CN113655298A - 一种车载相控阵天线的测试方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车载相控阵天线的测试方法、装置及电子设备，本发明一方面根据各个特性参数的理论值与实际值之间的差值，来得出天线的测试结果是否可靠，另一方面则通过有效辐射功率的大小进一步得出天线性能的优劣；由此，本发明可从天线方向图的特性参数以及天线有效辐射功率两方面来实现天线的测试，相比于传统的人工手动测试，本实施例所提供的测试方法精度更高，误差更小，更适用于车载相控阵天线的测试。
Description
技术领域
本发明属于车载相控阵天线技术领域，具体涉及一种车载相控阵天线的测试方法、装置及电子设备。
背景技术
随着电子技术的飞速发展以及电磁研究的不断深入，天线作为信号接收和发射不可缺少的关键部件，其应用已经遍及导航、通信、航空以及汽车等诸多领域，成为现代通信不可缺少的部件之一；而车载相控阵天线作为传统天线的衍生技术，以其具备波束形状的灵活控制以及波束指向的迅速切换的优点，从而成为现代通信的发展重点。
不同用途的设备往往需要天线具备不同的性能要求，因此，车载相控阵天线在装备前均需要进行测试，以通过测试结果判断车载相控阵天线的性能参数是否满足使用要求；但是，相控阵天线的特性测试是一个复杂的技术课题，通常需要大量的测试来验证；而目前车载相控阵天线的测试，需要人工反复操作多次，工作量大，容易造成误操作，从而导致误差大，精度低，进而影响了根据天线测试结果对天线性能优劣的判断；因此，提供一种误差小，精度高的车载相控阵天线测试方法迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的是提供一种车载相控阵天线的测试方法、装置及电子设备，以解决现有车载相控阵天线测试中采用人工操作所存在的误差大以及精度低的问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种车载相控阵天线的测试方法，包括：
获取待测试相控阵天线的天线参数，其中，所述天线参数包括工作波长、天线口径长度、天线阵元总个数以及波束最大指向角；
根据所述天线参数，得到所述待测试相控阵天线的方向图函数；
利用所述方向图函数，得出所述待测试相控阵天线对应特性参数的理论值，其中，所述特性参数包括波束宽度、天线增益、波束零点角、副瓣位置以及副瓣电平；
使用所述待测试相控阵天线向测试系统发送射频信号，并将所述待测试相控阵天线按照预设步长间隔进行连续转动，以得到所述待测试相控阵天线的测试数据集，其中，所述预设步长间隔用于表征所述待测试相控阵天线的转动角度；
利用所述测试数据集，得出所述待测试相控阵天线对应特性参数的实际值；
根据所述待测试相控阵天线对应特性参数的实际值，得到所述待测试相控阵天线的有效辐射功率；
根据所述特性参数的理论值与所述特性参数的实际值之间的差值，以及所述有效辐射功率，得出所述待测试相控阵天线的测试结果。
基于上述公开的内容，本发明首先根据待测试相控阵天线的天线参数，得到其方向图函数，以便通过方向图函数计算得出其各个特征参数的理论值(如波束宽度、天线增益、波束零点角、副瓣位置以及副瓣电平)；此步骤相当于得到了相控阵天线各个特性参数的标准数据，以便后续与特性参数的实际值进行对比，从而得出测试结果是否可靠；同时，本发明按照预设步长间隔连续转动待测试相控阵天线，相当于得到了不同波束指向条件下，待测试相控阵天线的测试数据，以便通过测试数据计算天线的各个特性参数的实际值；最后，本发明还利用测试数据计算天线的有效辐射功率，从而实现对天线性能的进一步检测；即本发明根据各个特性参数的理论值与实际值之间的差值，可得出天线的测试结果是否可靠(即实际值与理论值的差值越少，说明结果越可靠，天线的性能越接近理论性能)；而通过有效辐射功率的大小可得出天线性能的优劣，即有效辐射功率越大，其辐射能力越强，性能越好。
通过上述设计，本发明从天线方向图的特性参数以及天线有效辐射功率两方面来实现天线的测试，相比于传统的人工手动测试，本发明所提供的测试方法精度更高，误差更小，更适用于车载相控阵天线的测试。
在一个可能的设计中，所述预设步长间隔包括第一预设步长间隔，所述测试数据集包括第一测试数据集，其中，使用所述待测试相控阵天线向测试系统发送射频信号，并将所述待测试相控阵天线按照预设步长间隔进行连续转动，以得到所述待测试相控阵天线的测试数据集，包括：
校准所述待测试相控阵天线，得到校准点，其中，所述校准点标定为0°；
使用所述待测试相控阵天线向测试系统发送射频信号，并以所述校准点为扫描起点，将所述待测试相控阵天线按照第一预设步长间隔连续转动至预设角度，并在所述待测试相控阵天线每转动一个第一预设步长间隔后，获取所述测试系统中接收信号的功率；
在所述待测试相控阵天线每转动一个第一预设步长间隔后，以对应转动第一预设步长间隔得到的角度为起点，进行角度调整，直到所述测试系统中接收信号的电平达到最大时停止调整，以得到所述接收信号的电平达到最大时对应的第一幅度值以及第一峰值角度，其中，所述第一峰值角度用于表征所述待测试相控阵天线在接收信号的电平达到最大时对应的转动角度；
以所述第一峰值角度为起点，逆时针转动所述待测试相控阵天线，直至所述接收信号的幅度值满足预设条件时停止转动，以得到第二峰值角度；
以所述第一峰值角度为起点，顺时针转动所述待测试相控阵天线，直至所述接收信号的幅度值满足所述预设条件时停止转动，以得到第三峰值角度，其中，所述预设条件为所述接收信号的幅度值降到所述第一幅度值的0.707倍；
利用所述待测试相控阵天线每转动一个第一预设步长间隔后，得到的接收信号的功率、第二峰值角度以及第三峰值角度，组成所述第一测试数据集。
基于上述公开的内容，本发明公开第一测试数据集的获取方法，即将待测试相控阵天线按照第一预设步长间隔进行连续转动，从而在转动过程中以接收信号的幅度值来控制天线是否停止转动，进而将满足幅度值条件的转动角度作为测试数据进行提取，最终和天线每转动一个第一预设步长间隔后得到的接收信号的功率，一起组成第一测试数据集；其中，第一测试数据集用于计算天线的波束宽度以及天线增益的实际值。
在一个可能的设计中，利用所述测试数据集，得出所述待测试相控阵天线对应特性参数的实际值，包括：
利用所述待测试相控阵天线每转动一个第一预设步长间隔后得到的第二峰值角度以及第三峰值角度，计算得出所述波束宽度的实际值；
获取所述测试系统的接收参数以及所述待测试相控阵天线的发射参数，其中，所述接收参数包括所述测试系统中接收标准天线的增益以及接收标准天线的总损耗，所述发射参数包括所述待测试相控阵天线的发射功率、发射总损耗以及所述待测试相控阵天线与所述接收标准天线之间的距离；
根据所述接收参数、所述发射参数、所述工作波长以及所述待测试相控阵天线每转动一个第一预设步长间隔后得到的接收信号的功率，得出所述天线增益的实际值。
在一个可能的设计中，利用所述待测试相控阵天线每转动一个第一预设步长间隔后得到的第二峰值角度以及第三峰值角度，计算得出所述波束宽度的实际值，包括：
