CN115047256A - 一种阵列天线多通道并行测试装置、测试方法及校准方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种阵列天线多通道并行测试装置，包括指示天线、待测阵列天线、多通道矢量网络分析仪、测控计算机以及微波功率放大器；多通道矢量网络分析仪包括多个射频信号输入端和1个射频信号输出端，射频信号输出端经微波功率放大器与指示天线射频端口连接，多个射频信号输入端与待测阵列天线各阵元射频端口对应连接；指示天线设置在极化转台上，由极化控制器控制转动；待测阵列天线设置在转台上，由转台控制器控制转动；测控计算机通过控制待测阵列天线和指示天线转动，以及接收多通道矢量网络分析仪采集的幅度相位数据完成测试。本发明能够显著提升阵列天线的测试效率与测试精度。
Description
技术领域
本发明涉及阵列天线校准及测试技术领域，特别涉及一种阵列天线多通道并行测试装置、测试方法及校准方法。
背景技术
阵列天线因具有增益高、方向性好、易实现波束扫描及波束赋形等优势而被广泛应用于雷达和电子战领域，阵列天线布阵示意图见图1所示。阵列天线方向图测试是检验阵列天线性能必不可少的环节，天线方向图是天线辐射电磁场(通常用电场)在远区固定距离上的场强随空间坐标(θ，
)分布的图形。目前传统的阵列天线远场方向图测试是采用单通道分时测试方法，天线方向图测试装置主要由极化转台、转台及控制器、微波功率放大器、矢量网络分析仪、指示天线和测控计算机等组成，其系统连接见图2所示。
传统测试方法的步骤是逐一对阵列天线各阵元分时进行方向图测试。在满足远场距离条件下，在待测阵列天线法向方向上架设指示天线进行信号辐射，待测阵列天线其中一个阵元接收信号，利用转台机械转动，测量阵列天线中该阵元在不同角度下接收到的辐射电磁波场强，获得该阵元天线在固定距离上的场强随空间坐标(θ，
)分布的图形，即阵元天线方向图，依次切换阵列天线中接入测试装置的阵元端口，最终获得阵列天线所有阵元天线方向图。传统的单通道天线远场测试装置，主要有如下缺点：
a)测试效率低。若用该装置对23阵元阵列天线进行方向图测试，在一种俯仰和一种极化状态下，阵列天线每个端口依次测试23次，每次用时8分钟，一种状态测试完成预计需要3.1小时，进行多种状态测试，测试用时就是测试状态数乘以单个状态测试用时，时间长，效率低，无法满足阵列天线快速测试的要求。
b)测试误差大。随着测试时间的增长，测试仪器和环境随时间产生变化，转台定位误差，更换射频电缆引入的误差等都无法消除，导致测试误差增大。
因此，基于传统的测试方法，很难完成大量阵列天线的高精度快速测试。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，提供了一种阵列天线多通道并行测试装置、测试方法及校准方法，解决了传统的单通道天线远场测试方法在阵列天线性能测试中存在效率低、测试误差大的问题，缩短阵列天线研制周期，降低资源占用时间，快速获取阵列天线性能。
本发明采用的技术方案如下：一种阵列天线多通道并行测试装置，包括指示天线、待测阵列天线、多通道矢量网络分析仪、测控计算机以及微波功率放大器；
多通道矢量网络分析仪包括多个射频信号输入端和1个射频信号输出端，射频信号输出端与微波功率放大器输入端连接，微波功率放大器输出端与指示天线射频端口连接，多个射频信号输入端与待测阵列天线各阵元射频端口对应连接；
指示天线设置在极化转台上，由极化控制器控制转动；待测阵列天线设置在转台上，由转台控制器控制转动；
测控计算机通过控制线缆分别与多通道矢量网络分析仪、转台控制器以及极化控制器连接，通过转台控制器与极化控制器分别控制待测阵列天线和指示天线转动，以及接收多通道矢量网络分析仪采集的幅度相位数据完成测试。
进一步的，所述待测阵列天线各阵元射频端口通过等幅等相射频电缆与多通道矢量网络分析仪的多个射频信号输入端连接。
进一步的，所述待测阵列天线阵面中心架设于转台轴线上，阵列天线阵面中心与指示天线口面中心等高。
进一步的，指示天线与待测阵列天线之间距离需满足如下条件：
R≥2D2/λ
式中，R为天线远场距离，D为待测阵列天线口径，λ为射频信号波长，λ＝c/f,c＝3×108m/s为常数，f为射频信号的频率。
