CN112540238A - 一种多频共用高效率紧缩场馈源系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多频共用高效率紧缩场馈源系统,包括第一~第四发射馈源和对应的第一~第四接收馈源,和可旋转馈源支架面板。馈源以面板中轴为轴对称分布在面板两侧。整个馈源面板安装在一个机械滑轨上,通过滑轨的移动和控制单元的控制可以使馈源系统在天线测量和RCS测量两种测量模式转换。在进行RCS测量时,滑轨回到初始位置,馈源面板中心处于反射面焦点处,通过控制单元控制收发馈源的射频开关可以实现宽频RCS测量。在进行天线测量时,滑轨将测量频段的接收馈源移至反射面焦点,以进行天线测量,并可以通过馈源面板的微小旋转大幅提高馈源间的水平极化隔离度。这种多频段,多测量模式的紧缩场馈源系统大大提高了测试效率,对于大型和超大型的紧缩场测试场地的测试效率提升明显。同时由于测试效率的提高使转台连续扫描时的宽带扫频测量成为可能。
Description
技术领域
本发明涉及紧缩场馈源的技术领域,具体涉及一种多频共用高效率紧缩场馈源系统。
背景技术
紧缩场技术是一种常用的电磁测量技术,通过近场聚焦原理在近距离上形成平面电磁波,实现天线参数或目标散射特性的测量。随着紧缩场技术的演进和用户需求的变化,现在紧缩场场地变得十分庞大,相应的造价也提高至上亿。这样的大型场地能够提供相对较大的静区,满足对大型待测物的测量需求,但同时也带来了非常大的使用成本。为了降低使用成本,最可靠有效的方式为提高紧缩场的测试效率,降低单位时间内紧缩场使用成本。
紧缩场主要用来测试天线远场性能(包括天线的方向图、方向性系数、全向辐射功率等)和目标物的雷达散射截面(RCS),两种测试的过程有所不同,测量天线远场参数时,只需馈源接收待测天线辐射的电磁波,而在测量雷达散射截面时,需要两个馈源天线一发一收同时工作。由于馈源天线的工作频率的限制,在宽频测量时需要更换不同频段的馈源。以上两种情况是制约紧缩场测试效率的两大因素,只要能够解决这两个问题,就可以大幅提高紧缩场测试效率。
发明内容
本发明的目的在于:提出了一种多频共用高效率紧缩场馈源系统,该馈源系统能够显著提高大型超大型紧缩场测试系统的测试效率。
本发明采用的技术方案为:一种多频共用高效率紧缩场馈源系统,用于进行多频RCS测量和天线性能测量,包括四对收发馈源天线,以可旋转馈源支架面板中点为中心向两侧对称均匀分布,从中心到两侧分别为第一收发馈源对、第二收发馈源对、第三收发馈源对、第四收发馈源对;每对发馈源对包括一个发射馈源和一个接收馈源;
包括第一~第四发射馈源,和第一~第四接收馈源、可旋转馈源支架面板9,所有对应的收发馈源都以馈源面板中心为轴对称分布于面板两侧;
所述可旋转馈源面板的旋转中心也和其几何中心重合;
其中第一发射馈源和第一接收馈源到可旋转馈源支架面板中心轴的距离为d1,第二发射馈源和第二接收馈源到可旋转馈源支架面板中心轴的距离为d2,第三发射馈源和第三接收馈源到可旋转馈源支架面板中心轴的距离为d3,第四发射馈源和第四接收馈源到面板中心轴的距离为d4;收发馈源的俯仰角都相同,整个可旋转馈源支架面板安装在机械滑轨上,根据测量要求对馈源位置进行移动;第一收发馈源对的工作频段为18-40GHz,第二收发馈源对的工作频段为8-18GHz,第三收发馈源对的工作频段为4-8GHz,第四收发馈源对的工作频段为2-4GHz;