计算所述待测试相控阵天线每转动一个第一预设步长间隔后得到的第二峰值角度与第三峰值角度的差值的绝对值，得到所述待测试相控阵天线每转动一个第一预设步长间隔后对应的天线波束宽度值；
将待测试相控阵天线每转动一个第一预设步长间隔后对应的天线波束宽度值进行求和，并计算求和结果的平均值，得到所述波束宽度的实际值。
在一个可能的设计中，所述发射参数还包括：所述待测试相控阵天线的馈电损耗，其中，根据所述待测试相控阵天线对应特性参数的实际值，得到所述待测试相控阵天线的有效辐射功率，包括：
计算所述发射功率与馈电损耗之间的差值，得到第一计算结果；
计算所述天线增益的实际值与3之间的差值，得到第二计算结果；
求和所述第一计算结果以及第二计算结果，得到所述有效辐射功率。
在一个可能的设计中，所述预设步长间隔包括第二预设步长间隔，所述测试数据集包括第二测试数据集，其中，使用所述待测试相控阵天线向测试系统发送射频信号，并将所述待测试相控阵天线按照预设步长间隔进行连续转动，以得到所述待测试相控阵天线的测试数据集，包括：
获取所述待测试相控阵天线在所述校准点时，所述接收信号的信号强度；
以所述校准点为扫描起点，将所述待测试相控阵天线沿逆时针方向且按照第二预设步长间隔连续转动至180°，以获取逆时针转动过程中，所述测试系统中接收信号的每一个信号强度极大值、每一个信号强度极大值对应的扫描角度和每一个信号强度极小值对应的扫描角度；
以所述校准点为扫描起点，将所述待测试相控阵天线沿顺时针方向且按照第二预设步长间隔连续转动至180°，以获取顺时针转动过程中，所述测试系统中接收信号的每一个信号强度极大值、每一个信号强度极大值对应的扫描角度和每一个信号强度极小值对应的扫描角度；
利用逆时针转动过程中，所述测试系统中接收信号的每一个信号强度极大值、每一个信号强度极大值对应的扫描角度和每一个信号强度极小值对应的扫描角度，以及顺时针转动过程中，所述测试系统中接收信号的每一个信号强度极大值、每一个信号强度极大值对应的扫描角度和每一个信号强度极小值对应的扫描角度，组成所述第二测试数据集。
基于上述公开的内容，本发明通过在逆时针转动以及顺时针转动过程中，利用接收信号的每一个信号强度极大值、每一个信号强度极大值对应的扫描角度和每一个信号强度极小值对应的扫描角度，来组成第二测试数据集，以便利用第二测试数据集计算得到天线的波束零点角、副瓣位置以及副瓣电平的实际值。
在一个可能的设计中，利用所述测试数据集，得出所述待测试相控阵天线对应特性参数的实际值，包括：
根据逆时针转动过程中，所述接收信号的每一个信号强度极大值对应的扫描角度和每一个信号强度极小值对应的扫描角度，以及顺时针转动过程中，所述接收信号的每一个信号强度极大值对应的扫描角度和每一个信号强度极小值对应的扫描角度，得到所述波束零点角和所述副瓣位置的实际值；
根据所述接收信号的信号强度、逆时针转动过程中的所述接收信号的每一个信号强度极大值以及顺时针转动过程中的所述接收信号的每一个信号强度极大值，得到所述副瓣电平的实际值。
第二方面，本发明提供了中车载相控阵天线的测试装置，包括：第一获取单元、方向图函数生成单元、特性参数理论值计算单元、测试数据收集单元、特性参数实际值计算单元、有效辐射功率计算单元以及对比单元；
所述第一获取单元，用于获取待测试相控阵天线的天线参数，其中，所述天线参数包括工作波长、天线口径长度、天线阵元总个数以及波束最大指向角；
所述方向图函数生成单元，用于根据所述天线参数，得到所述待测试相控阵天线的方向图函数；
所述特性参数理论值计算单元，用于利用所述方向图函数，得出所述待测试相控阵天线对应特性参数的理论值，其中，所述特性参数包括波束宽度、天线增益、波束零点角、副瓣位置以及副瓣电平；
所述测试数据收集单元，用于使用所述待测试相控阵天线向测试系统发送射频信号，并将所述待测试相控阵天线按照预设步长间隔进行连续转动，以得到所述待测试相控阵天线的测试数据集，其中，所述预设步长间隔用于表征所述待测试相控阵天线的转动角度；
所述特性参数实际值计算单元，用于利用所述测试数据集，得出所述待测试相控阵天线对应特性参数的实际值；
所述有效辐射功率计算单元，用于根据所述待测试相控阵天线对应特性参数的实际值，得到所述待测试相控阵天线的有效辐射功率；
所述对比单元，用于根据所述特性参数的理论值与所述特性参数的实际值之间的差值和所述有效辐射功率，得出所述待测试相控阵天线的测试结果。
第三方面，本发明提供了一种电子设备，包括依次通信相连的存储器、处理器和收发器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述收发器用于收发消息，所述处理器用于读取所述计算机程序，执行如第一方面或第一方面中任意一种可能设计的所述车载相控阵天线的测试方法。
第四方面，本发明提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，执行如第一方面或第一方面中任意一种可能设计的所述车载相控阵天线的测试方法。
第五方面，本发明供了一种包含指令的计算机程序产品，当所述指令在计算机上运行时，使所述计算机执行如第一方面或第一方面中任意一种可能设计的所述车载相控阵天线的测试方法。
附图说明
图1为本发明提供的车载相控阵天线的测试示意图；
图2为本发明提供的车载相控阵天线的测试方法的步骤流程示意图；
图3为本发明提供的车载相控阵天线的测试装置的结构示意图；
图4为本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例来对本发明作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明虽然是用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。
应当理解，尽管本文可能使用术语第一、第二等等来描述各种单元，但是这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元,并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本发明的示例实施例的范围。
应当理解，对于本文中可能出现的术语“和/或”，其仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况；对于本文中可能出现的术语“/和”，其是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况；另外，对于本文中可能出现的字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
实施例
如图1所示，为本申请中的待测试相控阵天线提供一种测试示意图，即将待测试相控阵天线安装在高台1的转台2上，并将待测试相控阵天线与发射器连接；同时，在高台2上设置有测试系统，用于接收待测试相控阵天线发射的射频信号，从而完成对待测试相控阵天线的测试；在本实施例中，高台1和高台2之间满足相控阵天线的远场测试条件，即要求待测试相控阵天线到测试系统中接收天线之间的距离满足以下关系式：