进一步的，待测阵列天线和指示天线的架设高度应满足如下条件：
h≥4D
式中，h为待测阵列天线和指示天线的架设高度，D为待测阵列天线口径最大线尺寸。
本发明还提出了一种基于上述阵列天线多通道并行装置的测试方法，包括以下过程：
步骤1、控制极化控制器使指示天线转动到指定的极化状态，并通过激光测距仪标定待测阵列天线法向位置，控制转台控制器转动待测阵列天线，使待测阵列天线法向正对指示天线，并将此处转台角度置零；
步骤2、控制转台转动到指定起始角度；
步骤3、测控计算机控制多通道矢量网络分析仪输出不同频率的射频信号，经微波功率放大器放大后传输至指示天线，由指示天线辐射到自由空间中，待测阵列天线接收辐射信号，各阵元接收到射频信号传输至多通道矢量网络分析仪的对应通道中，多通道矢量网络分析仪完成所有通道所有频率接收信号的幅度相位数据采集，并传输至测控计算机；
步骤4、测控计算机对获取到的当前空间角度下的幅度和相位数据按通道编号、频率、幅度、相位、空间角度进行分选处理并保存；
步骤5、测控计算机控制转台转动到下一角度位置处，重复执行步骤3和步骤4直至得到待测阵列天线在不同空间角度下幅度和相位数据的处理结果；
步骤6、测控计算机根据处理结果绘制不同天线阵元、不同频率的场强随空间坐标分布的图形，即获得待测阵列天线各阵元方向图，完成待测阵列天线的测试。
本发明还提出了一种基于上述阵列天线多通道并行测试装置的校准方法，包括以下过程：
步骤A、先将多通道矢量网络分析仪的射频输出端口与校准用功分器合路端口连接，校准用功分器其中一路输出端口与多通道矢量网络分析仪其中一个射频信号输入端口连接，校准用功分器其余端口连接匹配负载；
步骤B、测控计算机控制多通道矢量网络分析仪输出不同频点射频信号，经过校准功分器的其中一路输出端口传输至多通道矢量网络分析仪，经多通道矢量网络分析仪进行信号采集，并把采集的数据传输至测控计算机，获得校准用功分器该路通道的幅度和相位值；
步骤C、更换校准用功分器接入多通道矢量网络分析仪的输出端口，重复步骤A和步骤B直至得到校准用功分器所有输出通道不同频点的幅度和相位值；初次采集通道作为基准通道；
步骤D、将校准用功分器其他通道的幅度值和相位值分别与基准通道不同频点的幅度值和相位值相减，得到校准功分器各通道在不同频点的固有幅度差和相位差；
步骤E、将校准用功分器输入端口与多通道矢量网络分析仪的射频输出端口，校准用功分器各路输出端口与多通道矢量网络分析仪的各端口连接，测试各端口接收信号幅度值和相位值，将各链路获得的幅度值和相位值分别与基准通道不同频点的幅度值和相位值相减，再分别减去校准用功分器各通道不同频点的固有幅度差和相位差，得到各测试链路的幅度差和相位差，即各测试链路的幅度和相位一致性误差；
步骤F、再将多通道矢量网络分析仪的射频输出端口与微波功率放大器连接，各射频输出端口分别待测阵列天线的各阵元射频端口对应连接；通过测控计算机调整指示天线至极化状态，并调整待测阵列天线法向正对指示天线；
步骤G、控制转台转动到指定起始角度；
步骤H、测控计算机控制多通道矢量网络分析仪输出不同频率的射频信号，经微波功率放大器放大后传输至指示天线，由指示天线辐射到自由空间中，待测阵列天线接收辐射信号，各阵元接收到射频信号传输至多通道矢量网络分析仪的对应通道中，多通道矢量网络分析仪完成所有通道所有频率接收信号的幅度相位数据采集，并传输至测控计算机；
步骤I、测控计算机对获取到的当前空间角度下的幅度和相位数据按通道编号、频率、幅度、相位、空间角度进行分选处理并保存；
步骤J、测控计算机控制转台转动到下一角度位置处，重复执行步骤3和步骤4直至得到待测阵列天线在不同空间角度下幅度和相位数据的处理结果；
步骤K、测控计算机根据处理结果绘制不同天线阵元、不同频率的场强随空间坐标分布的图形，即获得待测阵列天线各阵元方向图，完成待测阵列天线的测试；
步骤L、根据阵列天线各阵元相对于转台中心的空间位置关系，将阵列天线各测试阵元辐射出的射频信号幅度和相位校准至转台中心，选定阵列天线某一阵元为基准阵元，阵列天线其余阵元校准后的幅度和相位分别与基准阵元校准后的不同频点的射频信号幅度和相位相减，再减去各测试链路的幅度和相位一致性误差，得到阵列天线各阵元天线不同频点的幅度和相位一致性误差，据此生成校正表，用于阵列通道校正。
