有源相控阵天线发射方向图测试简易方法

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试验四天线方向图测量试验

试验四天线方向图测量试验

实验四 天线方向图测量实验一、预习要求1、什么是天线的方向性?2、什么是天线的方向图,描述方向图有哪些主要参数?二、实验目的1、通过天线方向图的测量,理解天线方向性的含义;2、了解天线方向图形成和控制的方法;3、掌握描述方向图的主要参数。

三、实验原理天线的方向图是表征天线的辐射特性(场强振幅、相位、极化)与空间角度关系的图形。

完整的方向图是一个空间立体图形,如图7所示。

它是以天线相位中心为球心(坐标原点),在半径足够大的球面上,逐点测定其辐射特性绘制而成的。

测量场强振幅,就得到场强方向图;测量功率,就得到功率方向图;测量极化就得到极化方向图;测量相位就得到相位方向图。

若不另加说明,我们所述的方向图均指场强振幅方向图。

空间方向图的测绘十分麻烦,实际工作中,一般只需测得水平面和垂直面的方向图就行了。

图7 立体方向图天线的方向图可以用极坐标绘制,也可以用直角坐标绘制。

极坐标方向图的特点是直观、简单,从方向图可以直接看出天线辐射场强的空间分布特性。

但当天线方向图的主瓣窄而副瓣电平低时,直角坐标绘制法显示出更大的优点。

因为表示角度的横坐标和表示辐射强度的纵坐标均可任意选取,例如即使不到1º的主瓣宽度也能清晰地表示出来,而极坐标却无法绘制。

一般绘制方向图时都是经过归一化的,即径向长度(极坐标)或纵坐标值(直角坐标)是以相对场强max `)(E E ϕθ表示。

这里,)(`ϕθE 是任一方向的场强值,max E 是最大辐射方向的场强值。

因此,归一化最大值是1。

对于极低副瓣电平天线的方向图,大多采用分贝值表示,归一化最大值取为零分贝。

图8所示为同一天线方向图的两种坐标表示法。

图8 方向图表示法(a)极坐标(b)直角坐标本实验测量一种天线的方向图,测试系统框图如图9所示。

其中,辅助天线作发射,由功率信号发生器激励产生电磁波;被测天线作接收,被测天线置于可以水平旋转的实验支架上,接收到的高频信号经检波后送给电流指示器显示。

8第8章 天线方向图的测试

8第8章  天线方向图的测试

第8章 天线方向图的测试方向图测试本身并不难,难在它须要一套设施。

首先是空旷的场地或暗室,其次是转台与安装设备,当然还要有一套收发装置能自动记录测试数据。

这里要提醒的是在测照射器的幅度方向图之前,先要测出其相位方向图以定出相位中心后,才能测幅度方向图。

8.1 相位方向图的测试由于这个问题未受到充分重视,故这里先讲它,作为抛物反射面天线的照射器,可以 是振子,也可以是喇叭,甚至是波纹喇叭,抛物面反射器对照射器不但有幅度分布要求,对相位分布也有要求,一般要求同相。

或者说测幅度方向图时转台的旋转中心要落在照射器的相位中心上,除要求转台上有平移微调用的拖板,以便来回调整位置,找到合适的相位中心,当然指示设备要用有相位信息的矢网之类的幅相接收机,最简单的就是PNA36系列。

相位中心不是一次就找得出来的,它是一个试凑过程,甚至有的照射器E 面与H 面相位中心不重合,假如你能在天线反射面或付面中能修正这些相位误差的话,你的天线设计就又高了一层。