前述式中，r为待测试相控阵天线到测试系统中接收天线之间的距离，d为待测试相控阵天线的口径长度，而λ则为待测试相控阵天线的工作波长。
同时，在本实施例中，举例测试系统可以但不限于包括：接收标准天线、频谱仪、控制单元以及数据处理单元，其中，接收标准天线用于接收待测试相控阵天线发射的射频信号，得到接收信号，而频谱仪用于读取接收信号的各种信息(如电平、幅度值等)，而控制单元可与转台通信连接，用于控制转台按照预设步长间隔进行转动，以便与接收标准天线、频谱仪以及数据处理单元相配合，从而采集待测试相控阵天线的测试数据，以得到测试数据集；而数据处理单元则用于根据待测试相控阵天线的天线参数，得出其对应的方向图函数，以便得出待测试相控阵天线的特性参数的理论值；数据处理单元还用于根据测试数据集得出待测试相控阵天线的特性参数的实际值以及有效辐射功率，以便根据前述数据得出测试结果。
本实施例第一方面所提供的车载相控阵天线的测试方法，首先从待测试相控阵天线的方向图函数来得出其对应特性参数的理论值，然后采集待测试相控阵天线在不同波束指向条件下所得到的测试数据，以便利用测试数据得出其对应特性参数的实际值；其次，本实施例还通过特性参数的实际值计算出天线的有效辐射功率，以便进一步的检测天线的性能；最后，本实施例一方面根据各个特性参数的理论值与实际值之间的差值，来得出天线的测试结果是否可靠，另一方面则通过有效辐射功率的大小进一步得出天线性能的优劣；由此，本发明可从天线方向图的特性参数以及天线有效辐射功率两方面来实现天线的测试，相比于传统的人工手动测试，本实施例所提供的测试方法精度更高，误差更小，更适用于车载相控阵天线的测试。
本实施例第一方面所提供的车载相控阵天线的测试方法，可以但不限于包括如下步骤S1～S7。
S1.获取待测试相控阵天线的天线参数，其中，所述天线参数包括工作波长、天线口径长度、天线阵元总个数以及波束最大指向角。
步骤S1则是获取待测试相控阵天线的机械参数，也就是车载相控阵天线在制造时就已确定的参数(即天线参数)；由此，即可根据前述参数计算得出天线的方向图函数，以便为后续特性参数的理论值的计算提供数据基础。
在本实施例中，天线参数可以但不限于通过车载相控阵天线(也就是待测试相控阵天线)的设备手册获取，并由测试人员预存至测试系统中。
在得到天线参数后，即可进行以下步骤S2和步骤S3，得出方向图函数，从而根据方向图函数计算出待测试相控阵天线对应各个特性参数的理论值。
S2.根据所述天线参数，得到所述待测试相控阵天线的方向图函数。
S3.利用所述方向图函数，得出所述待测试相控阵天线对应特性参数的理论值，其中，所述特性参数包括波束宽度、天线增益、波束零点角、副瓣位置以及副瓣电平。
下述以一个实例来阐述前述步骤S2和步骤S3：
将相控阵天线放在一平面上进行示例，在相控阵天线的天线口径均匀分布照射的情况下，可得出该相控阵天线的方向图函数为：
前述式(1)中，θ为待测试相控阵天线的目标方向角(也就是转台的转动角度)，N为待测试相控阵天线的天线阵元总个数，d表示待测试相控阵天线的天线口径长度，β为待测试相控阵天线的波束最大指向角。
从天线方向图的乘法定理可知，阵列天线方向图函数等于天线单元方向图函数与阵列因子的乘积，也就是说
表示阵列因子，且|F(θ)|则是以辛格函数来表示的。
由此，由于辛格函数为sinc(χ)，且当χ＝1.39时，其值为0.707，也就是|F(θ)|＝0.707，因此，根据前述式(1)可得出待测试相控阵天线的波瓣半功率点的宽度，也就是波束宽度为：
根据式(2)可知，在最大波束指向角、天线阵元总个数、天线口径长度以及工作波长已知的情况下，即可计算出待测试相控阵天线的波束宽度的理论值。
同理，对于天线增益，当待测试相控阵天线的波束由法线方向扫描至最大波束角方向时，天线在最大波束角方向的有效口径则减少至原口径面积的cosβ倍，因此，根据式(2)可将天线增益表示为：
在本实施例中，待测试相控阵天线对应有多个波束零点角、副瓣位置以及副瓣电平，即其在顺时针转动以及逆时针转动过程中，对应接收信号每出现一个信号强度极大值点，都认为是零点位置，而每个信号强度极小值点均认为是副瓣位置；因此，相应的，副瓣电平也对应有多个。
同理，根据前述式(2)，容易导出波束零点角的决定式，分别为：
前述式中，k＝±1,±2,...为零点位置的序号，在本实施例中，逆时针转动序号为负，顺时针转动序号为正，因此，根据前述可导出第k个波束零点角θok为：
而副瓣位置的表达式可表示为：
前述式(5)中，SIN为常数，表示sinβ的值，而l＝±1,±2,...表示副瓣序号，因此，前述θsl则表示第l个副瓣位置。
因此，第l个副瓣电平则为：
由此，通过前述式(2)～式(6)，即可得出待测试相控阵天线的波束宽度、天线增益、波束零点角、副瓣位置以及副瓣电平的理论值，从而为后续对比提供标准数据。
在得出待测试相控阵天线的各个特性参数的理论值后，即可对待测试相控阵天线进行天线测试，以获取测试数据，从而根据测试数据计算出前述各个特性参数的实际值，如以下步骤S4和步骤S5所示。
S4.使用所述待测试相控阵天线向测试系统发送射频信号，并将所述待测试相控阵天线按照预设步长间隔进行连续转动，以得到所述待测试相控阵天线的测试数据集，其中，所述预设步长间隔用于表征所述待测试相控阵天线的转动角度。
在本实施例中，预设步长间隔可以但不限于包括第一预设步长间隔和第二预设步长间隔，因此，所述测试数据集则对应包括有第一测试数据集以及第二测试数据集；其中，第一测试数据集用于计算波束宽度以及天线增益的实际值，而第二测试数据集则用于计算波束零点角、副瓣位置以及副瓣电平的实际值。
下述提供第一测试数据集的具体获取步骤，如以下步骤S40～S45所示。
S40.校准所述待测试相控阵天线，得到校准点，其中，所述校准点标定为0°。
步骤S40则是天线校准的过程，在本实施例中，校准过程为：将待测试相控阵天线对准测试系统中接收标准天线的电轴中心，并将此时的转台角度标定为0°。
在校准完成后，即可开始待测试相控阵天线的测试，如以下步骤S41～S45所示。
S41.使用所述待测试相控阵天线向测试系统发送射频信号，并以所述校准点为扫描起点，将所述待测试相控阵天线按照第一预设步长间隔连续转动至预设角度，并在所述待测试相控阵天线每转动一个第一预设步长间隔后，获取所述测试系统中接收信号的功率。
S42.在所述待测试相控阵天线每转动一个第一预设步长间隔后，以对应转动第一预设步长间隔得到的角度为起点，进行角度调整，直到所述测试系统中接收信号的电平达到最大时停止调整，以得到所述接收信号的电平达到最大时对应的第一幅度值以及第一峰值角度，其中，所述第一峰值角度用于表征所述待测试相控阵天线在接收信号的电平达到最大时对应的转动角度。
S43.以所述第一峰值角度为起点，逆时针转动所述待测试相控阵天线，直至所述接收信号的幅度值满足预设条件时停止转动，以得到第二峰值角度。
S44.以所述第一峰值角度为起点，顺时针转动所述待测试相控阵天线，直至所述接收信号的幅度值满足所述预设条件时停止转动，以得到第三峰值角度，其中，所述预设条件为所述接收信号的幅度值降到所述第一幅度值的0.707倍。