与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：
1)提高了测试效率。采用本发明测试装置对阵列天线进行测试，只需要完成两个步骤，一次完成架设设备，一次完成所有通道方向图性能测试验证，而传统单通道测试方法需逐一重复进行单通道切换和方向图测试步骤，所需时间与通道数呈倍数增长。
2)提高了测试精度。采用本发明测试装置对阵列天线进行测试，可以一次完成所有阵元端口射频电缆的连接，消除了传统方法重复更换电缆连接引入的电缆抖动、连接松紧等引入的误差。其次，采用本发明测试装置可以一次同时并行完成所有阵元天线的测试，测试时间短，减小了测试仪器设备状态、测试环境变化产生的误差。
附图说明
图1为阵列天线阵元布阵示意图。
图2为传统的阵列天线测试过程中待测阵列天线及测试装置的连接原理图。
图3为本发明提出的阵列天线多通道并行测试装置示意图。
图4为本发明测试装置测试过程中待测阵列天线偏轴示意图。
图5为本发明提出的阵列天线多通道并行测试装置校准示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的模块或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
实施例1
如图3所示，本实施例提出了一种阵列天线多通道并行测试装置，能够实现远场阵列天线的测试，包括指示天线、待测阵列天线、多通道矢量网络分析仪、测控计算机以及微波功率放大器；
多通道矢量网络分析仪包括多个射频信号输入端和1个射频信号输出端(Port1)，射频信号输出端通过射频线缆与微波功率放大器输入端连接，微波功率放大器输出端通过射频线缆与指示天线射频端口连接，多个射频信号输入端通过等幅等相射频电缆与待测阵列天线各阵元射频端口对应连接；
指示天线设置在极化转台上，由极化控制器控制转动；待测阵列天线设置在转台上，由转台控制器控制转动；
测控计算机通过控制线缆分别与多通道矢量网络分析仪、转台控制器以及极化控制器连接，通过转台控制器与极化控制器分别控制待测阵列天线和指示天线转动，以及接收多通道矢量网络分析仪采集的幅度相位数据完成测试。
其中，测控计算机内安装阵列天线多通道方向图测试和数据处理软件
在本实施例提出的阵列天线测试可以在外场和微波暗室内使用，但指示天线与待测阵列天线之间距离需满足如下条件：
R≥2D2/λ
式中，R为天线远场距离，D为待测阵列天线口径，λ为射频信号波长，λ＝c/f,c＝3×108m/s为常数，f为射频信号的频率。
同时，待测阵列天线和指示天线的架设高度应满足如下条件：
h≥4D
式中，h为待测阵列天线和指示天线的架设高度，D为待测阵列天线口径最大线尺寸。
待测阵列天线固定于转台上，利用激光测距仪标定阵列天线法向位置，阵列天线阵面中心架设于转台轴线上，阵列天线阵面中心与指示天线口面中心等高。待测阵列天线阵元因其特定的阵元布局和阵元间距，如图1所示，各阵元天线到指示天线的距离不相等，电磁波传播过程中的路程差产生幅度差和相位差，因此，计算天线阵元相位一致性时，据此对路程差引起的幅度误差和相位误差进行修正。另外，各单元天线不全通过转台轴心，会导致偏角误差，如图4所示。
阵列天线各阵元实际入射角θ’和转台角度θ之间的偏角误差Δθ，以及各阵元偏离转台轴线引起的电磁波传播过程中的路程差ΔL计算公式如下：
Δθ＝θ-θ’＝arcsin(R/L’)
ΔL＝L’-L
式中，Δθ为阵列天线阵元偏角误差，θ为转台转动角度，θ’为阵列天线阵元A1实际辐射角度，L为指示天线与转台中心水平距离，L’为指示天线与阵元A1的距离，R为阵元A1到指示天线与转台中心连线的距离。
根据Δθ对阵元方向图进行角度修正，根据ΔL对阵列天线各阵元在各个角度各个频率的偏轴误差进行修正。
实施例2
本实施例提出了一种基于实施例1所述的阵列天线多通道并行装置的测试方法，包括以下过程：
步骤1、控制极化控制器使指示天线转动到指定的极化状态，并通过激光测距仪标定待测阵列天线法向位置，控制转台控制器转动待测阵列天线，使待测阵列天线法向正对指示天线，并将此处转台角度置零；
