[发明专利]一种同步实现天线方向图与散射像测试的装置及方法

说明书

本发明公开了一种同步实现天线方向图与散射像测试的装置及方法。所述装置包括矢量网络分析仪、机械扫描架、发射用近场探头、被测天线、被测天线支架以及接收用近场探头；矢量网络分析仪具有一个发射端口、一个接收端口A和一个接收端口B；矢量网络分析仪的发射端口通过一条测试电缆与发射用近场探头连接；矢量网络分析仪的接收端口A通过一条测试电缆与接收用近场探头连接；矢量网络分析仪的接收端口B通过一条测试电缆与被测天线连接。采用上述装置，本发明通过一次平面近场扫描同步完成被测天线方向图与散射成像测试，利用一次连接、一次测试同时自动完成两项参数指标测试，大大提高测试效率。

技术领域

本发明涉及一种同步实现天线方向图与散射像测试的装置及方法。

背景技术

天线作为现代武器装备的重要部件，其散射特性直接影响整机隐身性能。对于隐身装备用天线，RCS是其一个重要指标，天线散射像即散射中心分布是衡量天线RCS与验证天线隐身设计的重要技术手段，在隐身天线研发、生产阶段，必然离不开方向图与散射成像测试。常用方向图、散射成像测试方法有远场、近场、紧缩场等，其中因具有测试距离近、场地要求低、保密性好、测试精度高等优点，平面近场测试技术已经成为主要测试手段。

现有天线方向图平面近场测试装置如图1所示，基本原理为：矢量网络分析仪发射端口输出激励信号经电缆、近场探头向被测天线辐射，被测天线接收该信号后经电缆送入矢量网络分析仪接收机，矢量网络分析仪内处理得到该信号的幅度与相位数据。整个测试过程要求近场探头在机械扫描架带动下以一定距离间隔(推荐为半波长)完成设定平面的扫描，系统自动完成该平面内每一位置点下幅度、相位数据的采集存储，被测天线与近场探头扫描面间距为3-5倍波长(对应测试频率)，最后利用数学变换(FFT)计算出被测天线远场方向图。

现有散射成像平面近场测试装置如图2所示，基本原理为：矢量网络分析仪发射端口输出激励信号经电缆、近场探头向被测天线辐射，被测天线后向散射回波被另一近场探头(与发射用近场探头并排靠近放置)接收后经电缆送入矢量网络分析仪接收机，矢量网络分析仪内部处理得到该信号的幅度与相位数据。整个测试过程要求收发近场探头在机械扫描架带动下以一定距离间隔(推荐为半波长)完成设定平面的扫描，系统自动完成该平面内每一位置点下幅度、相位数据的采集存储，且被测天线与近场探头扫描面间距为3-5倍波长(对应测试频率)。最后利用数学变换(FFT)计算出被测天线的散射像。

对于隐身天线来讲，现有的将天线方向图和散射像作为两个独立测试项目分时进行的方法，首先存在测试效率低的问题，其次，由于测试参数不同，需要不同的系统连接与组合方式，造成多次设备连接操作，耗费时间且容易对测试电缆与被测天线(尤其是高频段测试时)造成损坏，降低系统使用寿命，另外，电缆的多次连接也会引入人为操作误差，对测试结果的准确性、可信度造成影响。综上分析，现有测试方法与技术的测试效率低，测试误差大，且存在设备损害风险。

发明内容

本发明的目的在于提出一种利用平面近场扫描同步实现天线方向图与散射像测试的装置，以提高天线方向图与散射成像测试的效率，还可有效提高测试结果的可靠性和准确性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种同步实现天线方向图与散射像测试的装置，包括矢量网络分析仪、机械扫描架、发射用近场探头、被测天线、被测天线支架以及接收用近场探头；其中：

矢量网络分析仪具有一个发射端口、一个接收端口A和一个接收端口B；

矢量网络分析仪的发射端口通过一条测试电缆与发射用近场探头连接；

矢量网络分析仪的接收端口A通过一条测试电缆与接收用近场探头连接；

矢量网络分析仪的接收端口B通过一条测试电缆与被测天线连接；

发射用近场探头和接收用近场探头位于机械扫描架上；被测天线位于被测天线支架上。