S45.利用所述待测试相控阵天线每转动一个第一预设步长间隔后，得到的接收信号的功率、第二峰值角度以及第三峰值角度，组成所述第一测试数据集。
下述以一个实例来阐述前述步骤S41～S45：
假设第一预设步进间隔为2°，即每一次转动两度，转动角度则为：0°、2°、4°、6°、8°...360°，以及-0°、-2°、-4°、-6°、-8°...-360°；即以两度为间隔，沿顺时针方向转动一圈，逆时针方向转动一圈。
转台从0°开始，转动第一预设步长间隔后(即转动2°)，即到达2°的位置时，首先通过频谱仪获取测试系统中接收信号的功率(频谱仪中的频谱功率显示点则表示信号的功率)；然后，以2°为起点，进行角度调整，并在转动到接收信号的电平达到最大时停止转动，此时，即可得到转台的转动角度，以及在频谱仪上读取该角度下对应的幅度值，以作为第一峰值角度以及第一幅度值。
例如，从2°开始转动(即以2°为起点，顺时针转动以及逆时针转动，直至接收信号的电平达到最大时停止转动)；假设在2.3°时，频谱仪上显示电平达到最大，那么2.3°则为第一峰值角度，此时频谱仪上信号对应的幅度值则为第一幅度值。
接着，以2.3°为起点，顺时针转动，当转台转动到2.7°时，频谱仪上显示的接收信号的幅度值降到第一幅度值的0.707倍，此时，则停止转动，将2.7度作为第二峰值角度。
同理，以2.3°为起点，逆时针转动，当转台转动到1.9°时，频谱仪上显示的接收信号的幅度值降到第一幅度值的0.707倍，此时，则停止转动，将1.9度作为第三峰值角度。
接着，转台则带动待测试相控阵天线转动到第二个第一预设步长间隔处，即转动到4°，继续前述操作，直至一直转动到360°为止。
然后，转台从0°开始，逆时针转动至-2°，同样重复前述操作，直至转动到-360°为止；最后，即可采集到转台每转动一个第一预设步长间隔后的对应的第二峰值角度、第三峰值角度，以及接收信号的功率；由此，即可利用前述数据，组成第一测试数据集。
同理，本实施例下述给出第二测试数据集的获取步骤，可以但不限于如下述步骤S46～S49。
S46.获取所述待测试相控阵天线在所述校准点时，所述接收信号的信号强度。
S47.以所述校准点为扫描起点，将所述待测试相控阵天线沿逆时针方向且按照第二预设步长间隔连续转动至180°，以获取逆时针转动过程中，所述测试系统中接收信号的每一个信号强度极大值、每一个信号强度极大值对应的扫描角度和每一个信号强度极小值对应的扫描角度。
S48.以所述校准点为扫描起点，将所述待测试相控阵天线沿顺时针方向且按照第二预设步长间隔连续转动至180°，以获取顺时针转动过程中，所述测试系统中接收信号的每一个信号强度极大值、每一个信号强度极大值对应的扫描角度和每一个信号强度极小值对应的扫描角度。
S49.利用逆时针转动过程中，所述测试系统中接收信号的每一个信号强度极大值、每一个信号强度极大值对应的扫描角度和每一个信号强度极小值对应的扫描角度，以及顺时针转动过程中，所述测试系统中接收信号的每一个信号强度极大值、每一个信号强度极大值对应的扫描角度和每一个信号强度极小值对应的扫描角度，组成所述第二测试数据集。
同理，下述以一个实例阐述前述步骤S46～S49：
假设第二预设步长间隔为：0.2°，即每次转动0.2°。
即当待测试相控阵天线对准测试系统中接收标准天线的电轴中心时，此时，可通过测试系统中的频谱仪读出接收信号的信号强度(例如为10dB)；然后以校准点为起点，沿逆时针方向进行转动，且每次转动0.2°，在转动过程中，根据测试系统中频谱仪上显示的信号强度来判别极大值点以及极小值点，并且需要获取每一次极大值点、极小值点、极大值点对应的转台转动角度(也就是扫描角度)以及极小值点对应的转台转动角度。
在本实施例中，举例信号强度极大值点的判断方法为：在待测试相控阵天线转动过程中，接收信号的强度由小逐渐变大再变小，此过程中的临界点则为信号强度极大值(可通过频谱仪直接测出)；同理，信号强度极小值则为：在待测试相控阵天线转动过程中，接收信号的强度由大逐渐变小再变大，而此过程中的临界点则为信号强度极小值。
由此，以0.2°为转动间隔且在逆时针转动的条件下，待测试相控阵天线从0°转动至180°的过程中，则会获取多个信号强度极大值、信号强度极小值、信号强度极大值对应的扫描角度以及信号强度极小值对应的扫描角度。
同理，逆时针转动完成后，再顺时针方向转动至180°，并重复前述操作，可得出顺时针转动过程中的多个信号强度极大值、信号强度极小值、信号强度极大值对应的扫描角度以及信号强度极小值对应的扫描角度；由此，利用前述各个数据，即可组成第二测试数据集。
例如，在逆时针转动过程中，待测试相控阵天线从0°转动到0.2°，再从0.2°转动至0.4°过程中，接收信号的强度由10dB逐渐下降至3dB，然后再从3dB上升至11dB，此时，3dB则为第一个信号强度极小值，而此时待测试相控阵天线对应的转动角度则为第一个信号强度极小值对应的扫描角度(例如为0.3°)；接着在继续逆时针转动，假设从0.4°转动到0.6°，再从0.6°转动至0.8°的过程中，接收信号的强度由11dB逐渐上升至19dB，然后再从19dB上升至9dB，那么19dB则为第一个信号强度极大值，而此时待测试相控阵天线对应的转动角度则为第一个信号强度极大值对应的扫描角度(假设为0.7°)；以此类推，直至逆时针转动至180°，即可得到多个信号强度极大值、信号强度极大值对应的扫描角度以及信号强度极小值对应的扫描角度；而顺时针转动过程则与前述逆时针转动过程一致，于此不多加赘述。
通过前述阐述，即可通过在顺时针以及逆时针转动过程中，得到的多个信号强度极大值、信号强度极大值对应的扫描角度以及信号强度极小值对应的扫描角度来组成第二测试数据集。
在得出前述第一测试数据集以及第二测试数据集后，即可利用前述两个测试数据集计算待测试相控阵天线的各个特性参数出的实际值，以便与前述理论值进行对比，如下述步骤S5所示。
S5.利用所述测试数据集，得出所述待测试相控阵天线对应特性参数的实际值。
在本实施例中，第一测试数据集用于计算待测试相控阵的波束宽度以及天线增益，而第二测试数据集则用于计算波束零点角、副瓣位置以及副瓣电平。
下述提供计算波束宽度以及天线增益的具体计算步骤，如以下步骤S50～S52所示。
S50.利用所述待测试相控阵天线每转动一个第一预设步长间隔后得到的第二峰值角度以及第三峰值角度，计算得出所述波束宽度的实际值。
步骤S50则是计算波束宽度的过程，在本实施例中，步骤S50的具体过程为：首先计算所述待测试相控阵天线每转动一个第一预设步长间隔后得到的第二峰值角度与第三峰值角度的差值的绝对值，得到所述待测试相控阵天线每转动一个第一预设步长间隔后对应的天线波束宽度值；然后，将待测试相控阵天线每转动一个第一预设步长间隔后对应的天线波束宽度值进行求和，并计算求和结果的平均值，即可得到波束宽度的实际值。
例如，在前述举例的基础上进行阐述：
在顺时针转动过程中，在待测试相控阵天线转动到2°时，其对应的第二峰值角度为2.7，对应的第三峰值角度为1.9；那么，待测试相控阵天线在转动到2°时，对应的天线波束宽度值＝|2.3-1.9|＝0.4。