8.2 测远场幅度方向图的考虑一.测试距离R一个待测天线最大口径尺寸为D 则R ≥2D 2/λ,对于一般通信天线大致上约为30m 。

这是允许口面相位差π/8推出的,适于一般常规要求。

二.架高问题一般习惯收发天线适当架高一些,以避免阻挡与人的影响。

有人想避开地的影响,拼命架高并无必要,因为在低频段,低增益下脱离地面达到自由空间的效果是办不到的,甚至测增益有时要故意架低才能测准。

但测波瓣并不太在乎高度,但也不宜放在盲区,有时得适当选择一个高度才行。

当然有条件的话尽量在暗室中测试。

三.系统信号强度(接收功率)估算P r = ()222244LR G PGG L R A G G P r t t πλπ=⋅⋅⋅⋅ (8-1)用dB 表示 。

P rdBm = P dBm + G dB + G tdB + G rdB +λdB - R dB - L dB (8-2)P 为发射功率,L 为电缆损耗,G 为放大器增益(注意P max ≈17dBm ),G t 为发射天线增益,G r 为待测天线增益,R 为空间衰减,λ为波长,λdB 为由波长引入的因子。

相控阵天线有源单元方向图的计算方法

相控阵天线有源单元方向图的计算方法

相控阵天线有源单元方向图的计算方法
杜海龙;闫鲁滨
【期刊名称】《中国空间科学技术》
【年(卷),期】2009(029)006
【摘要】基于弗洛奎定理给出了一种计算无限相控阵有源单元方向图的方法.与传统的基于有源反射系数的方法不同,这种方法不但可以用于计算功率方向图,而且可以计算场方向图,因此可以计算诸如交叉极化、相位信息等更多的辐射特性.通过数值计算结果与仿真结果的比较验证了方法的正确性.
【总页数】4页(P28-31)
【作者】杜海龙;闫鲁滨
【作者单位】中国空间技术研究院,北京100094;中国空间技术研究院,北京100094
【正文语种】中文
【相关文献】
1.有源相控阵天线发射方向图测试简易方法 [J], 李为玉
2.大型固定式米波有源相控阵天线方向图测试方法 [J], 臧永东;张立新;金谋平;胡善祥
3.扫描法测量有源相控阵天线方向图及误差分析 [J], 张小刚;曹军;金谋平;李佩;
4.基于单元位置误差的有源相控阵天线辐射和散射性能综合分析 [J], 王从思;王伟锋;王伟;康明魁;段宝岩;刘鑫;韩如冰
5.基于有源单元方向图等效法的弹载相控阵天线互耦补偿 [J], 王迪; 王雪梅; 何岷; 张金昌; 景海
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sj20884-2003相控阵天线测试方法

