底可能会导致鉴相器19无法检测出有用信号，所以，在本实施例中，是利用第一滤波器12来对干扰脉冲信号进行滤波，并以此来改善干扰脉冲信号在有用信号频段内的噪声基底，从而避免有用信号被脉冲干扰信号的带外噪底淹没。

然后，利用第一分路器14对目标射频信号进行分路，以对目标射频信号进行分路处理，得到第一射频信号和第二射频信号，并利用合路器15将脉冲滤波信号和第一射频信号进行合路，得到合路信号，并将合路信号发送至标准天线16，以使标准天线16利用合路信号激励待测有源天线产生目标测试信号，当待测有源天线产生目标测试信号之后，会交由第二滤波器17进行滤波，以利用第二滤波器17滤除目标测试信号中的脉冲信号，显然，通过这样的设置方式，可以提高鉴相器19检测结果的可靠性与准确性。

同时，第一分路器14对目标射频信号进行分路所产生的第二射频信号会经由移相器18进行移相，得到移相射频信号之后，会将移相射频信号输入至鉴相器19，以供鉴相器19检测滤波测试信号与移相射频信号之间的相位差，之后，鉴相器19会通过检测滤波测试信号与移相射频信号之间的相位差恢复到目标射频信号时所需要的目标时间来评估待测有源天线的抗干扰性能。

具体的，如果目标时间小于或等于预设时间阈值，则说明待测有源天线的抗干扰性能较好，能够达到相应的测试标准，如果目标时间大于预设时间阈值，则说明待测有源天线的抗干扰性能较差。

显然，在本实施例所提供的抗干扰性能测试装置中，当利用合路器15将脉冲滤波信号和目标射频信号进行合路，得到合路信号之后，就相当于是利用合路信号模拟了待测有源天线所处的真实使用环境，所以，在此种设置方式下，鉴相器19就可以更为准确地评估出待测有源天线的抗干扰性能。

可见，在本实施例中，首先是分别利用干扰脉冲信号源和射频信号源提供干扰脉冲信号和目标射频信号，并利用第一滤波器对干扰脉冲信号进行滤波，得到脉冲滤波信号；然后，利用合路器将脉冲滤波信号和目标射频信号进行合路，得到合路信号，在此情况下，合路信号就能够模拟待测有源天线所处真实使用环境所接收到的信号；之后，再将合路信号发送至标准天线，以利用标准天线激励待测有源天线产生目标测试信号，同时，利用第二滤波器对目标测试信号进行滤波，得到滤波测试信号，并通过移相器对由射频信号源所提供的目标射频信号进行移相，得到移相射频信号；最后，鉴相器检测滤波测试信号与移相射频信号之间的相位差，并通过判断相位差恢复到目标射频信号所需要的目标时间就可以评估待测有源天线的抗干扰性能。显然，相比于现有技术而言，由于通过本实施例所提供的装置能够模拟有源天线所处的真实使用环境，所以，就能够显著提高有源天线抗干扰性能测试结果的准确度。

基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，请参见图2，图2为本发明实施例所提供的另一种有源天线的抗干扰性能测试装置的结构图。作为一种优选的实施方式，上述有源天线的抗干扰性能测试装置还包括：

高频功率放大器101，用于对干扰脉冲信号进行功率放大。

在实际操作过程中，为了进一步提高待测有源天线抗干扰性能测试结果的准确性，还在干扰脉冲信号源11的后端设置了高频功率放大器101来加强干扰脉冲信号的信号强度。需要说明的是，在图2当中，是利用待测天线和直流偏置器来模拟待测有源天线，也即，通过对直流偏置器进行馈电来触发待测天线进行工作。

显然，通过本实施例所提供的技术方案，可以使得有源天线抗干扰性能测试装置的测试结果更加准确与可靠。

基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，第一滤波器12具体为带通滤波器或带阻滤波器。

具体的，可以将第一滤波器12设置为带通滤波器或者是带阻滤波器，因为带通滤波器和带阻滤波器不仅是实际生活中较为常见的滤波器，而且，带通滤波器和带阻滤波器还具有滤波效果稳定、可靠的优点，所以，当将第一滤波器12设置为带通滤波器或带阻滤波器时，还可以提高该抗干扰性能测试装置在实际应用中的普适性。