发射馈源和接收馈源的两种极化的馈电通道后连接相应的馈电电路,之后都连接雷达或矢量网络分析仪,射频开关和机械滑轨都由控制和电源单元进行控制与供电;在进行RCS测量时,机械装置处于初始位置,控制单元将射频开关切换到相应频段的收发馈源上进行RCS测量;在进行天线测量时,机械滑轨将对应频段接收馈源移动至反射面焦点处,控制单元将射频开关切换到该接收馈源上进行天线性能的测量;在测量过程中,能够通过控制旋转面板旋转一个预定的角度,以增加馈源间的水平极化隔离度;在旋转之后,馈源电场极化方向改变,通过控制单元对切向和法向的两路信号进行衰减和相移,再经过馈源合成为标准的垂直极化或水平极化的电磁波;馈源系统接口只包括一个机械接口和一个电接口,其中所述机械接口用来连接可旋转馈源支架面板和滑轨,所述电接口包括射频、电源和控制电路。
进一步的,所述的第一~四发射馈源为双槽轴向槽皱纹喇叭,或为多槽轴向槽皱纹喇叭,所述第一~第四接收馈源为与发射馈源辐射方向图相同的皱纹喇叭,或为波束宽度大于发射馈源的皱纹喇叭。
进一步的,可旋转馈源支架面板安装在滑轨上,可旋转馈源支架面板与馈源支架都在紧缩场反射面所在的坐标系内,其中,紧缩场反射面为旋转抛物面,坐标系原点是反射面所在抛物面的顶点,可旋转馈源支架面板的中心所在位置为旋转抛物面的焦点。
进一步的,所述第一~第四发射馈源组的垂直极化端口分别接一分四的第一射频开关,第一~第四接收馈源组的垂直极化端口分别接一分四的第三射频开关,第一~第四发射馈源组的水平极化端口分别接一分四的第二射频开关,第一~第四接收馈源组的水平极化端口分别接一分四的第四射频开关;
其后接数字步进衰减器,180°混合电桥和一分二的射频开关;具体的,第一射频开关后接第一射频数字步进衰减器;第二射频开关后接第二射频数字步进衰减器;第三射频开关后接第三射频数字步进衰减器;第四射频开关后接第四射频数字步进衰减器;第一射频数字步进衰减器和第二射频数字步进衰减器连接到第一混合电桥;第三射频数字步进衰减器和第四射频数字步进衰减器连接到第二混合电桥;第一混合电桥连接到第一一分二的射频开关,第二混合电桥连接到第二一分二的射频开关,之后发射接射频功放,接收接低噪放,最后都与雷达或矢量网络分析仪相连;放大器和射频开关都通过控制和电源模块进行馈电和控制。
进一步的,用于进行多个频段的测量,收发馈源频率覆盖了2-40GHz的频段,实现宽频带的测量。
进一步的,能在RCS测量状态和天线测量状态之间进行切换,RCS测量需要对应频段的收发馈源在紧缩场焦点两侧,一收一发;天线测量只需要接收馈源对天线发射的能量进行接收,具体过程是机械滑轨将待测频段的接收馈源的相位中心移动至紧缩场反射面焦点处,射频开关选择该馈源发射电磁波。
进一步的,对馈源进行旋转,使馈源不再分布在水平线上,由此带来的极化旋转问题通过控制单元对发射和接收通道的幅相调控进行解决;
当旋转面板旋转一个角度θ时,发射馈源的两个馈电端口分别馈电时会产生切向电场Et和法向电场Er,能够合成垂直极化电场Ey和水平极化电场Ex,其对应关系为:
Ey=Et cosθ+Er sinθ
Ex=-Et sinθ+Er cosθ
当需要垂直极化波时,有Ex=0,当需要水平极化波时,有Ey=0;
垂直极化:Er=Et tanθ,水平极化:Et=-Er tanθ;由于旋转角θ小于45°使得0<tanθ<1;
