本發(fā)明涉及相控陣天線，尤其設(shè)計(jì)一種任一極化相控陣天線測(cè)試方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、相控陣天線是一種重要的通信技術(shù)，它通過(guò)調(diào)整天線陣列中各個(gè)發(fā)射/接收單元的相位和振幅來(lái)控制天線波束的指向和形狀，以實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信中的波束成形和定向傳輸。在相控陣天線的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用過(guò)程中，需要對(duì)其進(jìn)行高效和準(zhǔn)確的測(cè)試，以驗(yàn)證其性能和優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

2、目前，使用線極化標(biāo)準(zhǔn)增益喇叭進(jìn)行相控陣天線測(cè)試是一種常見(jiàn)的方法。該方法基于旋轉(zhuǎn)線極化標(biāo)準(zhǔn)增益喇叭，通過(guò)逐步改變極化狀態(tài)來(lái)測(cè)試不同極化輸入對(duì)相控陣天線的影響。這種方法的主要流程是將相控陣天線安裝在喇叭前方，將信號(hào)源輸出的信號(hào)通過(guò)喇叭發(fā)射，通過(guò)旋轉(zhuǎn)喇叭來(lái)改變信號(hào)的極化角度。通過(guò)測(cè)量相控陣天線接收到的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)評(píng)估不同極化狀態(tài)下天線的性能。

3、現(xiàn)有技術(shù)方案存在以下缺點(diǎn)：1.?有限的極化狀態(tài)：線極化標(biāo)準(zhǔn)增益喇叭通常只提供有限種類(lèi)的極化狀態(tài)，無(wú)法滿足復(fù)雜的極化需求。這限制了對(duì)相控陣天線在多種極化狀態(tài)下的全面測(cè)試和分析。2.?測(cè)試效率低下：使用線極化標(biāo)準(zhǔn)增益喇叭進(jìn)行測(cè)試時(shí)，需要逐步旋轉(zhuǎn)喇叭以獲取不同的極化狀態(tài)，測(cè)試過(guò)程繁瑣且耗時(shí)。這導(dǎo)致測(cè)試效率低下，不適用于快速測(cè)試和大規(guī)模測(cè)試的需求。3.?測(cè)試精度有限：由于線極化標(biāo)準(zhǔn)增益喇叭的制造精度和機(jī)械限制，測(cè)試結(jié)果可能受到制造誤差和機(jī)械誤差的影響，降低了測(cè)試的準(zhǔn)確性。這限制了對(duì)相控陣天線性能的準(zhǔn)確評(píng)估和優(yōu)化。4.?受限于頻段：線極化標(biāo)準(zhǔn)增益喇叭的變化范圍受到頻段限制，無(wú)法在寬帶范圍內(nèi)進(jìn)行變極化測(cè)試。這限制了對(duì)寬帶相控陣天線性能的評(píng)估和優(yōu)化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種任一極化相控陣天線測(cè)試方法及系統(tǒng)。

2、本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：本發(fā)明第一方面提供：一種任一極化相控陣天線測(cè)試方法，包括以下步驟：

3、s1：線損測(cè)試，使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)試出所有頻率點(diǎn)的線損得到線損補(bǔ)償數(shù)據(jù)，根據(jù)線損補(bǔ)償數(shù)據(jù)調(diào)整寬帶快跳信號(hào)源的輸出功率使所有頻率點(diǎn)的輸出功率在第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；

4、s2：輸出20dbm測(cè)試，用頻譜儀測(cè)試矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀輸出的頻率點(diǎn)的信號(hào)功率，若當(dāng)前頻率點(diǎn)的信號(hào)功率與20dbm的差值在第二預(yù)設(shè)范圍外，則改變公共端衰減值進(jìn)行補(bǔ)償，直到當(dāng)前頻率點(diǎn)的信號(hào)功率與20dbm的差值在第二預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；并將每個(gè)頻率點(diǎn)補(bǔ)償?shù)墓捕怂p值作為功率補(bǔ)償數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中；

