CN207281181U - 相控阵天线测试系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种相控阵天线测试系统，上位机通过网络交换机与矢量网络分析仪、转台控制器、数据采集处理器连接，矢量网络分析仪与数据采集处理器连接，将测量的天线测量信号传输到数据采集处理器；矢量网络分析仪通过线缆与辅助天线和被测天线连接，产生测试射频信号并且接收测试后的射频信号；波控设备的同步信号端口与数据采集处理器的同步信号端口连接，数据采集处理器的转台控制信号端口与转台控制器的输出端连接，波控设备根据同步信号产生的波控码通过线缆传输到被测天线。该系统在现有天线测量系统的基础上增加了波控设备，能够在有源相控阵多波位、多频点测量过程中提取测量系统的波束信息并对待测天线AIU进行同步自动控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及天线测试领域，特别是一种相控阵天线测试系统。
背景技术
有源相控阵是一种多功能、高性能的新型天线，这种天线的突出优点是，用于搜索和跟踪目标时，整个天线系统可以固定不动，天线波束指向不必用机械伺服系统来控制，而是通过控制阵列天线中各个单元的相位和幅度，得到所需的天线方向图和波束指向，使波束在一定空域中按预定规律进行扫描。由于不存在机械运动惯性，改变波束指向所需控制时间就很短，因此相控阵天线反应速度非常快，可以达到常规雷达反应时间的几十万分之一。由于相控阵天线的突出优点，已成为现代天线发展的一个重要方向。相控阵体制的天线由许多天线单元排成阵列而组成。这种天线利用计算机控制天线阵的移相器，从而改变阵面上的相位分布，最终形成所需波束并使波束在空间按一定规则扫描。在实际操作中，相控阵天线的波位扫描、频率切换以及收发控制等都需要使用专用控制设备进行操作。
有源相控阵的收发方向图不互易，其工作模式也随具体型号不同。当有源相控阵工作在接收状态下时，测试信号可采用连续波模式，当工作在发射状态下时，测试信号则要求使用脉冲模式。在发射和接收状态下待测天线均需要测量多个扫描角度、多个频点。无论发射状态还是接收状态，进行多个频点、多个扫描波位测量时，因天线的频率和波位控制与通用测量系统控制相互独立，因此在通用测量系统中测试N个波位或N个频点常常需要进行N次扫描测试，若N个波位和N个频点进行组合测试，那么在通用测量系统中需要进行N*N次测量才能够获取完整的N个波位和N个频点的测试数据，这在测试时将耗费大量的时间。与此同时，若天线发射状态工作在脉冲模式，测试信号必须使用调制脉冲，要对测试过程进行自动化控制，所以必须保证脉冲流与系统接收机和AIU频率切换、波束切换时机同步。这进一步对系统的逻辑控制提出了复杂的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种相控阵天线测试系统，该系统在现有天线测量系统的基础上增加了波控设备对天线进行控制，能够在有源相控阵多波位、多频点测量过程中提取测量系统的波束信息并对待测天线AIU进行同步自动控制，以完成待测天线多波位、多频点的自动控制，在一次扫描中便可获得多个波位和频点的测量数据，大大缩短测试时间提高测试效率。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：相控阵天线测试系统，它包括上位机、矢量网络分析仪、网络交换机、转台控制器、数据采集处理器和波控设备，所述的上位机通过网络交换机与矢量网络分析仪、转台控制器、数据采集处理器连接，所述的矢量网络分析仪与数据采集处理器连接，将测量的天线测量信号传输到数据采集处理器；所述的矢量网络分析仪通过线缆与辅助天线和被测天线连接，产生测试射频信号并且接收测试后的射频信号；所述的波控设备的同步信号端口与数据采集处理器的同步信号端口连接，所述的数据采集处理器的转台控制信号端口与转台控制器的输出端连接，所述的波控设备产生的波控码通过线缆传输到被测天线。
所述的测试系统还包括脉冲发生器和脉冲调制开关，所述的上位机还通过网络交换机与脉冲发生器连接，所述的矢量网络分析仪产生的测试射频信号经过脉冲调制开关调制后传输到被测天线，所述的脉冲调制开关接受脉冲发生器产生的同步脉冲，并根据同步脉冲进行测试射频信号调制，所述的脉冲发生器产生的同步脉冲同时传输到矢量网络分析仪。
所述的脉冲发生器产生的同步脉冲还传输到波控设备，波控设备将同步脉冲转换为差分信号并传输到被测天线。
所述的被测天线安装在极化转台和二维转台上，转台控制器的控制输出端与极化转台和二维转台连接，控制极化转台和二维转台调整天线位置。
所述的脉冲发生器为BNC505脉冲发生器。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种相控阵天线测试系统，该系统在现有天线测量系统的基础上增加了波控设备对天线进行控制，能够在有源相控阵多波位、多频点测量过程中提取测量系统的波束信息并对待测天线AIU进行同步自动控制，以完成待测天线多波位、多频点的自动控制，在一次扫描中便可获得多个波位和频点的测量数据，大大缩短测试时间提高测试效率。该系统集成了连续波/脉冲测试功能、形成了完整的测量系统满足用户对相控阵天线实现高效的自动测量过程。