当进行垂直极化测量时,发射端电桥所对应的射频开关选择Σ端口,切向极化通道的衰减器不进行衰减,法向极化通道的衰减器将信号衰减至原先的tanθ倍;由收发端互易可得,接收端电桥所对应的射频开关也选择Σ端口,切向极化通道的衰减器不进行衰减,法向极化通道的衰减器将信号衰减至原先的tanθ倍;
当进行水平极化测量时,发射端电桥所对应的射频开关选择Δ端口,法向极化通道的衰减器不进行衰减,切向极化通道的衰减器将信号衰减至原先的tanθ倍;由收发端互易可得,接收端电桥所对应的射频开关也选择Δ端口,法向极化通道的衰减器不进行衰减,切向极化通道的衰减器将信号衰减至原先的tanθ倍。
进一步的,采用的180°混合电桥进行两路信号的同相或反相的分配。
进一步的,馈源之后加直漏挡板,减少从馈源直接耦合至静区的电磁波,在馈源后面加装直漏挡板,上面覆盖着吸波材料,减少直漏电磁波,提升静区质量。
本发明与现有技术相比的优点在于:
(1)、该系统集成了工作频率在2-40GH的多个馈源,在测量频段更换时避免了人工更换馈源,极大的提高了测量效率,降低了紧缩场的使用成本,实现了自动化测量。
(2)、本发明将馈源安装在移动滑轨的机械接口上,使得RCS测量和天线测量两种测量模式可以随时切换,实现了一套馈源,多种用途,进一步提高了测试效率,在两种参数同时测量的场景下能极大的提升测量速率,自动化测量程度进一步提升。
(3)、本发明通过旋转馈源的设计,有效提升了馈源之间的水平极化隔离度,并且使隔离度可调。
(4)、本发明采用模块化设计,内部有馈源、控制和电源、馈源支架等部分。各个模块间耦合程度低,易于拆卸组装,方便生产、维修和运输。
(5)、避免了使用功分器和数字移相器,使整个馈电系统简化。由于混合电桥相对易于实现宽带,这种设计也避免了超宽的工作频带情况下数字移相器性能的不稳定对系统将造成的不利影响
附图说明
图1为本发明多频共用高效率紧缩场馈源布局图;
图2为紧缩场系统布局图;
图3为馈电网络结构;
图4为馈源旋转时馈电网络工作情况示意图;
图中附图标记含义为:1、2、3、4为第一~四发射馈源,5、6、7、8依次分别为对应的第一~第四接收馈源,以可旋转馈源支架面板中心轴对称分布,d1为第一发射馈源1与中心轴的距离,d2为第二发射馈源2与中心轴之间的距离,d3为第三发射馈源3与中心轴之间的距离,d4为第四发射馈源4与中心轴之间的距离。9为可旋转馈源支架面板,10为馈源支架,11为紧缩场反射面,12是直漏挡板,13是为发射馈源的第一射频开关,14为发射馈源的第二射频开关,15是接收馈源的第三射频开关,16是接收馈源的第四射频开关,17第一射频数字步进衰减器,18是第二射频数字步进衰减器,19第三射频数字步进衰减器,20第四射频数字步进衰减器。21是第一混合电桥,22是第二混合电桥,23是第一一分二的射频开关,24第二一分二的射频开关,25是射频功放,26是低噪放,27是控制和电源模块,28是机械转盘,29是机械滑轨装置,30是雷达或矢网。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例进一步说明本发明。
本发明针对传统紧缩场馈源单发单收测试效率低和天线测量与RCS测量不能快速转换等缺点,提出了一种多频共用高效率紧缩场馈源系统,电控射频开关可以实现多频测量,机械滑轨可调整馈源位置实现RCS测量和天线测量的功能转换,这对于大型超大型紧缩场提升测量效率至关重要。对于测量中馈源水平极化隔离度不足的问题,本发明提出了一种旋转馈源降低馈源间水平极化隔离度的方法,使得馈源间的隔离度能达到要求。