基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，合路器15具体为耦合器。

在本实施例中，是将合路器15设置耦合器，因为耦合器不仅具有耦合信号快的优点，而且，耦合器还能够将干扰脉冲信号和第一射频信号之间的相互影响程度降到最低，所以，当将合路器15设置为耦合器时，还可以相对提高干扰脉冲信号和第一射频信号在进行合路时的合路效果。

基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，请参见图2，图2为本发明实施例所提供的另一种有源天线的抗干扰性能测试装置的结构图。作为一种优选的实施方式，上述有源天线的抗干扰性能测试装置还包括：

示波器102，用于显示鉴相器19的输出信号。

在实际操作过程中，为了使得工作人员能够更为清楚、直观地查看到待测有源天线抗干扰性能的评估结果，在本实施例所提供的抗干扰性能测试装置中还设置了用于显示鉴相器19输出信号的示波器102。

能够想到的是，当鉴相器19的输出信号显示在示波器102当中时，工作人员就可以通过示波器102所显示的输出信号对待测有源天线的抗干扰性能进行更为准确的分析与评估，由此就可以进一步提高人们在使用该抗干扰性能测试装置时的用户体验。

基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，第二滤波器17具体为带通滤波器。

具体的，可以将第二滤波器17设置为带通滤波器，因为带通滤波器所占用的空间体积较小，并且，带通滤波器还具有制作成本低廉的优点，所以，当将第二滤波器17设置为带通滤波器时，还可以相对降低本申请所提供有源天线抗干扰性能测试装置所需要的造价成本。

基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，请参见图2，图2为本发明实施例所提供的另一种有源天线的抗干扰性能测试装置的结构图。作为一种优选的实施方式，上述有源天线的抗干扰性能测试装置还包括：

第二分路器103，用于对目标测试信号进行分路，得到分路测试信号；

频谱仪104，用于将干扰脉冲信号和/或目标射频信号与分路测试信号进行比较，以判断干扰脉冲信号和/或目标射频信号是否满足预设测试条件。

可以理解的是，在对待测有源天线抗干扰性能进行测试的过程中，如果干扰脉冲信号和/或目标射频信号过大或过小均会影响着待测有源天线抗干扰性能测试结果的准确性。鉴于此种因素的考量，在本实施例中，还在该抗干扰性能测试装置中设置了第二分路器103和频谱仪104。

具体的，当利用第二分路器103对由待测有源天线所产生的目标测试信号进行分路，得到分路测试信号之后，频谱仪104会将干扰脉冲信号和/或目标射频信号与分路测试信号进行比较，并根据比较结果来判断干扰脉冲信号和/或目标射频信号是否满足预设测试条件。在此过程中，如果干扰脉冲信号和/或目标射频信号满足预设测试条件，则说明可以继续进行后续的测量评估，如果干扰脉冲信号和/或目标射频信号不满足预设测试条件，则说明还需要继续对干扰脉冲信号和/或目标射频信号的信号频率进行调整，以使得鉴相器19 能够更为准确、快速地对待测有源天线的抗干扰性能进行评估。

显然，通过本实施例所提供的技术方案，可以进一步提高工作人员在利用本申请所提供有源天线抗干扰性能测试装置在对待测有源天线抗干扰性能进行测评过程中的测评效率。

为了使得本领域技术人员能够为更为清楚、明白地知晓本发明所提供抗干扰性能测试装置的测试原理。在本实施例中，是通过一个具体例子进行说明，请参见图2所示的一种有源天线的抗干扰性能测试装置的结构图。在对待测有源天线的抗干扰性能进行测试过程中，首先是将待测有源天线与标准天线16的正面法向对齐，之后，触发射频信号源13输出1561.098MHz的单音信号，并通过调整射频信号源13的输出功率值，以使得待测有源天线的入口功率值为-70dBm左右，同时记录该入口功率值P1。此时，用示波器102 观察鉴相器19的输出电平，通过调整移相器18，并使得鉴相器19的两个输入端信号相位相差90°，记录此时示波器102的测量电平值U1，通过调整移相器18使得鉴相器19的两个输入端信号相位相差60°和120°，记录在此情况下，示波器102所显示的测量电平值U2和U3。