又如，当待测试相控阵天线转动到4°时，对应的第二峰值角度为4.5°，对应的第三峰值角度为3.7°；那么，待测试相控阵天线在转动到4°时，对应的天线波束宽度值＝|4.5-3.7|＝0.8。
以此类推，假设顺时针转动过程中，待测试相控阵天线转动每个第一预设步长间隔后对应的天线波速宽度值为：0.4、0.8、0.9、0.5以及1.2；在逆时针转动过程中，待测试相控阵天线转动每个第一预设步长间隔对应的天线波速宽度值为：0.3、0.5、0.8、0.7以及1.5；那么待测试相控阵的波束宽度的实际值则为：
波束宽度的实际值＝(0.4+0.8+0.9+0.5+1.2+0.3+0.5+0.8+0.7+1.5)/10＝0.76。
由此，即可通过待测试相控阵天线每转动一个第一预设步长间隔后对应的第二峰值角度以及第三峰值角度计算得出天线的波束宽度的实际值。
S51.获取所述测试系统的接收参数以及所述待测试相控阵天线的发射参数，其中，所述接收参数包括所述测试系统中接收标准天线的增益以及接收标准天线的总损耗，所述发射参数包括所述待测试相控阵天线的发射功率、发射总损耗以及所述待测试相控阵天线与所述接收标准天线之间的距离。
S52.根据所述接收参数、所述发射参数、所述工作波长以及所述待测试相控阵天线每转动一个第一预设步长间隔后得到的接收信号的功率，得出所述天线增益的实际值。
步骤S51和步骤S52则是计算天线增益的实际值的过程，在本实施例中，举例天线增益可以但不限于根据以下公式计算：
前述式中，Lt为发射总损耗，Lr为接收标准天线的总损耗，Pr为待测试相控阵天线转动每个第一预设步长间隔后得到的接收信号的功率，Pt为发射功率，Gr为接收标准天线的增益。
通过前述公式可知，由于待测试相控阵天线每转动一个第一预设步长间隔，测试系统中接收信号的功率不同，因此，每转动一个第一预设步长间隔，即可得到对应角度的天线增益的实际值；最后，将每转动一个第一预设步长间隔后得到的天线增益的实际值进行求和，再取平均值，即可得出待测试相控阵天线的天线增益的实际值。
例如，在前述举例的基础上进行阐述，假设顺时针转动到2°时对应的天线增益为3dBi；顺时针转动到4°时对应的4dBi；顺时针转动到6°时对应的天线增益为5dBi；逆时针转动到-2°时对应的天线增益为7dBi；逆时针转动到-4°时对应的天线增益为3dBi；逆时针转动到-6°时对应的天线增益为10dBi；那么待测试相控阵天线对应的天线增益的实际值为：
天线增益的实际值＝(3+4+5+7+10+3)/6＝5.3。
由此通过前述步骤S50～S52，即可通过第一测试数据集得出待测试相控阵天线的波束宽度以及天线增益的实际值。
同理，下述提供利用第二测试数据集计算待测试相控阵天线的波束零点角、副瓣位置以及副瓣电平的实际值的具体计算步骤，可以但不限于包括下述步骤S53和步骤S54。
S53.根据逆时针转动过程中，所述接收信号的每一个信号强度极大值对应的扫描角度和每一个信号强度极小值对应的扫描角度，以及顺时针转动过程中，所述接收信号的每一个信号强度极大值对应的扫描角度和每一个信号强度极小值对应的扫描角度，得到所述波束零点角和所述副瓣位置的实际值。
步骤S53则是计算波束零点角以及副瓣位置的实际值的过程，在本实施例中，波束零点角以及副瓣位置均是以角度表示。
其中，第二测试数据集中，每一个信号强度极小值对应的扫描角度则作为零点位置，也就是波束零点角的实际值；即在逆时针转动过程中，出现的第一个信号强度极小值对应的扫描角度则作为逆时针扫描时的第一个波束零点角(即第一波束零点角的实际位置)；出现的第二个信号强度极小值对应的扫描角度则作为逆时针扫描时的第二个波束零点角，以此类推，即可得到逆时针转动过程中，所有的波束零点角；同理，在顺时针转动过程中，波束零点角的确定方法与前述举例一致，于此不多加赘述。
例如，在前述举例的基础上，逆时针转动过程中，第一个信号强度极小值为3dB，对应的扫描角度为0.3°，那么逆时针转动过程中，第一个波束零点角则为0.3°，即第一个波束零点角的实际位置为0.3°。
同理，在本实施例中，第二测试数据集中每一个信号强度极大值对应的扫描位置则作为副瓣位置的实际值；即在逆时针转动过程中，出现的第一个信号强度极大值对应的扫描角度则作为逆时针扫描时的第一个副瓣位置；出现的第二个信号强度极大值对应的扫描角度则作为逆时针扫描时的第二个副瓣位置，以此类推，即可得到逆时针转动过程中，所有的副瓣位置；同理，在顺时针转动过程中，副瓣位置的确定方法与前述举例一致，于此不多加赘述。
例如，还是在前述举例的基础上进行阐述，逆时针转动过程中，第一个信号强度极大值未19dB，对应的扫描角度为0.7°，那么逆时针转动过程中，第一个副瓣位置则为0.7°；假设逆时针转动过程中，第二个信号强度极大值为20dB，对应的扫描角度为1.2°，那么逆时针转动过程中，第二个副瓣位置则为1.2°，以此类推，即可得出逆时针转动过程中，所有的副瓣位置。
S54.根据所述接收信号的信号强度、逆时针转动过程中的所述接收信号的每一个信号强度极大值以及顺时针转动过程中的所述接收信号的每一个信号强度极大值，得到所述副瓣电平的实际值。
步骤S54则是计算每个副瓣位置对应副瓣电平的过程，通过前述式(6)可知，第l个副瓣位置对应的副瓣电平等于对应副瓣位置的信号强度除以待测试相控阵天线处于校准点时，接收信号的信号强度，即第l个副瓣位置对应的副瓣电平为：
由此，即可根据接收信号的信号强度、逆时针转动过程中以及顺时针转动过程中的每一个信号强度极大值，计算得出逆时针以及顺时针转动过程中，每个副瓣位置对应的副瓣电平。
在利用第一测试数据集以及第二测试数据集得出波束宽度、天线增益、波束零点角、副瓣位置以及副瓣电平的实际值后，即可与前述各个特性参数的理论值进行比较，从而得出测试结果是否可靠。
同时，在本实施例中，为了提高测试结果的可靠性，还设置有如下步骤S6，以得出待测试相控阵天线的有效辐射功率，进而根据有效辐射功率得出待测试相控阵天线的性能优劣。
S6.根据所述待测试相控阵天线对应特性参数的实际值，得到所述待测试相控阵天线的有效辐射功率。
在本实施例中，举例使用天线增益的实际值以及测试相控阵天线的馈电损耗，计算待测试相控阵天线的有效辐射功率，因此，步骤S6的具体计算过程为以下步骤S60～S62。
S60.计算所述发射功率与馈电损耗之间的差值，得到第一计算结果。
S61.计算所述天线增益的实际值与3之间的差值，得到第二计算结果。
S62.求和所述第一计算结果以及第二计算结果，得到所述有效辐射功率。
下述将步骤S60～S62总结为以下公式：
EIRP＝Pt-Lf+Gt(θ)-3dB
前述式中，EIRP表示有效辐射功率，Lf为馈电损耗。
在本实施例中，发射参数以及接收参数，可根据待测试相控阵天线以及接收标准天线的设备手册得到。
在计算出待测试相控阵天线的有效辐射功率以及各个特性参数的实际值后，即可进行步骤S7，以便根据前述计算结果得出测试结果。
S7.根据所述特性参数的理论值与所述特性参数的实际值之间的差值，以及所述有效辐射功率，得出所述待测试相控阵天线的测试结果。