根据一个实施例,本发明采用如下技术方案:如图1所示,首先设计多频共用紧缩场馈源的发射和接收馈源。多频馈源包括第一~第四发射馈源1、2、3、4,第一~第四接收馈源5、6、7、8和收发模块,
其中第一发射馈源1与第一接收馈源5,第二发射馈源2和第二接收馈源6,第三发射馈源3和第三接收馈源7,第四发射馈源4和第四接收馈源8为对应收发馈源对。
根据本发明的实施例所述的一种多频共用紧缩场馈源系统,包括上述四对收发馈源天线,以馈源支架面板9中点为中心向两侧均匀分布,从中心到两侧分别为第一收发馈源对、第二收发馈源对、第三收发馈源对、第四收发馈源对,各收发馈源对对应工作频率为:18-40GHz,8-18GHz,4-8GHz,2-4GHz。其中第一收发馈源对距馈源支架面板中心距离为d1,第二收发馈源对距馈源支架面板中心距离为d2,第三收发馈源对距馈源支架面板中心距离为d3,第四收发馈源对距馈源支架面板中心距离为d4,馈源对与面板中心的间距d1,d2,d3,d4取决于馈源与反射面的相对关系,上文所述四个馈源对八个馈源在同一条直线上,并且都安装在旋转中心在馈源支架面板中心的旋转面板上,当旋转面板不进行旋转时该直线与紧缩场反射面的x向坐标轴平行,八个馈源的俯仰角相同,
如图2所示,紧缩场反射面11为旋转抛物面,可旋转馈源支架面板中心位于紧缩场反射面11的焦点位置处,1、2、3、4发射馈源和5、6、7、8接收馈源对称分布于面板中心两侧,整个多频共用紧缩场馈源系统位于紧缩场反射面11确定的坐标系中。收发馈源之间应具有一定隔离度、收发馈源典型隔离度应大于50dB。
根据了本发明的实施例,以可旋转馈源支架面板中心为对称轴,左侧为发射馈源组,右侧为接收馈源组。
参见图3,发射馈源组和接收馈源组的两种极化馈电端口分别连接一分四的射频开关,其后接数字步进衰减器,180°混合电桥和一分二的射频开关。之后发射接射频功放,接收接低噪放,最后都与雷达或矢量网络分析仪相连。放大器和射频开关都通过控制和电源模块进行馈电和控制。馈源都安装在可旋转馈源支架面板上,可旋转馈源支架面板和馈源支架以一个可移动机械接口进行连接,在进行天线性能测试时,对应频段馈源移动到中心接收被测天线发射的电磁波。当进行RCS测试时,射频开关切换到对应频段的收发馈源对,机械装置将馈源支架面板移动到初始位置,相应馈源分立于紧缩场反射面焦点两侧一收一发。在测量过程中如果馈源间水平极化隔离度无法满足测量需求,则可以对旋转面板旋转一个小角度θ,使馈源稍稍偏离水平线,可以提升馈源间的水平极化隔离度。其中,所述收发馈源可以为双槽轴向槽皱纹喇叭,也可以为多槽轴向槽皱纹喇叭。
具体的,发射馈源组和接收馈源组的两种极化馈电端口分别连接一分四的射频开关,具体的,第一~第四发射馈源组的垂直极化端口分别接一分四的第一射频开关13,第一~第四接收馈源组的垂直极化端口分别接一分四的第三射频开关15,第一~第四发射馈源组的水平极化端口分别接一分四的第二射频开关14,第一~第四接收馈源组的水平极化端口分别接一分四的第四射频开关16;
