[发明专利]一种变频天线的近场扫频测试系统及其测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及天线测试技术领域，特别涉及一种变频天线的近场扫频测试系 统及其测试方法。

背景技术

随着移动通信卫星等宇航技术的发展，对天线的功能及性能要求越来越高， 与以往相比，卫星对天线及其分系统提出了功能更复杂、性能非常苛刻的要求， 靠传统的天线测试技术已不能满足卫星天线测试要求。某变频多波束天线，天 线有效口径超过10米，形成数百个国土点波束覆盖国土，频率复用，测试时 天线入口频率与辐射至空间的频率不一致。采用传统的天线平面近场测试方法， 无法实现。

通过调研得知，国内没有单位进行过变频多波束天线的近场扫频测试，国 内也没有现成的变频天线快速近场测试系统可供采购。国外有变频多波束天线 测试的远场方法，不涉及相位信息。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种变频天线的近场扫频 测试系统，该系统包括测试通道和参考通道，用于为接收机提供测试信号和中 频信号，确保了链路信号的相位一致性问题，满足变频天线近场扫频测试需求， 并且本发明还提供了利用该系统进行变频天线近场扫频测试的方法，解决了扫 频快速测试的问题。

本发明的上述目的通过以下方案实现：

一种变频天线的近场扫频测试系统包括测试信号源、耦合模块、测试通道、 参考通道、接收机和控制计算机，其中：

测试信号源：产生射频测试信号；在接收到接收机发送的触发信号后发送 所述射频测试信号到耦合模块，同时将接收到的触发信号转发到测试通道和参 考通道；其中，所述射频测试信号的发射频率为f_RF；

耦合模块：接收测试信号源发送的射频测试信号，对所述信号进行功率放 大后分成两路，其中一路发送到参考通道，另一路发送测试通道；

参考通道：包括第一混频模块；所述第一混频模块在接收到测试信号源转 发的触发信号后，对接收到的射频测试信号进行下变频，得到中心频率为f_IF的 中频参考信号，并发送所述中频参考信号到接收机；

测试通道：包括发射模块、被测的变频天线、第二混频模块和第三混频模 块；所述发射模块接收耦合模块发送的射频测试信号，然后在设定的波束测试 位置将所述射频测试信号向外辐射至自由空间；被测的变频天线接收发射模块 辐射出的信号，进行变频处理后输出包括N个频点的信号到第二混频模块；第 二混频模块接收测试信号源转发的触发信号，然后在设定的频率列表中按顺序 选取本振信号频率，对接收信号进行变频处理，输出变频后信号到第三变频模 块；第三混频模块对接收到信号进行变频处理后，输出中心频率为f_IF的中频测 试信号到接收机；

接收机：发送触发信号到测试信号源，并接收参考通道发送的中频参考信 号，以及测试通道发送的中频测试信号；将所述中频参考信号和中频测试信号 进行比幅和比相处理，得到被测变频天线在所述波束测试位置上的接收信号的 幅度和相位，然后发送所述波束测试位置、接收信号幅度和相位到控制计算机， 同时发送下一个触发信号到测试信号源；

控制计算机：接收接收机发送的波束测试位置、接收信号幅度和相位，进 行保存和数据处理。

在上述的变频天线的近场扫频测试系统中，如果被测的变频天线输出信号 的N个频点的频率分别为f₁、f₂、…、f_N，则第二混频模块的本振信号频率依 次选取为f₁-f_RF、f₂-f_RF、…、f_N-f_RF，即设定的频率列表的频率按顺序排列 依次为f₁-f_RF、f₂-f_RF、…、f_N-f_RF；并且第二混频模块对混频后信号进行滤 波处理，选取差频信号输出，即得到中心频率为f_RF的混频输出信号。

在上述的变频天线的近场扫频测试系统中，第一混频模块和第三混频模块 的本振信号频率为f_RF-f_IF，两个混频模块对混频后信号进行滤波处理，选取差 频信号输出，即得到中心频率为f_IF的中频信号。