CN206161841U

CN206161841U - 一种6～18ghz有源相控阵功能调试系统

Info

Publication number: CN206161841U
Application number: CN201621215101.1U
Authority: CN
Inventors: 王昊; 江山
Original assignee: NANJING XINXUAN ELECTRONIC SYSTEM ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: NANJING XINXUAN ELECTRONIC SYSTEM ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2016-11-11
Filing date: 2016-11-11
Publication date: 2017-05-10
Anticipated expiration: 2026-11-11

Abstract

本实用新型公开了一种6～18GHZ有源相控阵功能调试系统，包括第一多路选择器、第一转换开关、衰减器、第二多路选择器、噪声源、功率计、频谱分析仪、矢量网络分析仪、信号源、第二转换开关、第三多路选择器、衰减器、功率放大器、第三转换开关、双定向耦合器、工控机；其直接用于阵列通道的幅相测试，通过自动化控制和数据采集得到一系列数据，并对数据进行处理和分析，得到阵列天线的各单元的不一致性，实现单元加工精度和性能的检测。根据测试得到的各单元中场数据，利用阵列自动控制系统实现对阵列天线的配相。数据处理量大，数据处理速度快，测试精度高。

Description

一种6～18GHZ有源相控阵功能调试系统

技术领域

本实用新型涉及微波技术中的天线领域，特别是一种6～18GHZ有源相控阵功能调试系统。

背景技术

随着现代电子技术的飞速发展，越来越多的雷达系统加入到相控阵体制的行列，现代大型有源相控阵雷达系统的通道数量一般都很大，要在短时间内完成每个通道的功率、频谱、幅频特性、相频特性等性能的检测，对测试的手段提出了很高的要求，目前有源相控阵雷达系统测试通路多、测试数据处理量大、测试效率低。

实用新型内容

本实用新型的需要解决的问题是提供一种6～18GHZ有源相控阵功能调试系统，完成有源相控阵天线系统各类辐射波形、收发功能状态的性能测试与检查调试。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种6～18GHZ有源相控阵功能调试系统，包括第一多路选择器、第一转换开关、衰减器、第二多路选择器、噪声源、功率计、频谱分析仪、矢量网络分析仪、信号源、第二转换开关、第三多路选择器、功率放大器、第三转换开关、双定向耦合器、工控机；所述第一多路选择器的多个选通端分别用于连接不同的被测件，其公共端与第一转换开关中的两个静触头座的第一触头连接，所述第一转换开关中的一个静触头座的第二触头与衰减器的一端连接，所述衰减器的另一端与所述第一转换开关中的另一个静触头座的第二触头连接，所述第一转换开关中的另一个静触头座的第二触头与第二多路选择器的公共端连接，所述第二多路选择器的多个选通端分别与噪声源、功率计、矢量网络分析仪的1端口、频谱分析仪连接，所述矢量网络分析仪的2端口与第三多路选择器的一个选通端连接，所述第三多路选择器的另一个选通端与第二转换开关中的两个静触头座的第一触头连接，所述第二转换开关中的两个静触头座的第二触头分别与频谱分析仪、信号源连接，所述第三多路选择器的公共端与第三转换开关中的两个静触头座的第一触头连接，所述第三转换开关中的一个静触头座的第二触头与功率放大器的一端连接，所述第三转换开关中的另一个静触头座的第二触头与功率放大器的另一端、双定向耦合器的一端连接，所述双定向耦合器的另一端用于连接被测件，所述工控机与矢量网络分析仪连接且进行数据通讯，所述第一多路选择器、第二多路选择器和第三多路选择器的控制端与工控机连接。

进一步地，所述第一多路选择器是1X16路选择器，所述第二多路选择器是1X4路选择器，所述第三多路选择器是1X2路选择器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该系统可以直接用于阵列通道的幅相测试，通过自动化控制和数据采集得到一系列数据，并对数据进行处理和分析，得到阵列天线的各单元的不一致性，实现单元加工精度和性能的检测。根据测试得到的各单元中场数据，利用阵列自动控制系统实现对阵列天线的配相。数据处理量大，数据处理速度快，测试精度高。