其后接数字步进衰减器,180°混合电桥和一分二的射频开关。具体的,第一射频开关13后接第一射频数字步进衰减器17;第二射频开关14后接第二射频数字步进衰减器18;第三射频开关15后接第三射频数字步进衰减器19;第四射频开关16后接第四射频数字步进衰减器20;第一射频数字步进衰减器17和第二射频数字步进衰减器18连接到第一混合电桥21;第三射频数字步进衰减器19和第四射频数字步进衰减器20连接到第二混合电桥22;第一混合电桥21连接到第一一分二的射频开关23,第二混合电桥22连接到第二一分二的射频开关24,之后发射接射频功放25,接收接低噪放26,最后都与雷达或矢量网络分析仪30相连。放大器和射频开关都通过控制和电源模块27进行馈电和控制。馈源都安装在可旋转馈源支架面板上,可旋转馈源支架面板和馈源支架以一个可移动机械接口进行连接,在进行天线性能测试时,对应频段馈源移动到中心接收被测天线发射的电磁波。当进行RCS测试时,射频开关切换到对应频段的收发馈源对,机械装置将馈源支架面板移动到初始位置,相应馈源分立于紧缩场反射面焦点两侧一收一发。在测量过程中如果馈源间水平极化隔离度无法满足测量需求,则可以对旋转面板旋转一个10°以内的小角度θ,由于一般馈源天线的E面方向图在±90°的位置比H面方向图高,这个小角度的旋转可以使过收发馈源的切面从E面向H面接近从而提升馈源间的水平极化隔离度,同时需要平衡馈源间垂直极化隔离度使其也满足馈源间隔离度的要求。其中,所述收发馈源可以为双槽轴向槽皱纹喇叭,也可以为多槽轴向槽皱纹喇叭。
其中,所述的可旋转馈源支架面板安装于馈源支架上,可旋转馈源支架面板与馈源支架都在紧缩场反射面所在的坐标系内,其中,紧缩场反射面为旋转抛物面,坐标系原点是反射面所在抛物面的顶点,初始状态的可旋转馈源支架面板中心所在的位置为旋转抛物面的焦点。在馈源后加装直漏挡板,避免馈源直接耦合的电磁波对静区质量产生影响。
发射馈源和对应接收馈源可以采用相同的皱纹喇叭天线,也可采用不同的皱纹喇叭天线,但是为了保证测试不同角度来波信号的一致性,所有收发馈源均采用皱纹喇叭天线,避免在后期数据处理中引入额外的不确定度。第一~第四发射馈源1、2、3、4和第一~第四接收馈源5、6、7、8的相位中心位于同一条直线上。
如图3所示,当进行目标RCS测量时,滑轨处于初始位置,馈源分立面板中心轴两边,馈源选择开关选通测量对应频段馈源的对应极化馈电通道,一收一发,对目标的RCS进行测量。当进行天线性能测量时,滑轨移动将对应频段馈源移动至反射面焦点,馈源的射频开关选通相应的极化馈电通道,发射电磁波并用矢网接收待测天线收到的射频信号。
若进行RCS测量时馈源间水平极化隔离度不够,可将馈源旋转一个小角度θ,如图4所示。此时馈源的馈电极化方向进行了旋转,其中相对于旋转圆有切向电场Et和法向电场Er,测量需要垂直极化电场Ey和水平极化电场Ex,其对应关系为:
Ey=Et cosθ+Er sinθ
Ex=-Et sinθ+Er cosθ
由此可得在进行垂直极化测量时Er=Et tanθ,在进行水平极化测量时Et=-Ertanθ。由于旋转角θ较小,则有0<tanθ<1。
当进行垂直极化测量时,发射端电桥所对应的射频开关选择Σ端口,切向极化通道的衰减器不进行衰减,法向极化通道的衰减器将信号衰减至原先的tanθ倍。由收发端互易可得,接收端电桥所对应的射频开关也选择Σ端口,切向极化通道的衰减器不进行衰减,法向极化通道的衰减器将信号衰减至原先的tanθ倍。
当进行水平极化测量时,发射端电桥所对应的射频开关选择Δ端口,法向极化通道的衰减器不进行衰减,切向极化通道的衰减器将信号衰减至原先的tanθ倍。由收发端互易可得,接收端电桥所对应的射频开关也选择Δ端口,法向极化通道的衰减器不进行衰减,切向极化通道的衰减器将信号衰减至原先的tanθ倍。