在本实施例中，只需计算各个特性参数的实际值与理论值之间的差值，从而根据差值来判断测试结果是否可靠，即差值越小，说明测试数据越可靠，得出的测试结果越精确，天线测试出来的性能越接近理论状态；而差值越大，则说明测试结果误差越大，此时测试的数据出现了较大的误差，需要重新测试，或测试多次，将每次测试的数据取平均值，从而重新计算各个特性参数的实际值，以便再次比对。
在本实施例中，举例个特性参数的实际值与理论值之间的差值处于预设范围时，则认定为测试结果可靠(例如，针对波束宽度，差值介于1～3之间，可认定为测试数据时准确的)；当然，各个特性参数的实际值与理论值之间的差值的范围可根据不同的天线进行实际设置。
另外，本实施例还可通过有效辐射功率来检测待测试相控阵天线的辐射强度，即有效辐射功率越大，其辐射能力越强，性能越好；反之则相反。
另外，在本实施例中，在待测试相控阵天线每转动一个第一预设步长间隔后，并以对应转动第一预设步长间隔得到的角度为起点，进行角度调整得出第一峰值角度时，还可利用第一峰值角度与对应待测试相控阵天线的转动角度来计算待测试相控阵天线的波束指向精度，从而将波束指向精度来结合前述特性参数一起来测试待测试相控阵天线。
例如，待测试相控阵天线转动第一个第一预设步进间隔时，即转动到2°时，其进行角度调整，得到的第一峰值角度为2.3°时，那么在待测试相控阵天线转动到2°时，对应的波束指向精度为：|2.3-2|＝0.3；以此类推，待测试相控阵天线每转动一个第一预设步进间隔后，均可计算出一个波束指向精度；最后，在得出待测试相控阵天线每转动一个第一预设步进间隔所得出的波束指向精度后，即可利用误差公式求出波束指向精度误差的均方根值。
因此，结合前述特性阐述的实际值与理论值的差值，若差值处于预设范围，则说明测试结果可靠，那么此时，有效辐射功率越大，且波束指向精度误差的均方根值越小，则说明天线的性能越好。
由此，通过前述步骤S1～S7及其各个子步骤所详细描述的车载相控阵天线的测试方法，本发明一方面可根据各个特性参数的理论值与实际值之间的差值，来得出天线的测试结果是否可靠，另一方面则通过有效辐射功率的大小来进一步的得出天线性能的优劣；由此，本发明可从天线方向图的特性参数以及天线有效辐射功率两方面来实现天线的测试，相比于传统的人工手动测试，本实施例所提供的测试方法精度更高，误差更小，更适用于车载相控阵天线的测试。
如图3所示，本实施例第二方面提供了一种实现实施例第一方面中所述的车载相控阵天线的测试方法的硬件装置，包括：第一获取单元、方向图函数生成单元、特性参数理论值计算单元、测试数据收集单元、特性参数实际值计算单元、有效辐射功率计算单元以及对比单元。
所述第一获取单元，用于获取待测试相控阵天线的天线参数，其中，所述天线参数包括工作波长、天线口径长度、天线阵元总个数以及波束最大指向角。
所述方向图函数生成单元，用于根据所述天线参数，得到所述待测试相控阵天线的方向图函数。
所述特性参数理论值计算单元，用于利用所述方向图函数，得出所述待测试相控阵天线对应特性参数的理论值，其中，所述特性参数包括波束宽度、天线增益、波束零点角、副瓣位置以及副瓣电平。
所述测试数据收集单元，用于使用所述待测试相控阵天线向测试系统发送射频信号，并将所述待测试相控阵天线按照预设步长间隔进行连续转动，以得到所述待测试相控阵天线的测试数据集，其中，所述预设步长间隔用于表征所述待测试相控阵天线的转动角度。
所述特性参数实际值计算单元，用于利用所述测试数据集，得出所述待测试相控阵天线对应特性参数的实际值。
所述有效辐射功率计算单元，用于根据所述待测试相控阵天线对应特性参数的实际值，得到所述待测试相控阵天线的有效辐射功率。
所述对比单元，用于根据所述特性参数的理论值与所述特性参数的实际值之间的差值和所述有效辐射功率，得出所述待测试相控阵天线的测试结果。
本实施例提供的硬件装置的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见实施例第一方面，于此不再赘述。
如图4所示，本实施例第三方面提供了一种电子设备，包括依次通信相连的存储器、处理器和收发器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述收发器用于收发消息，所述处理器用于读取所述计算机程序，执行如实施例第一方面所述的车载相控阵天线的测试方法。
具体举例的，所述存储器可以但不限于包括随机存取存储器(random accessmemory，RAM)、只读存储器(Read Only Memory image，ROM)、闪存(Flash Memory)、先进先出存储器(First Input First Output，FIFO)和/或先进后出存储器(First In Last Out，FILO)等等；所述处理器可以不限于采用型号为STM32F105系列的微处理器、精简指令集计算机(reduced instruction set computer,RSIC)微处理器、X86等架构处理器或集成嵌入式神经网络处理器(neural-network processing units，NPU)的处理器；所述收发器可以但不限于为无线保真(WIFI)无线收发器、蓝牙无线收发器、通用分组无线服务技术(General Packet Radio Service，GPRS)无线收发器、紫蜂协议(基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议，ZigBee)无线收发器、3G收发器、4G收发器和/或5G收发器等。此外，所述装置还可以但不限于包括有电源模块、显示屏和其它必要的部件。
本实施例提供的计算机主设备的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见实施例第一方面，于此不再赘述。
本实施例第四方面提供了一种存储包含有实施例第一方面所述的车载相控阵天线的测试方法的指令的存储介质，即所述存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，执行如第一方面所述的车载相控阵天线的测试方法。
其中，所述存储介质是指存储数据的载体，可以但不限于包括软盘、光盘、硬盘、闪存、优盘和/或记忆棒(Memory Stick)等，所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。
本实施例提供的存储介质的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见实施例第一方面，于此不再赘述。
本实施例第五方面提供了一种包含指令的计算机程序产品，当所述指令在计算机上运行时，使所述计算机执行如实施例第一方面所述的车载相控阵天线的测试方法，其中，所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种车载相控阵天线的测试方法，其特征在于，包括：
获取待测试相控阵天线的天线参数，其中，所述天线参数包括工作波长、天线口径长度、天线阵元总个数以及波束最大指向角；