sj20884-2003相控阵天线测试方法

sj20884-2003相控阵天线测试方法相控阵天线是一种利用多个天线单元组合形成波束,实现定向收发信号的天线系统。

为了确保相控阵天线在设计和制造的过程中能够达到预期的性能要求,需要进行相应的测试方法。

本文将详细介绍sj20884-2003相控阵天线测试方法。

一、测试设备在进行sj20884-2003相控阵天线测试时,需准备以下测试设备:1. 信号源:用于提供测试信号,可使用信号源生成各种频率和波形的信号。

2. 功率计:用于测量信号源输出信号的功率。

3. 频谱分析仪:用于测量天线接收到的信号的频谱分布。

4. 电磁辐射场强度计:用于测量天线的辐射信号强度。

5. 天线控制系统:用于控制相控阵天线的电子调控系统,进行测试参数的设置和调整。

二、测试方法1. 校准测试设备在进行相控阵天线测试之前,需对测试设备进行校准,确保测试结果准确可靠。

校准过程包括校准信号源输出功率、校准频谱分析仪,以及校准电磁辐射场强度计等。

2. 天线导频测试相控阵天线中的导频是指用于测量波束形成和定向性的参考信号。

导频测试主要包括导频发射和导频接收两个环节。

(举例说明)导频发射:将天线控制系统设置为发射导频模式,通过信号源提供特定的导频信号,使每个天线单元发射相同的导频信号。

记录导频信号的频率、功率和波形等参数。

导频接收:将天线控制系统设置为接收导频模式,天线接收导频信号后,使用频谱分析仪对接收到的导频信号进行分析,测量天线的导频接收强度和导频损失等参数。

3. 波束形成测试波束形成是相控阵天线的核心功能之一,测试波束形成的性能对于评估天线的工作情况至关重要。

波束形成测试一般包括波束宽度、波束指向精度和波束旁瓣等参数的测试。

(举例说明)波束宽度测试:通过信号源提供多个测试信号,逐步改变信号的相位和幅度,记录每个测试信号对应的波束宽度。

波束宽度可通过测量信号源提供的信号功率与天线接收到信号功率的匹配程度来评估。

波束指向精度测试:将天线控制系统设置为扫描模式,横向和纵向扫描测试信号,在每个扫描位置处使用电磁辐射场强度计测量天线的辐射信号强度。

天线方向性图的测量[权威资料]

天线方向性图的测量[权威资料]

天线方向性图的测量[权威资料] 天线方向性图的测量对于一面发射天线,如果有另一面性能较好的接收天线相配合,就可以测定发射天线的发射方向图。

对于一面接收天线,如果有一面发射天线相配合,就可以测定接收天线的接收方向图。

只是在测定方向图时,不管被测的是发射天线还是接收天线,都需要有电动伺服系统,能够平稳地、连续地在方位面和俯仰面上进行调整。

用来配合测试的天线可以与被测天线处于同一地球站内,也可以处在地理位置相隔较远的地球站上。

这种测定天线方向性图的方法,称为“辅助地球站测量法”。

要想测定发射天线的方向性图,则与之配合的接收天线就是“辅助地球站”;要想测定接收天线,则与之配合的发射天线就是“辅助地球站”。

这种测量法与其它一些方法相比有以下优点:一是既能测接收方向图,又能测发射方向图;二是测量的角度范围比较大,能够测到远旁瓣;三是测量的结果比较准确,测量精度在可控范围内。

使用这种测量方法,不论是测量发射方向性图还是测量接收方向性图,都必须向卫星发射一个不加调制的单载波,且要求其频率和功率都十分稳定。

上行功率的确定要考虑两个方面的因素,一方面上行功率要足够大,以保证在天线转动到远旁瓣时仍能接收到信号;另一方面,上行功率又不能过大,避免使卫星转发器进入饱和状态,一旦转发器处于饱和状态,会影响方向性图在主瓣附近的细节,还会影响主瓣与旁瓣之间的电平关系。

如图1(a)所示,某天线在测试时因为上行发射功率太大导致转发器饱和,主瓣被压缩,主瓣与旁瓣的电平差不符合指标要求;而在调小发射功率后再测,结果就正常了,见图1(b)。

所以,确定上行功率时需要得到卫星测控站的帮助,只要确认在天线主瓣对准卫星时转发器未饱和即可。

上行功率的确定还要兼顾测试接收机的性能,以保证接收机工作在线性范围内,避免由于接收机的原因导致测量误差。

在测量中还需注意,尽可能不使用LNB(低噪声下变频单元),而应使用LNA(低噪声放大器),且放大器中不可启用AGC(自动电平调整)功能。

相控阵天线有源单元方向图的计算方法

相控阵天线有源单元方向图的计算方法

e TE TE
00 00
+
V TM 00
eT M 00
+
z(
¨#
eTM 00
)
jk z 00
exp(- jkz00 z )
( 6)
式( 6) 可以表示为
30
中国 空 间科 学技 术
2009 年 12 月
E( r , H, U) = Cex p(- jkx0 x - jky0 y - jkz 00 z )
图 1 有源单元方向图计算流程
图 2 无限阵示意 图
根据电磁场叠加原理, 上半空间任意一点的场可以表示为
E ] ( r, H, U) =
e- j r
kr
E
a
(
H,
U)
F
(
H,
U)
( 1)
式中 式中
Ea( H, U) 为有源单元方向图表达式; F( H, U) 为阵因子。
]
]
F( H, U) = 2 2 ex p jmc( kx - kx0 ) + jnd ( k y - ky0 ) m = - ] n= - ]
Method for Calculating the Active Element Pattern of the Phased Array Antennas
Du Hailong Yan L ubin ( China Academy of Space Technology , Beijing 100094)
( 7)
C=
{
VTE 00
(
xk
y0
-
yk x0 ) +
V
TM 00
[
xkx