该馈源是一种适用于大型和超大型紧缩场测试场地的馈源,该馈源主要针对大型超大型紧缩场测试场地测试效率的瓶颈,提出多频共用的概念,通过多个频段收发馈源的对称分布和相应的机械结构,既实现了多个频段测量的自动切换,也实现了天线测试和RCS测试之间的自动转换,大大缓解了大型超大型紧缩场测试效率低的难题。
尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述,以便于本技术领域的技术人员理解本发明,且应该清楚,本发明不限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内,这些变化是显而易见的,一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
Claims (9)
1.一种多频共用高效率紧缩场馈源系统,用于进行多频RCS测量和天线性能测量,其特征在于:包括四对收发馈源天线,以可旋转馈源支架面板中点为中心向两侧对称均匀分布,从中心到两侧分别为第一收发馈源对、第二收发馈源对、第三收发馈源对、第四收发馈源对;每对发馈源对包括一个发射馈源和一个接收馈源;
包括第一~第四发射馈源,和第一~第四接收馈源、可旋转馈源支架面板9,所有对应的收发馈源都以馈源面板中心为轴对称分布于面板两侧;
所述可旋转馈源面板的旋转中心也和其几何中心重合;
其中第一发射馈源和第一接收馈源到可旋转馈源支架面板中心轴的距离为d1,第二发射馈源和第二接收馈源到可旋转馈源支架面板中心轴的距离为d2,第三发射馈源和第三接收馈源到可旋转馈源支架面板中心轴的距离为d3,第四发射馈源和第四接收馈源到面板中心轴的距离为d4;收发馈源的俯仰角都相同,整个可旋转馈源支架面板安装在机械滑轨上,根据测量要求对馈源位置进行移动;第一收发馈源对的工作频段为18-40GHz,第二收发馈源对的工作频段为8-18GHz,第三收发馈源对的工作频段为4-8GHz,第四收发馈源对的工作频段为2-4GHz;
发射馈源和接收馈源的两种极化的馈电通道后连接相应的馈电电路,之后都连接雷达或矢量网络分析仪,射频开关和机械滑轨都由控制和电源单元进行控制与供电;在进行RCS测量时,机械装置处于初始位置,控制单元将射频开关切换到相应频段的收发馈源上进行RCS测量;在进行天线测量时,机械滑轨将对应频段接收馈源移动至反射面焦点处,控制单元将射频开关切换到该接收馈源上进行天线性能的测量;在测量过程中,能够通过控制旋转面板旋转一个预定的角度,以增加馈源间的水平极化隔离度;在旋转之后,馈源电场极化方向改变,通过控制单元对切向和法向的两路信号进行衰减和相移,再经过馈源合成为标准的垂直极化或水平极化的电磁波;馈源系统接口只包括一个机械接口和一个电接口,其中所述机械接口用来连接可旋转馈源支架面板和滑轨,所述电接口包括射频、电源和控制电路。
2.根据权利要求1所述的一种多频共用高效率紧缩场馈源系统,其特征在于,所述的第一~四发射馈源为双槽轴向槽皱纹喇叭,或为多槽轴向槽皱纹喇叭,所述第一~第四接收馈源为与发射馈源辐射方向图相同的皱纹喇叭,或为波束宽度大于发射馈源的皱纹喇叭。
3.根据权利要求1所述的一种多频共用高效率紧缩场馈源系统,其特征在于,可旋转馈源支架面板安装在滑轨上,可旋转馈源支架面板与馈源支架都在紧缩场反射面所在的坐标系内,其中,紧缩场反射面为旋转抛物面,坐标系原点是反射面所在抛物面的顶点,可旋转馈源支架面板的中心所在位置为旋转抛物面的焦点。