步骤2、控制转台转动到指定起始角度；
步骤3、测控计算机控制多通道矢量网络分析仪输出不同频率的射频信号，经微波功率放大器放大后传输至指示天线，由指示天线辐射到自由空间中，待测阵列天线接收辐射信号，各阵元接收到射频信号传输至多通道矢量网络分析仪的对应通道中，多通道矢量网络分析仪完成所有通道所有频率接收信号的幅度相位数据采集，并传输至测控计算机；
步骤4、测控计算机对获取到的当前空间角度下的幅度和相位数据按通道编号、频率、幅度、相位、空间角度进行分选处理并保存；
步骤5、测控计算机控制转台转动到下一角度位置处，重复执行步骤3和步骤4直至得到待测阵列天线在不同空间角度下幅度和相位数据的处理结果；
步骤6、测控计算机根据处理结果绘制不同天线阵元、不同频率的场强随空间坐标分布的图形，即获得待测阵列天线各阵元方向图，完成待测阵列天线的测试。
采用该测试装置对阵列天线进行测试，只需要完成两个步骤，即架设设备与方向图性能验证，只需进行一次待测阵列天线与测试装置的连接工作。对于23通道阵列天线，架设测试装置及待测阵列天线的平均工作时间在25分钟左右，在辐射信号空间角度在[-90°,90°]范围内以1°的步进完成测试过程一般需要6分种。而传统的方法要完成23通道阵列天线方向图测试验证需要重复进行电缆连接和方向图测试两个步骤。架设测试装置及待测阵列天线的平均工作时间在20分钟左右，连接待测阵列天线与测试装置射频电缆平均约2分钟，在辐射信号空间角度在[-90°,90°]范围内以1°的步进完成测试过程一般需要6分种。阵列天线每个阵元都需要重复进行电缆连接和测试验证两个环节，测试完一个阵元，更换连接端口，再进行下一个阵元测试验证，直至完成所有阵元天线方向图测试。可见该测试装置及方法较传统方法测试效率提高了23倍以上。
该测试装置可以一次完成阵列天线的所有阵元端口射频电缆的连接，消除了传统方法重复更换电缆连接引入的电缆抖动，连接松紧等引入的误差。其次，采用该测试装置一次同时并行完成所有阵元天线的测试，极大的减小了传统方法中各阵元天线因长时间不同时测试而引入的仪器设备状态、测试环境变化导致的误差。因此，采用该测试装置对阵列天线进行测试，可以提高阵列天线阵元天线测试精度。
实施例3
如图5所示，本实施例还提出了一种基于实施例1所述阵列天线多通道并行测试装置的校准方法，包括以下过程：
步骤A、先将多通道矢量网络分析仪的射频输出端口与校准用功分器合路端口连接，校准用功分器其中一路输出端口与多通道矢量网络分析仪其中一个射频信号输入端口连接，校准用功分器其余端口连接匹配负载；
步骤B、测控计算机控制多通道矢量网络分析仪输出不同频点射频信号，经过校准功分器的其中一路输出端口传输至多通道矢量网络分析仪，经多通道矢量网络分析仪进行信号采集，并把采集的数据传输至测控计算机，获得校准用功分器该路通道的幅度和相位值；
步骤C、更换校准用功分器接入多通道矢量网络分析仪的输出端口，重复步骤A和步骤B直至得到校准用功分器所有输出通道不同频点的幅度和相位值；初次采集通道作为基准通道；
步骤D、将校准用功分器其他通道的幅度值和相位值分别与基准通道不同频点的幅度值和相位值相减，得到校准功分器各通道在不同频点的固有幅度差和相位差；
步骤E、将校准用功分器输入端口与多通道矢量网络分析仪的射频输出端口，校准用功分器各路输出端口与多通道矢量网络分析仪的各端口连接，测试各端口接收信号幅度值和相位值，将各链路获得的幅度值和相位值分别与基准通道不同频点的幅度值和相位值相减，再分别减去校准用功分器各通道不同频点的固有幅度差和相位差，得到各测试链路的幅度差和相位差，即各测试链路的幅度和相位一致性误差；
步骤F、再将多通道矢量网络分析仪的射频输出端口与微波功率放大器连接，各射频输出端口分别待测阵列天线的各阵元射频端口对应连接；通过测控计算机调整指示天线至极化状态，并调整待测阵列天线法向正对指示天线；
步骤G、控制转台转动到指定起始角度；
步骤H、测控计算机控制多通道矢量网络分析仪输出不同频率的射频信号，经微波功率放大器放大后传输至指示天线，由指示天线辐射到自由空间中，待测阵列天线接收辐射信号，各阵元接收到射频信号传输至多通道矢量网络分析仪的对应通道中，多通道矢量网络分析仪完成所有通道所有频率接收信号的幅度相位数据采集，并传输至测控计算机；