有源相控阵天线近场测试方法研究

有源相控阵天线近场测试方法研究

有源相控阵天线近场测试方法研究方鑫【摘要】天线测试是有源相控阵雷达设计中的重要组成部分,介绍了平面近场测试系统的搭建和测试方法,以及利用平面近场测试系统的口面场进行反演,从而快速测试出有源相控阵雷达天线波瓣的相关性能,实测某Ku天线副瓣电平低于-25 dB,扫描指向精度,增益等指标满足设计指标要求,为完成宽带有源相控阵天线的性能测试提供了有效的方法.【期刊名称】《舰船电子对抗》【年(卷),期】2018(041)005【总页数】3页(P108-110)【关键词】低副瓣;有源相控阵天线;平面近场【作者】方鑫【作者单位】中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽合肥230088【正文语种】中文【中图分类】TN821.80 引言有源相控阵天线波束指向非常灵活,功能性强,抗干扰性好,在各种领域雷达系统上的应用十分广泛。

天线测试是有源相控阵雷达设计中非常重要的组成部分。

本文利用平面近场测试系统进行测试以及口面场进行反演,利用波控计算机进行补偿,1 测试系统搭建常用的无源天线测试方法有远场测试、近场测试和紧缩场测试等[1]。

近场测试系统通常在微波暗室中进行,不受外界环境的电磁干扰,而且可以全天候工作,不受天气的影响。

近场测试系统计算分析能力强大,采用孔径合成的方法产生平面波,通过有效控制和修正相关误差,得到天线口面的幅度相位信息,利用傅里叶变换即可获得高精度的辐射天线远场信息。

对于新一代天线测量技术而言,平面近场测试是一种有代表性的测试方法[2]。

近场与远场是傅里叶变换关系,通过已知性能的探头,在天线口面上扫描采集天线口面的近场幅度相位信息,再经过快速傅里叶变换(FFT)转换[3]即可获得远场方向图。

在获得远场幅度相位方向图后,还可以采用反演变换重构出口面近场幅度相位分布,进而可以实现对天线各项性能的诊断[4]。

天线发射状态为脉冲模式,测试时需脉冲同步发射采集,图1所示是微波暗室中天线的测试系统框图。

发射状态时保证收发(TR)组件的饱和工作状态,需要调整信号强度,必要时将发射链路接入功率放大器,保证电平值满足要求。

阵列天线方向图综合方法及起在有源相控阵中的应用

阵列天线方向图综合方法及起在有源相控阵中的应用

作者签名: 日 期:
阵列天线方向图综合方法及其在有源相控阵中的应用
图 4.7(b) φ = 90 o 面,扫描 0 o ......................................................................43 图 4.7(c) φ = 0 o 面,扫描 60 o ....................................................................44 图 4.7(d) φ = 90 o 面,扫描 60 o ..................................................................44 图 4.8(a) φ = 0 o 面,扫描 0 o ........................................................................44 图 4.8(b) φ = 90 o 面,扫描 0 o ....................................................................44 图 4.8(c) φ = 0 o 面,扫描 60 o ......................................................................44 图 4.8(d) φ = 90 o 面,扫描 60 o ..................................................................44 图 4.9 混合优化算法的基本过程.....................................................................46 图 4.10(a)控零前方向图..............................................................................47 图 4.10(b)控零后方向图..............................................................................47 图 4.11(a) φ = 90 o 面控零前图 .....................................................................47 图 4.11(b) φ = 90 o 面控零后图 .....................................................................47 图 4.12 进化收敛图 ..........................................................................................48 图 4.13 算法稳定性测试 ..................................................................................48 表 2.1 阵元激励电流归一化值.........................................................................14 表 3.2 设置宽凹口时阵元的相位加权系数 ..................................................30 表 2.3 优化后的归一化激励电流分布 ............................................................24 表 3.1 设置三个零点的阵列单元的相位加权系数 .........................................29 表 2.2 遗传算法和切比雪夫法归一化激励电流幅度 ....................................23