5、s3：功率反打測(cè)試，從數(shù)據(jù)庫(kù)中取出功率補(bǔ)償數(shù)據(jù)，分別計(jì)算輸出功率為20?dbm、10?dbm、0?dbm、-10?dbm、-20dbm時(shí)的衰減值并下發(fā)到寬帶變極化網(wǎng)絡(luò)，再用頻譜儀測(cè)試輸出功率值；

6、s4：移相精度測(cè)試，按照1°步進(jìn)控制寬帶變極化網(wǎng)絡(luò)，將矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀輸出頻率步進(jìn)設(shè)置為100m，使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)出實(shí)際移相值與理論0相位時(shí)的差值得到精度測(cè)試數(shù)據(jù)；

7、s5：幅相差反打測(cè)試，通過(guò)幅相差反打測(cè)試驗(yàn)證寬帶變極化網(wǎng)絡(luò)的垂直極化輸出信號(hào)和水平極化輸出信號(hào)的功率是否在-20dbm~+20dbm內(nèi)任一可控，同時(shí)垂直極化輸出信號(hào)和水平極化輸出信號(hào)的相位是否在0~360°范圍內(nèi)任一可控；

8、當(dāng)服務(wù)器軟件收到測(cè)控臺(tái)發(fā)來(lái)的信號(hào)請(qǐng)求指令后，服務(wù)器軟件根據(jù)精度測(cè)試數(shù)據(jù)計(jì)算出所有請(qǐng)求頻率點(diǎn)的幅度補(bǔ)償數(shù)據(jù)和相位補(bǔ)償數(shù)據(jù)，通過(guò)udp關(guān)閉寬帶快跳信號(hào)源，然后將幅度補(bǔ)償數(shù)據(jù)和相位補(bǔ)償數(shù)據(jù)寫(xiě)入寬帶變極化網(wǎng)絡(luò)，接著服務(wù)器軟件通過(guò)udp下發(fā)指令到寬帶快跳信號(hào)源，寬帶快跳信號(hào)源根據(jù)報(bào)文類(lèi)型輸出連續(xù)波信號(hào)或固定脈沖信號(hào)或步進(jìn)頻信號(hào)或捷變頻信號(hào)。

9、優(yōu)選的，所述的s1：線損測(cè)試還包括以下步驟：

10、將待測(cè)射頻線纜的兩端分別連接矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的兩端，設(shè)置矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的頻率、輸出功率、s參數(shù)、觸發(fā)方式、矢網(wǎng)模式，然后從矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀中讀出每一個(gè)頻率點(diǎn)的幅度即為線損。

11、優(yōu)選的，所述的s2：輸出20dbm測(cè)試還包括以下步驟：

12、分別對(duì)垂直輸出功率和水平輸出功率進(jìn)行測(cè)試得到兩組公共端衰減值，將兩組公共端衰減值中同一頻率點(diǎn)的最小公共端衰減值作為功率補(bǔ)償數(shù)據(jù)，剩余公共衰減值分配到每個(gè)頻率點(diǎn)對(duì)應(yīng)端口的后級(jí)衰減器，功率補(bǔ)償數(shù)據(jù)根據(jù)每個(gè)頻率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的端口分別存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)的對(duì)應(yīng)字段中。

13、優(yōu)選的，當(dāng)寬帶快跳信號(hào)源工作在脈沖模式時(shí)，輸出脈沖同步信號(hào)到寬帶變極化網(wǎng)絡(luò)，脈沖同步信號(hào)與寬帶變極化網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)關(guān)綁定。

14、優(yōu)選的，當(dāng)寬帶快跳信號(hào)源工作在步進(jìn)頻模式或者捷變頻模式時(shí)，輸出頻率同步信號(hào)到寬帶變極化網(wǎng)絡(luò)，寬帶變極化網(wǎng)絡(luò)根據(jù)頻率同步信號(hào)取出幅度補(bǔ)償數(shù)據(jù)和相位補(bǔ)償數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)玫酱怪睒O化輸出信號(hào)和水平極化輸出信號(hào)。

