CN114047387B - 一种对电子辐射系统辐射指向测试的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对电子辐射系统辐射指向测试的系统及方法，其中系统包括测试计算机、控制计算机、信号发生器、发射天线、接收天线、功率衰减器、矢量网络分析仪和转台，测试计算机用于向电子辐射系统下发辐射方位与波束切换命令；信号发生器用于产生电子辐射系统所需的微波输入信号；发射天线用于辐射电子辐射系统的微波信号；接收天线用于接收微波信号；功率衰减器用于将微波信号进行衰减；矢量网络分析仪用于将微波信号进行显示和测试；转台用于完成水平旋转；控制计算机用于完成对信号发生器、矢量网络分析仪和转台的控制和同步输出，同时接收矢量网络分析仪的测试结果。本发明可极大提高电子辐射系统辐射指向测试效率。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种对电子辐射系统辐射指向测试的系统及方法。
背景技术
通常情况下，调试人员对电子辐射系统进行辐射指向测试都是通过在外场实际使用场景(地面)完成，传统的电子辐射系统辐射范围覆盖一个象限(较宽)，在进行辐射指向测试时，需要调试人员携带大量的测试仪器在天气较好情况下通过估算检测方位点进行测试，当测试系统接收到辐射系统发出的一定功率值时，即认为辐射指向正常，在内场环境仅测试发射机输出功率，与辐射相关的电缆和发射天线基于设计保证，不进行辐射指向测试。
随着电子技术的发展，辐射信号的指向宽度越来越窄(能量集中)、辐射指向精度越来越高，传统的辐射指向测试方法在实际应用中经常出现测试指标不满足要求的情况，此时需要协调大量的人力、物力进行排查，且辐射指向测试时发射功率较大，对人体有害，且需要较远距离开阔无遮挡的环境，不利于大规模生产，影响生产的效率。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种对电子辐射系统辐射指向测试的系统及方法，通过在微波暗室环境采用一种较为高效、准确的测试系统及方法完成完成辐射指向测试，降低环境及人为因素的影响，提高电子辐射系统微波暗室辐射指向测试的效率和精度。
本发明采用的技术方案如下：
一种对电子辐射系统辐射指向测试的系统，包括：
测试计算机，用于向所述电子辐射系统下发辐射方位与波束切换命令；
信号发生器，用于产生所述电子辐射系统所需的微波输入信号；
发射天线，用于辐射所述电子辐射系统的微波信号；
接收天线，用于接收所述电子辐射系统的微波信号；
功率衰减器，用于将所述接收天线接收到的微波信号进行衰减；
矢量网络分析仪，用于将所述功率衰减器接收到的微波信号进行显示和测试，接收所述信号发生器的同步输出信号；
转台，其上方设置有平台用于固定所述电子辐射系统，根据驱动信号完成所述平台的水平旋转；
控制计算机，用于完成对所述信号发生器、所述矢量网络分析仪和所述转台的控制和同步输出，同时接收所述矢量网络分析仪的测试结果。
进一步地，所述发射天线安装在所述转台的天线支架上。
进一步地，所述接收天线安装在所述发射天线的法向位置。
进一步地，所述转台的旋转角度范围为360°。
进一步地，所述控制计算机通过总线通讯完成对所述信号发生器、所述矢量网络分析仪和所述转台的控制和同步输出，同时通过数据线接收所述矢量网络分析仪的测试结果。
一种对电子辐射系统辐射指向测试的方法，包括以下步骤：
S1.控制计算机通过控制信号初始化信号发生器和矢量网络分析仪；
S2.通过测试计算机向所述电子辐射系统下发辐射方位N1与波束切换命令；
S3.所述控制计算机通过控制信号设置信号发生器的输出频点F1信息，控制所述矢量网络分析仪的测试频段带宽及参考电平，输出同步信号作为数据采集基准；
S4.所述电子辐射系统实现波位解算及波束切换，通过发射天线实现辐射信号的空间波束合成；
S5.所述控制计算机驱动转台开始转动，以发射天线阵的角度转动等效实现接收天线对所述发射天线阵的实测辐射角度±45度覆盖；
S6.所述接收天线将接收到的信号经过功率衰减器后将信号传输给所述矢量网络分析，所述矢量网络分析仪将采集到的频率及信号幅度信息通过总线接口将测试结果传输到所述控制计算机；
S7.所述控制计算机根据同步信号综合所述转台角度及采集的所述矢量网络分析仪数据，画出频率F1辐射方向为180度时的方向图；
S8.通过所述控制计算机设置辐射角度N1+10度，重复步骤S2～S7，直到完成频率F1的360度方位辐射指向测试；
S9.通过所述控制计算机设置频率F1+2GHz，重复步骤S2～S8，直到完成F1～Fn频点测试；
S10.测试完毕后所述控制计算机根据方位信息绘制出不同频点辐射指向测试结果。