天线方向图的测试(功率测试法)

天线方向图的测试(功率测试法)

天线方向图的测试
实验成绩指导老师签名
【实验目的】
(1)了解八木天线的基本原理
(2)了解天线方向图的基本原理。

(3)用功率测量法测试天线方向图以了解天线的辐射特性。

【实验使用仪器与材料】
(1)HD-CB-V 电磁场电磁波数字智能实训平台
(2)八木天线
(3)电磁波传输电缆
【实验原理】
八木天线的概念:由一个有源半波振子,一个或若干个无源反射器和一个或若干个无源引向器组成的线形端射天线。

八木天线有很好的方向性,较偶极天线有高的增益。

用它来测向、远距离通信效果特别好。

方向图是表征表示场强对方位角变化的极性图形,在本实验中,接收端用功率计来测量接收天线的辐射特性。

连接示意图:
【实验步骤】
首先将八木天线分别固定到支架上,平放至标尺上,距离保持在1米以上。

(一)发射端
1.将八木天线固定在发射支架上。

2.将“输出口2”连接至发射的八木天线。

3.电磁波经定向八木天线向空间发射。

(二)接收端
1.接收端天线连接至“功率频率检测”,测量接收功率。

2.调节发射与接收天线距离,使其满足远场条件。

3.将两根天线正对保持0度。

4.记录下天线的接收功率值。

5.转动接收天线,变换接收天线角度,记录下天线接收功率值。

大型固定式米波有源相控阵天线方向图测试方法

大型固定式米波有源相控阵天线方向图测试方法

大型固定式米波有源相控阵天线方向图测试方法阐述了地面反射场法、波束扫描法、聚焦法的原理,给出了这三种方法相结合在固定式米波阵列天线的方向图测试中的应用实例,结果表明,该方法具有较高的测试精度,适合大型固定式米波阵列天线的方向图测试。

标签:地面反射场法;波束扫描法;聚焦法;方向图测试0 引言天线测试是天线系统工程研制的重要环节之一,测试方法的选择是天线测试的核心问题,其决定了测试场地的选择、天线架设高度等。

米波天线阵列频段低、尺寸、重量大,一般室内近场暗室无法满足测试要求,通常选择室外远场测试。

室外远场测试方法包括等高场法、斜距场法等近似自由空间测试方法及地面反射场法[1]。

近似自由空间测试方法的关键是控制地面反射场的影响,地面反射场法利用直射场与地面反射场的干涉方向图的第一瓣的最大值指向天线阵列口面中心,在天线阵列口面近似得到等幅同相入射场。

大型米波阵列天线的重量大,难架高,辅助天线波瓣宽,近似自由空间测试方法很难完全抑制地面反射波的影响,副瓣电平的测试精度不高;地面反射场法将天线阵列和辅助天线低架设在地面附近,在测试距离、场地的不平坦度、开阔度和周围无遮挡物等条件满足要求的条件下,调整架设高度,在天线阵列口面上形成满足测试精度要求的近似等幅同相的入射场,比较适合大型米波阵列天线。

固定式大型米波阵列天线难以架设在测试转台上。

对相控阵来说,可利用相控阵波束扫描灵活的优点,采用波束扫描法进行波瓣测试。

大型米波阵列天线的远场距离可能很大,一般需要几百米,甚至数公里,标准的外场远场测试方法对测试场地尺寸的要求太高,给测试场地的选择带来困难。

采用聚焦法测试相控阵方向图,测试距离可以缩小到天线阵列口径最大尺寸的几倍[2]。

聚焦法通过补偿有限距离引起的口径相位差,使聚焦区测试的方向图等效为远场方向图。

1 测试方法基本原理1.1 地面反射场法地面反射场法将待测天线阵列和辅助天线低架在地面附近,在测试距离、场地的不平坦度、开阔度和周围无遮挡物等条件满足要求的条件下,利用直射场和地面反射场的干涉方向图的第一个瓣照射待测天线阵列,在待测天线口面上形成满足测试精度要求的近似等幅同相的入射场。