附图说明
图1为相控阵测试原理框图A；
图2为相控阵测试原理框图B。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
相控阵天线测试系统，它包括上位机、矢量网络分析仪、网络交换机、转台控制器、数据采集处理器和波控设备，所述的上位机通过网络交换机与矢量网络分析仪、转台控制器、数据采集处理器连接，所述的矢量网络分析仪与数据采集处理器连接，将测量的天线测量信号传输到数据采集处理器；所述的矢量网络分析仪通过线缆与辅助天线和被测天线连接，产生测试射频信号并且接收测试后的射频信号；所述的波控设备的同步信号端口与数据采集处理器的同步信号端口连接，所述的数据采集处理器的转台控制信号端口与转台控制器的输出端连接，所述的被测天线安装在极化转台和二维转台上，转台控制器的控制输出端与极化转台和二维转台连接，控制极化转台和二维转台调整天线位置；所述的波控设备根据同步信号产生的波控码通过线缆传输到被测天线。
如图1所示，在连续波模式进行测试时，矢量网络分析仪产生的发射射频信号传输到辅助天线，波控设备根据同步信号产生的波控码传输到被测天线的控制装置对被测天线进行控制，同时转台控制器对极化转台和二维转台进行位置控制，矢量网络分析仪接收被测天线接收的被测信号并传输到数据采集处理器，转台控制器的控制信号同样传输到数据采集处理器，数据采集处理器将采集到的被测天线接收的被测信号、转台控制信号经过网络交换机传输到上位机进行处理。
所述的测试系统还包括脉冲发生器和脉冲调制开关，所述的上位机还通过网络交换机与脉冲发生器连接，所述的矢量网络分析仪产生的测试射频信号经过脉冲调制开关调制后传输到被测天线，所述的脉冲调制开关接受脉冲发生器产生的同步脉冲，并根据同步脉冲进行测试射频信号调制，所述的脉冲发生器产生的同步脉冲同时传输到矢量网络分析仪。
所述的脉冲发生器产生的同步脉冲还传输到波控设备，波控设备将同步脉冲转换为差分信号并传输到被测天线。
如图2所示，在脉冲模式进行测试时，脉冲发生器产生同步脉冲并分别传输到矢量网络分析仪、脉冲调制开关和波控设备，矢量网络分析仪根据同步脉冲的频率产生发射射频信号，脉冲调制开关根据同步脉冲对发射射频信号进行调制后传输到天线，波控设备根据同步脉冲产生波控码，差分信号并传输到被测天线，对被测天线进行控制，同时转台控制器对极化转台和二维转台进行位置控制，矢量网络分析仪接收辅助天线接收的被测信号并传输到数据采集处理器，转台控制器的控制信号同样传输到数据采集处理器，数据采集处理器将采集到的辅助天线接收的被测信号、转台控制信号经过网络交换机传输到上位机进行处理。
所述的脉冲发生器为BNC505脉冲发生器。
本实用新型的相控阵天线测试系统在现有天线测量系统的基础上增加了波控设备对天线进行控制，能够在有源相控阵多波位、多频点测量过程中提取测量系统的波束信息并对待测天线AIU进行同步自动控制，以完成待测天线多波位、多频点的自动控制，在一次扫描中便可获得多个波位和频点的测量数据，大大缩短测试时间提高测试效率。该系统集成了连续波/脉冲测试功能、形成了完整的测量系统满足用户对相控阵天线实现高效的自动测量过程。
Claims (5)
1.相控阵天线测试系统，其特征在于：它包括上位机、矢量网络分析仪、网络交换机、转台控制器、数据采集处理器和波控设备，所述的上位机通过网络交换机与矢量网络分析仪、转台控制器、数据采集处理器连接，所述的矢量网络分析仪与数据采集处理器连接，将测量的天线测量信号传输到数据采集处理器；所述的矢量网络分析仪通过线缆与辅助天线和被测天线连接，产生测试射频信号并且接收测试后的射频信号；所述的波控设备的同步信号端口与数据采集处理器的同步信号端口连接，所述的数据采集处理器的转台控制信号端口与转台控制器的输出端连接，所述的波控设备产生的波控码通过线缆传输到被测天线。
2.根据权利要求1所述的相控阵天线测试系统，其特征在于：所述的测试系统还包括脉冲发生器和脉冲调制开关，所述的上位机还通过网络交换机与脉冲发生器连接，所述的矢量网络分析仪产生的测试射频信号经过脉冲调制开关调制后传输到被测天线，所述的脉冲调制开关接受脉冲发生器产生的同步脉冲，并根据同步脉冲进行测试射频信号调制，所述的脉冲发生器产生的同步脉冲同时传输到矢量网络分析仪。
3.根据权利要求2所述的相控阵天线测试系统，其特征在于：所述的脉冲发生器产生的同步脉冲还传输到波控设备，波控设备将同步脉冲转换为差分信号并传输到被测天线。
4.根据权利要求1所述的相控阵天线测试系统，其特征在于：所述的被测天线安装在极化转台和二维转台上，转台控制器的控制输出端与极化转台和二维转台连接，控制极化转台和二维转台调整天线位置。
5.根据权利要求2所述的相控阵天线测试系统，其特征在于：所述的脉冲发生器为BNC505脉冲发生器。
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