附图说明

图1所示为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明，以使更能理解本实用新型的创造点所在。

实施例1 如图1所示，一种6～18GHZ有源相控阵功能调试系统，包括第一多路选择器1、第一转换开关2、衰减器3、第二多路选择器4、噪声源5、功率计6、频谱分析仪7、矢量网络分析仪8、信号源9、第二转换开关10、第三多路选择器11、功率放大器12、第三转换开关13、双定向耦合器14、工控机；所述第一多路选择器1的多个选通端分别用于连接不同的被测件15，其公共端与第一转换开关2中的两个静触头座的第一触头连接，所述第一转换开关2中的一个静触头座的第二触头与衰减器3的一端连接，所述衰减器3的另一端与所述第一转换开关2中的另一个静触头座的第二触头连接，所述第一转换开关2中的另一个静触头座的第二触头与第二多路选择器4的公共端连接，所述第二多路选择器4的多个选通端分别与噪声源5、功率计6、矢量网络分析仪8的1端口、频谱分析仪7连接，所述矢量网络分析仪8的2端口与第三多路选择器11的一个选通端连接，所述第三多路选择器11的另一个选通端与第二转换开关10中的两个静触头座的第一触头连接，所述第二转换开关中10的两个静触头座的第二触头分别与频谱分析仪7、信号源9连接，所述第三多路选择器11的公共端与第三转换开关13中的两个静触头座的第一触头连接，所述第三转换开关13中的一个静触头座的第二触头与功率放大器12的一端连接，所述第三转换开关13中的另一个静触头座的第二触头与功率放大器12的另一端、双定向耦合器14的一端连接，所述双定向耦合器14的另一端用于连接被测件15，所述工控机与矢量网络分析仪8连接且进行数据通讯，所述第一多路选择器1、第二多路选择器4和第三多路选择器11的控制端与工控机连接。值得说明的是，第一多路选择器1、第一转换开关2、衰减器3、第二多路选择器4、噪声源5、功率计6、频谱分析仪7、矢量网络分析仪8、信号源9、第二转换开关10、第三多路选择器11、功率放大器12、第三转换开关13、双定向耦合器14、工控机均为现有技术，矢量网络分析仪8具有1端口和2端口，为公知常识。所述矢量网络分析仪型号N5242。

所述第一多路选择器1是1X16路选择器，所述第二多路选择器4是1X4路选择器，所述第三多路选择器11是1X2路选择器。

本系统可用于测试： 1、功分网络的性能：驻波系数、散射参数；2、T组件的性能:幅频特性、相频特性、驻波系数、噪声系数；3、R组件的性能:幅频特性、相频特性、驻波系数、噪声系数；4、天线发射性能：幅频特性、相频特性、驻波系数、功率频率特性；5、天线接收性能：幅频特性、相频特性、驻波系数。

为了描述方便，本实用新型按照本领域技术人员的常识，将矢量网络分析仪简称为矢网。

当测试公分网络时，所述第一转换开关2使得衰减器不连接在电路中，所述工控机控制第二多路选择器4选择连通矢量网络分析仪的1端口，所述工控机控制第三多路选择器11选择连通矢量网络分析仪的2端口，所述第三转换开关13使得功率放大器不连接到电路中，即将矢网的1端口通过1X16路选择器与待测功分网络直接相连，矢网的2端口与待测功分网络直接相连，矢网的1端口的射频源输出的连续波RF信号输入功分网络，再输入矢网port2端口，测得功分网络各端口的驻波系数以及散射参数。测试之前，需要系统误差校正,包括矢量网络分析仪、转换开关、多路选择器和电缆等引入的插损和系统误差。当矢量网络分析仪按脉冲射频测量方法设置好菜单后，在被测件两端利用矢网的校正元件（短路、开路、匹配和直通）进行十二项项误差校正（每个端口的源失配误差（复数），方向性误差（复数），频响（跟踪）误差（复数），共六项复数误差，即十二项实数误差）按照矢网显示屏提示的校准步骤，逐步进行校准后存盘，调用。在对功分网络进行传输特性测试时，矢网就根据存盘的十二项系统误差数据自动进行调用、运算并扣除，从而获得功分网络准确的传输特性。

当测试T组件的幅频、相频和驻波特性时，所述第一转换开关2将衰减器3接入电路，所述第三转换开关13使得功率放大器12接入电路，所述工控机控制第二多路选择器4选择连通矢量网络分析仪8的1端口，所述工控机控制第三多路选择器11选择连通矢量网络分析仪的2端口，此链路利用矢网射频脉冲激励下的扫频（频率步进或点频）测量T组件的幅频、相频和驻波特性。在测试前系统误差校正:在功放之后外置双定向耦合器，从而建立了测试入射波、反射波与矢网参考接收机测知的、测量接收机测知的之间保持恒定线性关系的误差网络。此测试网络的校准方法与矢网校准方法一样。将矢网按脉冲射频测量方法设置菜单，在测试端口利用矢网的校正元件（短路、开路、匹配和直通）进行十二项误差校正。