然后，连接干扰脉冲信号源11输出的同步信号到示波器102的2通道，鉴相器19的输出到示波器102的1通道，更换待测有源天线为标准天线16，并配置干扰脉冲信号源11输出的干扰脉冲信号为1710MHz，同时，利用频谱仪104测量标准天线16处的场强，并控制干扰脉冲信号源11发送功率，以使得标准天线16处的场强达到预设测试要求，记录在此情况下干扰脉冲信号源11所输出的功率值Pcw。具体的，可以将预设测试要求设置为115V/m。当记录得到干扰脉冲信号源11所输出的功率值Pcw之后，更换标准天线16 为被测有源天线，同时配置干扰脉冲信号源11的输出频率为1610MHz，脉冲宽度为1ms，脉冲频率为100pps，脉冲峰值功率设置为Pcw，并施加干扰脉冲信号到被测有源天线。

最后，将示波器102的横坐标配置为200ns/div，并以示波器102的2通道下降沿为触发，其中，触发电压配置为2通道最大电压的1/2，单次触发示波器102，从通道2的下降沿作为起点，找到1通道电压波形等于U2或U3 的最后一个点P，如果P点之后的电压波形均在U2和U3之间，则说明触发射频信号源13所输出的射频信号已经恢复到原来的状态，在此情况下，打开示波器102的两条光标线，拖动第一条光标线位置到2通道的下降沿，并拖动第二条光标线到P点，从示波器102上读取两条光标线之间的时间间隔t，如果时间间隔t小于或等于预设阈值，则说明待测有源天线的抗干扰性能符合预设测试要求，如果时间间隔t大于预设阈值，则说明待测有源天线的抗干扰性能不符合预设测试要求。显然，由于该种测试方法能够模拟有源天线所处的真实使用环境，所以，就能够显著提高有源天线抗干扰性能测试结果的准确度。

相应的，本发明实施例还公开了一种有源天线的测试系统，包括如前述所公开的一种有源天线的抗干扰性能测试装置。

本发明实施例所提供的一种有源天线的测试系统，具有前述所公开的一种有源天线的抗干扰性能测试装置所具有的有益效果。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种有源天线的抗干扰性能测试装置以及一种有源天线的测试系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种有源天线的抗干扰性能测试装置，其特征在于，包括：

干扰脉冲信号源，用于提供干扰脉冲信号；

第一滤波器，用于对所述干扰脉冲信号进行滤波，得到脉冲滤波信号；

射频信号源，用于提供目标射频信号；

第一分路器，用于对所述目标射频信号进行分路，得到第一射频信号和第二射频信号；

合路器，用于将所述脉冲滤波信号和所述第一射频信号进行合路，得到合路信号；

标准天线，用于接收所述合路信号，并利用所述合路信号激励待测有源天线，以使所述待测有源天线产生目标测试信号；

第二滤波器，用于对所述目标测试信号进行滤波，得到滤波测试信号；

移相器，用于对所述第二射频信号进行移相，得到移相射频信号；

鉴相器，用于检测所述滤波测试信号和所述移相射频信号之间的相位差，并通过检测所述相位差恢复到所述目标射频信号时所需要的目标时间评估所述待测有源天线的抗干扰性能；

还包括：

第二分路器，用于对所述目标测试信号进行分路，得到分路测试信号；

频谱仪，用于将所述干扰脉冲信号和/或所述目标射频信号与所述分路测试信号进行比较，以判断所述干扰脉冲信号和/或所述目标射频信号是否满足预设测试条件。

2.根据权利要求1所述的抗干扰性能测试装置，其特征在于，还包括：

高频功率放大器，用于对所述干扰脉冲信号进行功率放大。

3.根据权利要求1所述的抗干扰性能测试装置，其特征在于，所述第一滤波器具体为带通滤波器或带阻滤波器。

4.根据权利要求1所述的抗干扰性能测试装置，其特征在于，所述合路器具体为耦合器。

5.根据权利要求1所述的抗干扰性能测试装置，其特征在于，还包括：

示波器，用于显示所述鉴相器的输出信号。

6.根据权利要求1所述的抗干扰性能测试装置，其特征在于，所述第二滤波器具体为带通滤波器。

7.一种有源天线的测试系统，其特征在于，包括权利要求1至6任一项所述的一种有源天线的抗干扰性能测试装置。

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