15、本發(fā)明第二方面提供：一種任一極化相控陣天線測(cè)試系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)上述任一種任一極化相控陣天線測(cè)試方法，包括：

16、寬帶快跳信號(hào)源和寬帶變極化網(wǎng)絡(luò)；所述寬帶快跳信號(hào)源連接寬帶變極化網(wǎng)絡(luò)；所述寬帶快跳信號(hào)源用于在寬頻段范圍內(nèi)跳變信號(hào)頻率，輸出連續(xù)波信號(hào)、固定脈沖信號(hào)、步進(jìn)頻信號(hào)和捷變頻信號(hào)；所述寬帶變極化網(wǎng)絡(luò)用于得到兩個(gè)不同相位的同頻信號(hào)。

17、優(yōu)選的，所述的寬帶變極化網(wǎng)絡(luò)包括衰減器、第一射頻開(kāi)關(guān)、第一功分器、第二功分器、第三功分器、第一移相衰減器、第二移相衰減器、第三移相衰減器、第四移相衰減器、第五移相衰減器、第六移相衰減器、第二射頻開(kāi)關(guān)和第三射頻開(kāi)關(guān)；所述衰減器的第一端連接寬帶快跳信號(hào)源，衰減器的第二端連接第一射頻開(kāi)關(guān)的第一端；所述第一射頻開(kāi)關(guān)的第二端連接第一功分器、第二功分器和第三功分器的第一端；所述第一功分器的第二端連接第一移相衰減器和第二移相衰減器第一端；所述第二功分器的第二端連接第三移相衰減器和第四移相衰減器的第一端；所述第三功分器的第二端連接第五移相衰減器和第六移相衰減器的第一端；所述第一移相衰減器的第二端連接第二射頻開(kāi)關(guān)的第一端；所述第二移相衰減器的第二端連接第三射頻開(kāi)關(guān)的第一端；第三移相衰減器的第二端連接第二射頻開(kāi)關(guān)的第一端；第四移相衰減器的第二端連接第三射頻開(kāi)關(guān)的第一端；第五移相衰減器的第二端連接第二射頻開(kāi)關(guān)的第一端；第六移相衰減器的第二端連接第三射頻開(kāi)關(guān)的第一端；所述第二射頻開(kāi)關(guān)和第三射頻開(kāi)關(guān)的第二端輸出同頻信號(hào)。

18、本發(fā)明的有益效果是：

19、1）多種極化狀態(tài)：寬帶快跳變極化信號(hào)源提供了更多豐富的極化狀態(tài)選擇，滿足復(fù)雜的極化測(cè)試需求，使得相控陣天線的性能在不同極化狀態(tài)下得到全面評(píng)估和分析。

20、2）快速測(cè)試：通過(guò)控制寬帶快跳變極化信號(hào)源，相控陣天線的極化狀態(tài)可快速變化，大大提高了測(cè)試的效率，特別適用于快速測(cè)試和大規(guī)模測(cè)試的需求。

21、3）提高測(cè)試精度：減少暗室轉(zhuǎn)臺(tái)來(lái)回運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的機(jī)械誤差。

技術(shù)特征：

1.一種任一極化相控陣天線測(cè)試方法，其特征在于：包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的任一極化相控陣天線測(cè)試方法，其特征在于：所述的s1：線損測(cè)試還包括以下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的任一極化相控陣天線測(cè)試方法，其特征在于：所述的s2：輸出20dbm測(cè)試還包括以下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的任一極化相控陣天線測(cè)試方法，其特征在于：當(dāng)寬帶快跳信號(hào)源工作在脈沖模式時(shí)，輸出脈沖同步信號(hào)到寬帶變極化網(wǎng)絡(luò)，脈沖同步信號(hào)與寬帶變極化網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)關(guān)綁定。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的任一極化相控陣天線測(cè)試方法，其特征在于：當(dāng)寬帶快跳信號(hào)源工作在步進(jìn)頻模式或者捷變頻模式時(shí)，輸出頻率同步信號(hào)到寬帶變極化網(wǎng)絡(luò)，寬帶變極化網(wǎng)絡(luò)根據(jù)頻率同步信號(hào)取出幅度補(bǔ)償數(shù)據(jù)和相位補(bǔ)償數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)玫酱怪睒O化輸出信號(hào)和水平極化輸出信號(hào)。