步骤I、测控计算机对获取到的当前空间角度下的幅度和相位数据按通道编号、频率、幅度、相位、空间角度进行分选处理并保存；
步骤J、测控计算机控制转台转动到下一角度位置处，重复执行步骤3和步骤4直至得到待测阵列天线在不同空间角度下幅度和相位数据的处理结果；
步骤K、测控计算机根据处理结果绘制不同天线阵元、不同频率的场强随空间坐标分布的图形，即获得待测阵列天线各阵元方向图，完成待测阵列天线的测试；
步骤L、根据阵列天线各阵元相对于转台中心的空间位置关系，将阵列天线各测试阵元辐射出的射频信号幅度和相位校准至转台中心，选定阵列天线某一阵元为基准阵元，阵列天线其余阵元校准后的幅度和相位分别与基准阵元校准后的不同频点的射频信号幅度和相位相减，再减去各测试链路的幅度和相位一致性误差，得到阵列天线各阵元天线不同频点的幅度和相位一致性误差，据此生成校正表，用于阵列通道校正。
需要说明的是，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义；实施例中的附图用以对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (7)
1.一种阵列天线多通道并行测试装置，其特征在于，包括指示天线、待测阵列天线、多通道矢量网络分析仪、测控计算机以及微波功率放大器；
多通道矢量网络分析仪包括多个射频信号输入端和1个射频信号输出端，射频信号输出端与微波功率放大器输入端连接，微波功率放大器输出端与指示天线射频端口连接，多个射频信号输入端与待测阵列天线各阵元射频端口对应连接；
指示天线设置在极化转台上，由极化控制器控制转动；待测阵列天线设置在转台上，由转台控制器控制转动；
测控计算机通过控制线缆分别与多通道矢量网络分析仪、转台控制器以及极化控制器连接，通过转台控制器与极化控制器分别控制待测阵列天线和指示天线转动，以及接收多通道矢量网络分析仪采集的幅度相位数据完成测试。
2.根据权利要求1所述的阵列天线多通道并行测试装置，其特征在于，所述待测阵列天线各阵元射频端口通过等幅等相射频电缆与多通道矢量网络分析仪的多个射频信号输入端连接。
3.根据权利要求1或2所述的阵列天线多通道并行测试装置，其特征在于，所述待测阵列天线阵面中心架设于转台轴线上，阵列天线阵面中心与指示天线口面中心等高。
4.根据权利要求3所述的阵列天线多通道并行测试装置，其特征在于，指示天线与待测阵列天线之间距离需满足如下条件：
R≥2D2/λ
式中，R为天线远场距离，D为待测阵列天线口径，λ为射频信号波长，λ＝c/f,c＝3×108m/s为常数，f为射频信号的频率。
5.根据权利要求4所述的阵列天线多通道并行测试装置，其特征在于，待测阵列天线和指示天线的架设高度应满足如下条件：
h≥4D
式中，h为待测阵列天线和指示天线的架设高度，D为待测阵列天线口径最大线尺寸。
6.一种基于权利要求1-5任一项阵列天线多通道并行装置的测试方法，其特征在于，包括以下过程：
步骤1、控制极化控制器使指示天线转动到指定的极化状态，并通过激光测距仪标定待测阵列天线法向位置，控制转台控制器转动待测阵列天线，使待测阵列天线法向正对指示天线，并将此处转台角度置零；
步骤2、控制转台转动到指定初始角度；
步骤3、测控计算机控制多通道矢量网络分析仪输出不同频率的射频信号，经微波功率放大器放大后传输至指示天线，由指示天线辐射到自由空间中，待测阵列天线接收辐射信号，各阵元接收到射频信号传输至多通道矢量网络分析仪的对应通道中，多通道矢量网络分析仪完成所有通道所有频率接收信号的幅度相位数据采集，并传输至测控计算机；
步骤4、测控计算机对获取到的当前空间角度下的幅度和相位数据按通道编号、频率、幅度、相位、空间角度进行分选处理并保存；
步骤5、测控计算机控制转台转动到下一角度位置处，重复执行步骤3和步骤4直至得到待测阵列天线在不同空间角度下幅度和相位数据的处理结果；
步骤6、测控计算机根据处理结果绘制不同天线阵元、不同频率的场强随空间坐标分布的图形，即获得待测阵列天线各阵元方向图，完成待测阵列天线的测试。