当测试T组件的功率-频率特性和波形参数时，所述第一转换开关2将衰减器3接入电路，第三转换开关13使得功率放大器12接入电路，工控机控制第二多路选择器4选择接通功率计6，工控机控制第三多路选择器11选择连通第二转换开关10，第二转换开关10使得信号源9接入电路中，此链路可对T组件进行点频步进测量功率-频率特性和波形参数。

当测试T组件的杂散、相噪参数时，所述第一转换开关2将衰减器3接入电路，第三转换开关13使得功率放大器12接入电路，工控机控制第二多路选择器4选择接通频谱分析仪7，工控机控制第三多路选择器11选择连通第二转换开关10，第二转换开关10使得信号源9接入电路中，此链路可对T组件进行点频步进测量功率-频率特性和波形参数。

当测试R组件的幅频、相频、驻波特性时，所述第一转换开关2将衰减器3不接入电路而是选择直通，第三转换开关13使将功率放大器12不接入电路而是选择直通，工控机控制第二多路选择器4选择连通矢量网络分析仪8的1端口和第三多路选择器11选择连通矢量网络分析仪8的2端口，R组件是在连续波射频信号下的测试，利用常规的矢网测量方法进行。R组件中R组件的输入输出间的传输方向正好与T组件相反，可以利用矢网的S21和S11进行R组件的测量，在测试R组件传输（幅相、驻波）特性前，先进行系统传输特性误差校正，校正步骤与上述测量发射时相同，校准的目的是扣除连接电缆及其它外置接入件的影响。

当测试R组件的驻波系数时，所述第一转换开关2将衰减器3不接入电路而是选择直通，第三转换开关13使将功率放大器12不接入电路而是选择直通，工控机控制第二多路选择器4选择连通噪声源5，工控机控制第三多路选择器11选择连通第二转换开关10，第二转换开关10使得信号源9接入电路中。利用噪声系数的Y参数法进行测试，首先通过对接由噪声仪记录下在 R组件输入端处噪声源经损耗后的输入噪声值。然后插入被测件系统中的噪声仪会测知输入噪声值（噪声源+R组件产生的噪声），并自动计算出R组件的增益和噪声系数。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种6～18GHZ有源相控阵功能调试系统，其特征在于，包括第一多路选择器、第一转换开关、衰减器、第二多路选择器、噪声源、功率计、频谱分析仪、矢量网络分析仪、信号源、第二转换开关、第三多路选择器、功率放大器、第三转换开关、双定向耦合器、工控机；所述第一多路选择器的多个选通端分别用于连接不同的被测件，其公共端与第一转换开关中的两个静触头座的第一触头连接，所述第一转换开关中的一个静触头座的第二触头与衰减器的一端连接，所述衰减器的另一端与所述第一转换开关中的另一个静触头座的第二触头连接，所述第一转换开关中的另一个静触头座的第二触头与第二多路选择器的公共端连接，所述第二多路选择器的多个选通端分别与噪声源、功率计、矢量网络分析仪的1端口、频谱分析仪连接，所述矢量网络分析仪的2端口与第三多路选择器的一个选通端连接，所述第三多路选择器的另一个选通端与第二转换开关中的两个静触头座的第一触头连接，所述第二转换开关中的两个静触头座的第二触头分别与频谱分析仪、信号源连接，所述第三多路选择器的公共端与第三转换开关中的两个静触头座的第一触头连接，所述第三转换开关中的一个静触头座的第二触头与功率放大器的一端连接，所述第三转换开关中的另一个静触头座的第二触头与功率放大器的另一端、双定向耦合器的一端连接，所述双定向耦合器的另一端用于连接被测件，所述工控机与矢量网络分析仪连接且进行数据通讯，所述第一多路选择器、第二多路选择器和第三多路选择器的控制端与工控机连接。

2.如权利要求1所述的一种6～18GHZ有源相控阵功能调试系统，其特征在于，所述第一多路选择器是1X16路选择器，所述第二多路选择器是1X4路选择器，所述第三多路选择器是1X2路选择器。