CN113644992A - 一种测量内定标网相位的方法 - Google Patents

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孙磊
孙红兵
梁伟龙
李建新
林幼权
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Abstract

本发明公开了一种测量内定标网相位的方法，采用1：2功分器将矢网端口1输出的信号分为两路，一路经待测内定标网输入矢网端口3形成测试链路，另一路经电缆输入矢网端口2形成校准链路，校准链路作为测试链路的自补偿链路，采用品种相同、长度相等的电缆，消除电缆差异带来的影响，交替采集校准链路和测试链路的数据，两者相减得到内定标网的相位，采用自校准方法，得到优于0.2°的高精度内定标网温度相位，不仅适用于内定标网，也适用于其它需要高精度幅相测试的单机或系统。

Description

一种测量内定标网相位的方法
技术领域
本发明属于相位测量技术领域，具体涉及一种差值测量技术。
背景技术
随着相控阵雷达技术的发展，各种应用层出不穷，系统对天线的各项指标要求也不断提高。部分应用场景，比如为获取高精度的成像质量，为了更高的探测精度，需要测试相控阵天线内定标网的相位变化。
相控阵天线工作过程中，内定标网的相位变化主要受天线温度的影响。随着温度变化，相位发生变化，某个温度对应着某个相位变化，这为天线实际工作过程中的相位标校提供了思路。提前知道天线内定标网的温度相位关系，通过测试天线工作过程中内定标网的温度变化，预知内定标网的相位变化。
内定标网的高精度相位标校是处理部分应用的基础，相比单个单机，相控阵天线的内定标网具有长度长、组成复杂的特点。相控阵天线的内定标网由功分网络、半刚电缆、柔性电缆以及内定标器组成，各组成单元的材料、电磁波传输特性、传输电长度都不同，对温度的响应也不同。针对各组成的温度相位关系，各自独立测试，以获得高精度的测试数据。
常规的单机温度相位曲线关系测试，通常将待测单机置于温箱中，调解不同的温度，测试待测单机的相位随温度的变化，无法消除引入的测试电缆的温度相位变化。在此基础上，将引入的电缆置于温箱内进行相位测试，然后将两者的相位作差，得到电缆的相位变化。测试过程中手动连接电缆，造成相位测试精度不足。
若将待测单机和引入的电缆独立测试，无法消除箱体外测试电缆的长度与温度不一致造成的测试误差。若待测单机相位变化较小，或者对测试精度要求很高，不足以满足要求，必须进一步提高相位的测试精度。
发明内容
本发明为了解决现有技术存在的问题，提出了一种测量内定标网相位的方法，为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案。
采用1：2功分器将矢网端口1输出的信号分为两路，一路经待测内定标网输入矢网端口3形成测试链路，另一路经电缆输入矢网端口2形成校准链路，校准链路作为测试链路的自补偿链路，采用品种相同、长度相等的电缆，消除电缆差异带来的影响，交替采集校准链路和测试链路的数据，两者相减得到内定标网的相位。
进一步的，矢网端口2和3增加衰减器，调节测试链路与校准链路的信号大小，使信号差值小于10dB，以提高采样精度。
进一步的，预热内定标网半小时，消除温度漂移造成的测试精度恶化，交替周期100毫秒，每秒钟各采集10次数据，以提高测试精度。
进一步的，改变温度并保持半小时，消除温度漂移造成的测试精度恶化，采集并计算不同温度下的相位。
进一步的，以温度为横坐标、相位为纵坐标，绘制arg测试链路减去arg校准链路的曲线图。
本发明的有益效果：采用自校准方法，得到优于0.2°的高精度内定标网温度相位，不仅适用于内定标网，也适用于其它需要高精度幅相测试的单机或系统。
附图说明
图1是测量环路原理图，图2是温度相位曲线图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案做具体的说明。
构建测量环路，原理如图1所示，控制系统控制矢网，矢网端口1输出的信号经过1：2功分器分为两路：测试链路和校准链路，同时测试，读取矢网中的数据，并自动记录。
测试链路将信号通过射频电缆送入待测内定标网，然后输出至矢网端口3，校准链路将信号通过射频电缆连接到矢网端口2。
测试链路和校准链路在温箱外的电缆采用同一个品种且长度相等，在箱内的电缆也采用同一个品种且长度相等。
矢网端口2和3前面增加衰减器，以调节测试链路与校准链路的信号大小，使输入两个端口的信号大小相当，相差小于10dB。
控制系统控制矢网端口1发送信号，端口2和3接收信号，测试链路和校准链路交替采集，交替周期为100毫秒，每秒钟10次校准链路、10次测试链路。
预热矢网半小时后，控制系统开始自动记录测试链路和校准链路的数据，调节温箱的温度需要保持半小时，保温过程中矢网保持工作状态，温箱温度平衡后，测试并自动记录数据。
以温度为横坐标、相位为纵坐标，重复测试3次，画出不同温度下的arg测试链路减去arg校准链路的曲线，就是待测内定标网的温度相位曲线关系，如图2所示，精度优于0.2°。
上述作为本发明的实施例，并不限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种测量内定标网相位的方法，其特征在于，包括：采用1：2功分器将矢网端口1输出的信号分为两路，一路经待测内定标网输入矢网端口3形成测试链路，另一路经电缆输入矢网端口2形成校准链路，校准链路作为测试链路的自补偿链路，采用品种相同、长度相等的电缆，交替采集校准链路和测试链路的数据，两者相减得到内定标网的相位。
2.根据权利要求1所述的测量内定标网相位的方法，其特征在于，所述交替采集，包括：交替周期100毫秒，每秒钟各采集10次数据。
3.根据权利要求1所述的测量内定标网相位的方法，其特征在于，还包括：矢网端口2和3增加衰减器，调节测试链路与校准链路的信号大小，使信号差值小于10dB。
4.根据权利要求1所述的测量内定标网相位的方法，其特征在于，还包括：预热内定标网半小时，改变温度并保持半小时，采集并计算不同温度下的相位。
5.根据权利要求1所述的测量内定标网相位的方法，其特征在于，还包括：以温度为横坐标、相位为纵坐标，绘制arg测试链路减去arg校准链路的曲线图。
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