相控阵天线测试方法Microsoft Word 文档

相控阵天线测试方法Microsoft Word 文档

紧缩场相控阵天线详细测试步骤如下:
1)将待测天线置于转台上,建立测试系统,加电预热使测试系统仪器设备正常;
2)按照测试要求设置被测天线的频率和极化,用矢量网络分析仪发射电信号,调整发射天线极化与待测天线极化匹配,并调整信号源发射功率,直至监测信号电平动态范围满足测试要求;
3)驱动转台,使天线波束中心对准信标的发射天线,此时仪表接收的信号功率电平最大。

4)依据天线测试要求以及天线转动速度,合理设置仪器仪表分辨带宽、视频带宽等;
5)此时待测天线和发射天线精确对准,点击测试后,天线将方位面或俯仰面自动扫描采集幅相数据。

6)利用计算机对仪器测量的方向图数据进行处理,可获得待测天线方向图主瓣电平,第一旁瓣电平和波束宽度的大小,如下图所示:
7)增益测量使用标准增益喇叭接收到的最大电平与被测天线接收的最大电平作比较来计算被测天线的增益值。

8)依据测试计划要求调整天线相位,重复上述
2~7步测量,同理可获得不同相位下的天线方向图和相关电性能指标。

如下图所示:
9)统计各方向图主瓣电平,与标准增益喇叭所收到的最大电平进行对比计算出每张方向图的增益值,并将所测同频率点的方向图叠加在同一张图上,如下图所示:。

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有源相控阵天线发射方向图测试简易方法
李为玉
【摘要】It is necessary to test antenna beam pattern in transmitting and receiving mode of the active phased array antenna. The existing far field test for antenna is to test antenna beam pattern in receiving mode. In this paper, an easy way to test transmit beam pattern was presented. In the test, testing pedestal for radar antenna and transmitting horn of the far field test were used. And then the spectrum analyzer received the data which the active phased array antenna had transmitted. Test software was developed and installed in the central master computer to collect data and test transmit beam pattern of active phased array antenna in real time. It proves that the test method is simple and easy to carry out.%有源相控阵天线需要对接收和发射两种状态的天线方向图进行测试.现有天线测试远场只能进行接收态的方向图测试,介绍了在远场进行发射态方向图测试的一种简易方法.利用远场的测试转台和发射喇叭,使用频谱分析仪接收有源相控阵天线发射的数据,编制测试软件采集处理数据,即能实现有源相控阵天线发射方向图的测试.该测试方法简单易行.
【期刊名称】《现代电子技术》
【年(卷),期】2012(035)015
【总页数】2页(P95-96)
【关键词】有源相控阵天线;发射方向图;测试转台;发射喇叭
【作者】李为玉
【作者单位】中航雷达与电子设备研究院,江苏无锡214063
【正文语种】中文
【中图分类】TN820.1-34
0 引言
雷达在国防建设和国民经济方面得到了广泛的应用,其中相控阵雷达技术以高度的灵活性受到了人们的青睐。

相控阵技术是控制阵列天线各单元的相位、幅度以形成空间波束的技术,由于波束的形成和运动完全由计算机控制,因此可以实现所希望的波束形状、波束数量以及波束的无惯性扫描。

有源相控阵天线发射和接收状态的幅度和相位值是不同的,需要对两种状态下的方向图分别进行测试。

天线测试远场是将被测天线放置在转台上,测试场地的另一端放置发射喇叭,信号源的信号通过发射喇叭发射到空间,被测天线接收信号,接收机采集信号后画出天线方向图, 实现雷达天线的接收方向图测试。