根据所述天线参数，得到所述待测试相控阵天线的方向图函数；
利用所述方向图函数，得出所述待测试相控阵天线对应特性参数的理论值，其中，所述特性参数包括波束宽度、天线增益、波束零点角、副瓣位置以及副瓣电平；
使用所述待测试相控阵天线向测试系统发送射频信号，并将所述待测试相控阵天线按照预设步长间隔进行连续转动，以得到所述待测试相控阵天线的测试数据集，其中，所述预设步长间隔用于表征所述待测试相控阵天线的转动角度；
利用所述测试数据集，得出所述待测试相控阵天线对应特性参数的实际值；
根据所述待测试相控阵天线对应特性参数的实际值，得到所述待测试相控阵天线的有效辐射功率；
根据所述特性参数的理论值与所述特性参数的实际值之间的差值，以及所述有效辐射功率，得出所述待测试相控阵天线的测试结果。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设步长间隔包括第一预设步长间隔，所述测试数据集包括第一测试数据集，其中，使用所述待测试相控阵天线向测试系统发送射频信号，并将所述待测试相控阵天线按照预设步长间隔进行连续转动，以得到所述待测试相控阵天线的测试数据集，包括：
校准所述待测试相控阵天线，得到校准点，其中，所述校准点标定为0°；
使用所述待测试相控阵天线向测试系统发送射频信号，并以所述校准点为扫描起点，将所述待测试相控阵天线按照第一预设步长间隔连续转动至预设角度，并在所述待测试相控阵天线每转动一个第一预设步长间隔后，获取所述测试系统中接收信号的功率；
在所述待测试相控阵天线每转动一个第一预设步长间隔后，以对应转动第一预设步长间隔得到的角度为起点，进行角度调整，直到所述测试系统中接收信号的电平达到最大时停止调整，以得到所述接收信号的电平达到最大时对应的第一幅度值以及第一峰值角度，其中，所述第一峰值角度用于表征所述待测试相控阵天线在接收信号的电平达到最大时对应的转动角度；
以所述第一峰值角度为起点，逆时针转动所述待测试相控阵天线，直至所述接收信号的幅度值满足预设条件时停止转动，以得到第二峰值角度；
以所述第一峰值角度为起点，顺时针转动所述待测试相控阵天线，直至所述接收信号的幅度值满足所述预设条件时停止转动，以得到第三峰值角度，其中，所述预设条件为所述接收信号的幅度值降到所述第一幅度值的0.707倍；
利用所述待测试相控阵天线每转动一个第一预设步长间隔后，得到的接收信号的功率、第二峰值角度以及第三峰值角度，组成所述第一测试数据集。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，利用所述测试数据集，得出所述待测试相控阵天线对应特性参数的实际值，包括：
利用所述待测试相控阵天线每转动一个第一预设步长间隔后得到的第二峰值角度以及第三峰值角度，计算得出所述波束宽度的实际值；
获取所述测试系统的接收参数以及所述待测试相控阵天线的发射参数，其中，所述接收参数包括所述测试系统中接收标准天线的增益以及接收标准天线的总损耗，所述发射参数包括所述待测试相控阵天线的发射功率、发射总损耗以及所述待测试相控阵天线与所述接收标准天线之间的距离；
根据所述接收参数、所述发射参数、所述工作波长以及所述待测试相控阵天线每转动一个第一预设步长间隔后得到的接收信号的功率，得出所述天线增益的实际值。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，利用所述待测试相控阵天线每转动一个第一预设步长间隔后得到的第二峰值角度以及第三峰值角度，计算得出所述波束宽度的实际值，包括：
计算所述待测试相控阵天线每转动一个第一预设步长间隔后得到的第二峰值角度与第三峰值角度的差值的绝对值，得到所述待测试相控阵天线每转动一个第一预设步长间隔后对应的天线波束宽度值；
将待测试相控阵天线每转动一个第一预设步长间隔后对应的天线波束宽度值进行求和，并计算求和结果的平均值，得到所述波束宽度的实际值。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述发射参数还包括：所述待测试相控阵天线的馈电损耗，其中，根据所述待测试相控阵天线对应特性参数的实际值，得到所述待测试相控阵天线的有效辐射功率，包括：
计算所述发射功率与馈电损耗之间的差值，得到第一计算结果；
计算所述天线增益的实际值与3之间的差值，得到第二计算结果；
求和所述第一计算结果以及第二计算结果，得到所述有效辐射功率。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设步长间隔包括第二预设步长间隔，所述测试数据集包括第二测试数据集，其中，使用所述待测试相控阵天线向测试系统发送射频信号，并将所述待测试相控阵天线按照预设步长间隔进行连续转动，以得到所述待测试相控阵天线的测试数据集，包括：
获取所述待测试相控阵天线在所述校准点时，所述接收信号的信号强度；
以所述校准点为扫描起点，将所述待测试相控阵天线沿逆时针方向且按照第二预设步长间隔连续转动至180°，以获取逆时针转动过程中，所述测试系统中接收信号的每一个信号强度极大值、每一个信号强度极大值对应的扫描角度和每一个信号强度极小值对应的扫描角度；
以所述校准点为扫描起点，将所述待测试相控阵天线沿顺时针方向且按照第二预设步长间隔连续转动至180°，以获取顺时针转动过程中，所述测试系统中接收信号的每一个信号强度极大值、每一个信号强度极大值对应的扫描角度和每一个信号强度极小值对应的扫描角度；
利用逆时针转动过程中，所述测试系统中接收信号的每一个信号强度极大值、每一个信号强度极大值对应的扫描角度和每一个信号强度极小值对应的扫描角度，以及顺时针转动过程中，所述测试系统中接收信号的每一个信号强度极大值、每一个信号强度极大值对应的扫描角度和每一个信号强度极小值对应的扫描角度，组成所述第二测试数据集。
7.如权利要求6所述的方法，利用所述测试数据集，得出所述待测试相控阵天线对应特性参数的实际值，包括：
根据逆时针转动过程中，所述接收信号的每一个信号强度极大值对应的扫描角度和每一个信号强度极小值对应的扫描角度，以及顺时针转动过程中，所述接收信号的每一个信号强度极大值对应的扫描角度和每一个信号强度极小值对应的扫描角度，得到所述波束零点角和所述副瓣位置的实际值；
根据所述接收信号的信号强度、逆时针转动过程中的所述接收信号的每一个信号强度极大值以及顺时针转动过程中的所述接收信号的每一个信号强度极大值，得到所述副瓣电平的实际值。
8.一种车载相控阵天线的测试装置，其特征在于，包括：第一获取单元、方向图函数生成单元、特性参数理论值计算单元、测试数据收集单元、特性参数实际值计算单元、有效辐射功率计算单元以及对比单元；
所述第一获取单元，用于获取待测试相控阵天线的天线参数，其中，所述天线参数包括工作波长、天线口径长度、天线阵元总个数以及波束最大指向角；
所述方向图函数生成单元，用于根据所述天线参数，得到所述待测试相控阵天线的方向图函数；
所述特性参数理论值计算单元，用于利用所述方向图函数，得出所述待测试相控阵天线对应特性参数的理论值，其中，所述特性参数包括波束宽度、天线增益、波束零点角、副瓣位置以及副瓣电平；