进一步地，所述发射天线安装在所述转台的天线支架上。
进一步地，所述接收天线安装在所述发射天线的法向位置。
进一步地，所述控制计算机通过总线通讯完成对所述信号发生器、所述矢量网络分析仪和所述转台的控制和同步输出，同时通过数据线接收所述矢量网络分析仪的测试结果。
本发明的有益效果在于：
本发明通过控制计算机来控制矢量网络分析仪和度转台，同时通过测试计算机下发需要测试的辐射方向，在电子辐射系统处理后经过发射天线将矢量网络分析仪给出的信号从要求的方向辐射出去，经接收天线将接收到的信号传输给矢量网络分析仪，矢量网络分析仪通过总线接口将测试结果传输到控制计算机采集数据并画出方向图，本发明可使测试的效率极大提高，大规模提高了辐射指向测试生产的效率。
本发明通过暗室进行电子辐射系统指向测试，可提高电子辐射系统辐射指向测试效率，极大降低了资源的占用率和人力资源，提高了测试效率，为大规模的生产节约了人力和物力。
附图说明
图1是本发明实施例1的一种对电子辐射系统辐射指向测试的系统示意图。
图2是本发明实施例2中电子辐射系统频率F1的180度辐射方向图。
图3是本发明实施例2中不同频点在30度辐射指向测试结果。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现说明本发明的具体实施方式。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
实施例1
如图1所示，本实施例提供了一种对电子辐射系统辐射指向测试的系统，包括测试计算机、控制计算机、信号发生器、发射天线、接收天线、功率衰减器、矢量网络分析仪和转台，其中：
测试计算机，用于向电子辐射系统下发辐射方位与波束切换命令；
信号发生器，用于产生电子辐射系统所需的微波输入信号，可受计算机总线通讯的控制；
发射天线，用于辐射电子辐射系统的微波信号，其工作频段及增益满足辐射指向测试需求；优选地，发射天线安装在转台的天线支架上；
接收天线，用于接收电子辐射系统的微波信号，其工作频段及增益满足辐射指向测试需求；具体的，接收天线安装在发射天线的法向位置；
功率衰减器，用于将接收天线接收到的微波信号进行衰减并提供给矢量网络分析仪，其工作频段和输出功率满足辐射指向测试需求；
矢量网络分析仪，能接收控制计算机的总线命令，用于将功率衰减器接收到的微波信号进行显示和测试，并将测试信息传送给控制计算机，同时接收信号发生器的同步输出信号；
转台，其上方设置有平台用于固定电子辐射系统，转台根据控制计算机的驱动信号完成平台的水平旋转，旋转角度范围为360°；
控制计算机，用于完成对信号发生器、矢量网络分析仪和转台的控制和同步输出，同时接收矢量网络分析仪的测试结果。
本实施例通过控制计算机来控制矢量网络分析仪和度转台，同时通过测试计算机下发需要测试的辐射方向，在电子辐射系统处理后经过发射天线将矢量网络分析仪给出的信号从要求的方向辐射出去，经接收天线将接收到的信号传输给矢量网络分析仪，矢量网络分析仪通过总线接口将测试结果传输到控制计算机采集数据并画出方向图。
优选地，控制计算机通过总线通讯完成对信号发生器、矢量网络分析仪和转台的控制和同步输出，同时通过数据线接收矢量网络分析仪的测试结果。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上：
本实施例提供了一种对电子辐射系统辐射指向测试的方法，该方法通过控制计算机来控制矢量网络分析仪和度转台，同时通过测试计算机下发需要测试的辐射方向，在电子辐射系统处理后经过发射天线将矢量网络分析仪给出的信号从要求的方向辐射出去，经接收天线将接收到的信号传输给矢量网络分析仪，矢量网络分析仪通过总线接口将测试结果传输到控制计算机采集数据并画出方向图。具体的，该方法包括以下步骤：
S1.控制计算机通过控制信号初始化信号发生器和矢量网络分析仪；
S2.通过测试计算机向电子辐射系统下发辐射方位N1与波束切换命令；
S3.控制计算机通过控制信号设置信号发生器的输出频点F1信息，控制矢量网络分析仪的测试频段带宽及参考电平，输出同步信号作为数据采集基准；
S4.电子辐射系统实现波位解算及波束切换，通过发射天线实现辐射信号的空间波束合成；
S5.控制计算机驱动转台开始转动，以发射天线阵的角度转动等效实现接收天线对发射天线阵的实测辐射角度±45度覆盖；
S6.接收天线将接收到的信号经过功率衰减器后将信号传输给矢量网络分析，矢量网络分析仪将采集到的频率及信号幅度信息通过总线接口将测试结果传输到控制计算机；
S7.控制计算机根据同步信号综合转台角度及采集的矢量网络分析仪数据，画出频率F1辐射方向为180度时的方向图，如图2所示；