对于发射方向图测试来说,由于有源相控阵天线通过空间发射信号,需要在原发射喇叭端接收信号,使用原远场设备无法完成。

天线近场可以实现有源相控阵天线发射方向图的测试,但由于有源相控阵天线体积较大,无法进入小型近场测试。

本文介绍了有源相控阵天线发射方向图测试的一种简易方法,利用现有天线测试远场的转台和发射喇叭,使用频谱分析仪接收有源相控阵天线发射的数据,编制测试软件采集处理数据,实现了有源相控阵天线发射方向图的测试。

1 测试系统组成
有源相控阵天线处于发射状态,微波信号源通过天线内部的功率分配器激励各个组
件模块,再通过馈电网络送到天线阵面各天线单元辐射出来,利用测试远场的喇叭接收天线发射的信号,喇叭输出端接入频谱分析仪。

在主控计算机上安装仪器驱动接口和测试软件,用USB/GPIB卡连接主控计算机和频谱分析仪,软件实时采集
频谱分析仪接收的信号,实时画出天线方向图。

测试系统框图如图1所示。

图1 测试系统框图
为了满足快速方便的测试要求,测试系统的转台是由远场天线测试系统控制的。

当转台开始转动时,测试软件开始实时采集频谱分析仪的数据。

虽然转台转动和频谱分析仪采集数据没有同步,但当频谱分析仪采集数据足够快速,测试软件能够实现转台转动过程中方向图全部测试数据的采集。

2 测试软件设计
在自动测试系统中,除硬件资源外,程序(测试软件)是整个系统指挥控制的灵魂。

测试软件通过仪器接口总线,对各类仪器发出操作命令,同时接收仪器的返回信息,对其进行分析处理,从而迅速地完成测试的全过程及相应的数据分析和处理。

自动测试系统的测试软件主要包括编程软件(如微软的VB,VC,NET,NI的LabVIEW 和Agilent的VEE)、VISA I/O接口底层通信软件和仪器控制SCPI命令。

本测试系统使用VB编程语言,Agilent IO接口底层通信软件,利用SCPI命令控制测试仪器。

仪器控制接口使用GPIB卡82357A。

测试软件界面如图2所示。

图2 测试软件界面
测试开始前,首先手动设置频谱分析仪的扫宽span为0;设置频谱分析仪的扫描时间为天线脉冲周期;合理设置分辨率带宽RBW,保证频谱分析仪本底噪声能够小于天线远旁瓣值。

测试时,使用天线远场测试系统控制转台。

当转台开始运行时,同步点击软件界面“开始测试”按钮,频谱分析仪开始接收天线发射信号,到转台结束时,点击“停止”按钮;一次测量结束,软件根据采集的测试数据实时画出天线方向图。

测量数
据自动保存在输入的文件名下,以便后续处理。

测试软件采集一个测试数据点的时间间隔最小为50 ms,要求转台的转速适当,保证天线扫描角度内所要求的全部
数据可以采集到。

3 结语
本文详细论述了利用天线测试远场的转台和发射喇叭、一台可程控频谱分析仪和测试软件实现有源相控阵天线发射方向图测试的一种简易方法。

在实际的工程应用中,测试系统完全满足使用要求,测试软件得到的天线方向图真实可靠,能够满足有源相控阵天线发射方向图测试需求。

同样使用该方法也可以实现一些不便于在试验场地安装的天线测试,比如体积很大的天线或者在试飞外场测试。

只需要使用使天线匀速转动的装置,通过使用本文的测试仪器和方法就可以得到天线的方向图。

参考文献
[1] 问建,侯民胜.天线方向图自动测试系统的设计[J].电子工程师,2007,33(7):56-58.
[2] 吕杨,蒋萍.天线远场专用测试系统及其软件的设计[J].火控雷达技术,2007,36(4):87-90.
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