6.一種任一極化相控陣天線測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于：用于實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的任一極化相控陣天線測(cè)試方法，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的任一極化相控陣天線測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于：所述的寬帶變極化網(wǎng)絡(luò)包括衰減器、第一射頻開(kāi)關(guān)、第一功分器、第二功分器、第三功分器、第一移相衰減器、第二移相衰減器、第三移相衰減器、第四移相衰減器、第五移相衰減器、第六移相衰減器、第二射頻開(kāi)關(guān)和第三射頻開(kāi)關(guān)；所述衰減器的第一端連接寬帶快跳信號(hào)源，衰減器的第二端連接第一射頻開(kāi)關(guān)的第一端；所述第一射頻開(kāi)關(guān)的第二端連接第一功分器、第二功分器和第三功分器的第一端；所述第一功分器的第二端連接第一移相衰減器和第二移相衰減器第一端；所述第二功分器的第二端連接第三移相衰減器和第四移相衰減器的第一端；所述第三功分器的第二端連接第五移相衰減器和第六移相衰減器的第一端；所述第一移相衰減器的第二端連接第二射頻開(kāi)關(guān)的第一端；所述第二移相衰減器的第二端連接第三射頻開(kāi)關(guān)的第一端；第三移相衰減器的第二端連接第二射頻開(kāi)關(guān)的第一端；第四移相衰減器的第二端連接第三射頻開(kāi)關(guān)的第一端；第五移相衰減器的第二端連接第二射頻開(kāi)關(guān)的第一端；第六移相衰減器的第二端連接第三射頻開(kāi)關(guān)的第一端；所述第二射頻開(kāi)關(guān)和第三射頻開(kāi)關(guān)的第二端輸出同頻信號(hào)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種任一極化相控陣天線測(cè)試方法及系統(tǒng)，屬于相控陣天線技術(shù)領(lǐng)域。方法包括：S1：線損測(cè)試；S2：輸出20dBm測(cè)試；S3：功率反打測(cè)試；S4：移相精度測(cè)試；S5：幅相差反打測(cè)試；當(dāng)服務(wù)器軟件收到測(cè)控臺(tái)發(fā)來(lái)的信號(hào)請(qǐng)求指令后，服務(wù)器軟件根據(jù)精度測(cè)試數(shù)據(jù)計(jì)算出所有請(qǐng)求頻率點(diǎn)的幅度補(bǔ)償數(shù)據(jù)和相位補(bǔ)償數(shù)據(jù)，通過(guò)UDP關(guān)閉寬帶快跳信號(hào)源，然后將幅度補(bǔ)償數(shù)據(jù)和相位補(bǔ)償數(shù)據(jù)寫(xiě)入寬帶變極化網(wǎng)絡(luò)，寬帶快跳信號(hào)源根據(jù)報(bào)文類(lèi)型輸出不同信號(hào)。通過(guò)控制寬帶快跳變極化信號(hào)源，相控陣天線的極化狀態(tài)可快速變化，大大提高了測(cè)試的效率，特別適用于快速測(cè)試和大規(guī)模測(cè)試的需求；減少了暗室轉(zhuǎn)臺(tái)來(lái)回運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的機(jī)械誤差。

技術(shù)研發(fā)人員：劉靜涌,彭萬(wàn)春,林野
受保護(hù)的技術(shù)使用者：成都銳芯盛通電子科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15