S8.通过控制计算机设置辐射角度N1+10度，重复步骤S2～S7，直到完成频率F1的360度方位辐射指向测试；
S9.通过控制计算机设置频率F1+2GHz，重复步骤S2～S8，直到完成F1～Fn频点测试；
S10.测试完毕后控制计算机根据方位信息绘制出不同频点辐射指向测试结果，以供调试人员处置。如图3所示，频点F1、F2、F3在指标范围内，工作正常；频点F4在指标之外，需进行调整工作，直至测试值在指标范围内(虚线内)。
需要说明的的是，实施例1和2的一种对电子辐射系统辐射指向测试的系统及方法已经在多个项目中得到应用，极大加速了项目生产进程。
还需要说明的是，对于前述的方法实施例，为了简便描述，故将其表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
Claims (9)
1.一种对电子辐射系统辐射指向测试的系统，其特征在于，包括：
电子辐射系统，用于实现波位解算及波束切换，通过发射天线实现辐射信号的空间波束合成；
测试计算机，用于向所述电子辐射系统下发辐射方位与波束切换命令；
信号发生器，用于产生所述电子辐射系统所需的微波输入信号；
发射天线，用于辐射所述电子辐射系统的微波信号；
接收天线，用于接收所述电子辐射系统的微波信号；
功率衰减器，用于将所述接收天线接收到的微波信号进行衰减；
矢量网络分析仪，用于将所述功率衰减器接收到的微波信号进行显示和测试，接收所述信号发生器的同步输出信号；
转台，其上方设置有平台用于固定所述电子辐射系统，根据驱动信号完成所述平台的水平旋转；
控制计算机，用于完成对所述信号发生器、所述矢量网络分析仪和所述转台的控制和同步输出，同时接收所述矢量网络分析仪的测试结果。
2.根据权利要求1所述的一种对电子辐射系统辐射指向测试的系统，其特征在于，所述发射天线安装在所述转台的天线支架上。
3.根据权利要求1所述的一种对电子辐射系统辐射指向测试的系统，其特征在于，所述接收天线安装在所述发射天线的法向位置。
4.根据权利要求1所述的一种对电子辐射系统辐射指向测试的系统，其特征在于，所述转台的旋转角度范围为360°。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种对电子辐射系统辐射指向测试的系统，其特征在于，所述控制计算机通过总线通讯完成对所述信号发生器、所述矢量网络分析仪和所述转台的控制和同步输出，同时通过数据线接收所述矢量网络分析仪的测试结果。
6.一种对电子辐射系统辐射指向测试的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1. 控制计算机通过控制信号初始化信号发生器和矢量网络分析仪；
S2. 通过测试计算机向所述电子辐射系统下发辐射方位N1与波束切换命令；
S3. 所述控制计算机通过控制信号设置信号发生器的输出频点F1信息，控制所述矢量网络分析仪的测试频段带宽及参考电平，输出同步信号作为数据采集基准；
S4. 所述电子辐射系统实现波位解算及波束切换，通过发射天线实现辐射信号的空间波束合成；
S5. 所述控制计算机驱动转台开始转动，以发射天线阵的角度转动等效实现接收天线对所述发射天线阵的实测辐射角度±45度覆盖；
S6. 所述接收天线将接收到的信号经过功率衰减器后将信号传输给所述矢量网络分析仪，所述矢量网络分析仪将采集到的频率及信号幅度信息通过总线接口将测试结果传输到所述控制计算机；
S7. 所述控制计算机根据同步信号综合所述转台角度及采集的所述矢量网络分析仪数据，画出频率F1辐射方向为180度时的方向图；
S8. 通过所述控制计算机设置辐射方位N1+10度，重复步骤S2~S7，直到完成频率F1的360度方位辐射指向测试；
S9. 通过所述控制计算机设置频率F1+2GHz，重复步骤S2~S8，直到完成F1~ Fn频点测试；
S10. 测试完毕后所述控制计算机根据方位信息绘制出不同频点辐射指向测试结果。
7.根据权利要求6所述的一种对电子辐射系统辐射指向测试的方法，其特征在于，所述发射天线安装在所述转台的天线支架上。
8.根据权利要求6所述的一种对电子辐射系统辐射指向测试的方法，其特征在于，所述接收天线安装在所述发射天线的法向位置。
9.根据权利要求6-8任一项所述的一种对电子辐射系统辐射指向测试的方法，其特征在于，所述控制计算机通过总线通讯完成对所述信号发生器、所述矢量网络分析仪和所述转台的控制和同步输出，同时通过数据线接收所述矢量网络分析仪的测试结果。
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