7.一种基于权利要求1-5任一项阵列天线多通道并行测试装置的校准方法，其特征在于，包括以下过程：
步骤A、先将多通道矢量网络分析仪的射频输出端口与校准用功分器合路端口连接，校准用功分器其中一路输出端口与多通道矢量网络分析仪其中一个射频信号输入端口连接，校准用功分器其余端口连接匹配负载；
步骤B、测控计算机控制多通道矢量网络分析仪输出不同频点射频信号，经过校准功分器的其中一路输出端口传输至多通道矢量网络分析仪，经多通道矢量网络分析仪进行信号采集，并把采集的数据传输至测控计算机，获得校准用功分器该路通道的幅度和相位值；
步骤C、更换校准用功分器接入多通道矢量网络分析仪的输出端口，重复步骤A和步骤B直至得到校准用功分器所有输出通道不同频点的幅度和相位值；初次采集通道作为基准通道；
步骤D、将校准用功分器其他通道的幅度值和相位值分别与基准通道不同频点的幅度值和相位值相减，得到校准功分器各通道在不同频点的固有幅度差和相位差；
步骤E、将校准用功分器输入端口与多通道矢量网络分析仪的射频输出端口，校准用功分器各路输出端口与多通道矢量网络分析仪的各端口连接，测试各端口接收信号幅度值和相位值，将各链路获得的幅度值和相位值分别与基准通道不同频点的幅度值和相位值相减，再分别减去校准用功分器各通道不同频点的固有幅度差和相位差，得到各测试链路的幅度差和相位差，即各测试链路的幅度和相位一致性误差；
步骤F、再将多通道矢量网络分析仪的射频输出端口与微波功率放大器连接，各射频输出端口分别待测阵列天线的各阵元射频端口对应连接；通过测控计算机调整指示天线至极化状态，并调整待测阵列天线法向正对指示天线；
步骤G、控制转台转动到指定起始角度；
步骤H、测控计算机控制多通道矢量网络分析仪输出不同频率的射频信号，经微波功率放大器放大后传输至指示天线，由指示天线辐射到自由空间中，待测阵列天线接收辐射信号，各阵元接收到射频信号传输至多通道矢量网络分析仪的对应通道中，多通道矢量网络分析仪完成所有通道所有频率接收信号的幅度相位数据采集，并传输至测控计算机；
步骤I、测控计算机对获取到的当前空间角度下的幅度和相位数据按通道编号、频率、幅度、相位、空间角度进行分选处理并保存；
步骤J、测控计算机控制转台转动到下一角度位置处，重复执行步骤3和步骤4直至得到待测阵列天线在不同空间角度下幅度和相位数据的处理结果；
步骤K、测控计算机根据处理结果绘制不同天线阵元、不同频率的场强随空间坐标分布的图形，即获得待测阵列天线各阵元方向图，完成待测阵列天线的测试；
步骤L、根据阵列天线各阵元相对于转台中心的空间位置关系，将阵列天线各测试阵元辐射出的射频信号幅度和相位校准至转台中心，选定阵列天线某一阵元为基准阵元，阵列天线其余阵元校准后的幅度和相位分别与基准阵元校准后的不同频点的射频信号幅度和相位相减，再减去各测试链路的幅度和相位一致性误差，得到阵列天线各阵元天线不同频点的幅度和相位一致性误差，生成校正表，用于阵列通道校正。
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|---|---|---|---|---|
| CN115561531A (zh) * | 2022-11-10 | 2023-01-03 | 成都华芯天微科技有限公司 | 一种相控阵天线多波束通道校准系统 |
| CN115792770A (zh) * | 2023-02-13 | 2023-03-14 | 成都中创锐科信息技术有限公司 | 矢量网络分析仪通道间固有相参校准数据获取方法及系统 |
| CN118151110A (zh) * | 2024-05-10 | 2024-06-07 | 天津云遥宇航科技有限公司 | 一种用于全极化雷达天线快速测试系统及方法 |
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2022
- 2022-05-25 CN CN202210574482.6A patent/CN115047256A/zh active Pending
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