所述测试数据收集单元，用于使用所述待测试相控阵天线向测试系统发送射频信号，并将所述待测试相控阵天线按照预设步长间隔进行连续转动，以得到所述待测试相控阵天线的测试数据集，其中，所述预设步长间隔用于表征所述待测试相控阵天线的转动角度；
所述特性参数实际值计算单元，用于利用所述测试数据集，得出所述待测试相控阵天线对应特性参数的实际值；
所述有效辐射功率计算单元，用于根据所述待测试相控阵天线对应特性参数的实际值，得到所述待测试相控阵天线的有效辐射功率；
所述对比单元，用于根据所述特性参数的理论值与所述特性参数的实际值之间的差值和所述有效辐射功率，得出所述待测试相控阵天线的测试结果。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：依次相连的存储器、处理器和收发器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述收发器用于收发消息，所述处理器用于读取所述计算机程序，执行如权利要求1～7任意一项所述的车载相控阵天线的测试方法。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，执行如权利要求1～7任意一项所述的车载相控阵天线的测试方法。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114878924A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-08-09 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种测量大型双反射面天线损耗的方法 |
| CN116381361A (zh) * | 2023-03-24 | 2023-07-04 | 西安电子科技大学 | 平面近场天线方向图测量装置及其测量方法 |
| CN117792526A (zh) * | 2024-02-27 | 2024-03-29 | 深圳市思翰铭科技有限公司 | 一种天线射频性能的测试系统及方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105871480A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-08-17 | 乐视控股（北京）有限公司 | 移动终端天线的测试方法及装置 |
| US9954279B1 (en) * | 2017-06-14 | 2018-04-24 | Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg | Test system and test method |
| KR20180083175A (ko) * | 2017-01-12 | 2018-07-20 | 국방과학연구소 | 방사 패턴 측정을 통한 안테나 특성 산출 시스템 |
| RU2713103C1 (ru) * | 2018-09-28 | 2020-02-03 | Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт радиотехники" | Способ формирования диаграммы направленности передающей активной антенной решетки и осесимметричная активная фазированная антенная решетка на его основе |
-
2021
- 2021-09-18 CN CN202111101324.0A patent/CN113655298B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105871480A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-08-17 | 乐视控股（北京）有限公司 | 移动终端天线的测试方法及装置 |
| KR20180083175A (ko) * | 2017-01-12 | 2018-07-20 | 국방과학연구소 | 방사 패턴 측정을 통한 안테나 특성 산출 시스템 |
| US9954279B1 (en) * | 2017-06-14 | 2018-04-24 | Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg | Test system and test method |
| RU2713103C1 (ru) * | 2018-09-28 | 2020-02-03 | Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт радиотехники" | Способ формирования диаграммы направленности передающей активной антенной решетки и осесимметричная активная фазированная антенная решетка на его основе |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 郝青儒 等: "有源多波束天线方向图测试方法研究", 《无线电通信技术》, vol. 34, no. 5, 31 October 2008 (2008-10-31), pages 39 - 42 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114878924A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-08-09 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种测量大型双反射面天线损耗的方法 |
| CN116381361A (zh) * | 2023-03-24 | 2023-07-04 | 西安电子科技大学 | 平面近场天线方向图测量装置及其测量方法 |
| CN116381361B (zh) * | 2023-03-24 | 2024-01-19 | 西安电子科技大学 | 平面近场天线方向图测量装置及其测量方法 |
| CN117792526A (zh) * | 2024-02-27 | 2024-03-29 | 深圳市思翰铭科技有限公司 | 一种天线射频性能的测试系统及方法 |
| CN117792526B (zh) * | 2024-02-27 | 2024-04-26 | 深圳市思翰铭科技有限公司 | 一种天线射频性能的测试系统及方法 |
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