4.根据权利要求1所述的一种多频共用高效率紧缩场馈源系统,其特征在于,所述第一~第四发射馈源组的垂直极化端口分别接一分四的第一射频开关,第一~第四接收馈源组的垂直极化端口分别接一分四的第三射频开关,第一~第四发射馈源组的水平极化端口分别接一分四的第二射频开关,第一~第四接收馈源组的水平极化端口分别接一分四的第四射频开关;
其后接数字步进衰减器,180°混合电桥和一分二的射频开关;具体的,第一射频开关后接第一射频数字步进衰减器;第二射频开关后接第二射频数字步进衰减器;第三射频开关后接第三射频数字步进衰减器;第四射频开关后接第四射频数字步进衰减器;第一射频数字步进衰减器和第二射频数字步进衰减器连接到第一混合电桥;第三射频数字步进衰减器和第四射频数字步进衰减器连接到第二混合电桥;第一混合电桥连接到第一一分二的射频开关,第二混合电桥连接到第二一分二的射频开关,之后发射端接射频功放,接收端接低噪放,最后都与雷达或矢量网络分析仪相连;放大器和射频开关都通过控制和电源模块进行馈电和控制。
5.根据权利要求1所述的一种多频共用高效率紧缩场馈源系统,其特征在于,用于进行多个频段的测量,收发馈源频率覆盖了2-40GHz的频段,实现宽频带的测量。
6.根据权利要求1所述的一种多频共用高效率紧缩场馈源系统,其特征在于,能在RCS测量状态和天线测量状态之间进行切换,RCS测量需要对应频段的收发馈源在紧缩场焦点两侧,一收一发;天线测量只需要接收馈源对天线发射的能量进行接收,具体过程是机械滑轨将待测频段的接收馈源的相位中心移动至紧缩场反射面焦点处,射频开关选择该馈源接收电磁波。
7.根据权利要求1所述的一种多频共用高效率紧缩场馈源系统,其特征在于,对馈源进行旋转,使馈源不再分布在水平线上,由此带来的极化旋转问题通过控制单元对发射和接收通道的幅相调控进行解决;
当旋转面板旋转一个角度θ时,发射馈源的两个馈电端口分别馈电时会产生切向电场Et和法向电场Er,能够合成垂直极化电场Ey和水平极化电场Ex,其对应关系为:
Ey=Et cosθ+Er sinθ
Ex=-Et sinθ+Er cosθ
当需要垂直极化波时,有Ex=0,当需要水平极化波时,有Ey=0;
垂直极化:Er=Et tanθ,水平极化:Et=-Er tanθ;由于旋转角θ小于45°使得0<tanθ<1;
当进行垂直极化测量时,发射端电桥所对应的射频开关选择Σ端口,切向极化通道的衰减器不进行衰减,法向极化通道的衰减器将信号衰减至原先的tanθ倍;由收发端互易可得,接收端电桥所对应的射频开关也选择Σ端口,切向极化通道的衰减器不进行衰减,法向极化通道的衰减器将信号衰减至原先的tanθ倍;
当进行水平极化测量时,发射端电桥所对应的射频开关选择Δ端口,法向极化通道的衰减器不进行衰减,切向极化通道的衰减器将信号衰减至原先的tanθ倍;由收发端互易可得,接收端电桥所对应的射频开关也选择Δ端口,法向极化通道的衰减器不进行衰减,切向极化通道的衰减器将信号衰减至原先的tanθ倍。
8.根据权利要求1所述的一种多频共用高效率紧缩场馈源系统,其特征在于,采用的180°混合电桥进行两路信号的同相或反相的分配。
9.根据权利要求1所述的一种多频共用高效率紧缩场馈源系统,其特征在于,馈源之后加直漏挡板,减少从馈源直接耦合至静区的电磁波,在馈源后面加装直漏挡板,上面覆盖着吸波材料,减少直漏电磁波,提升静区质量。
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