一種6～18GHZ有源相控陣功能調(diào)試系統(tǒng)的制作方法

本實用新型涉及微波技術(shù)中的天線領(lǐng)域，特別是一種6～18GHZ有源相控陣功能調(diào)試系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的飛速發(fā)展，越來越多的雷達系統(tǒng)加入到相控陣體制的行列，現(xiàn)代大型有源相控陣?yán)走_系統(tǒng)的通道數(shù)量一般都很大，要在短時間內(nèi)完成每個通道的功率、頻譜、幅頻特性、相頻特性等性能的檢測，對測試的手段提出了很高的要求，目前有源相控陣?yán)走_系統(tǒng)測試通路多、 測試數(shù)據(jù)處理量大、 測試效率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的需要解決的問題是提供一種6～18GHZ有源相控陣功能調(diào)試系統(tǒng)，完成有源相控陣天線系統(tǒng)各類輻射波形、收發(fā)功能狀態(tài)的性能測試與檢查調(diào)試。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種6～18GHZ有源相控陣功能調(diào)試系統(tǒng)，包括第一多路選擇器、第一轉(zhuǎn)換開關(guān)、衰減器、第二多路選擇器、噪聲源、功率計、頻譜分析儀、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、信號源、第二轉(zhuǎn)換開關(guān)、第三多路選擇器、功率放大器、第三轉(zhuǎn)換開關(guān)、雙定向耦合器、工控機； 所述第一多路選擇器的多個選通端分別用于連接不同的被測件，其公共端與第一轉(zhuǎn)換開關(guān)中的兩個靜觸頭座的第一觸頭連接，所述第一轉(zhuǎn)換開關(guān)中的一個靜觸頭座的第二觸頭與衰減器的一端連接，所述衰減器的另一端與所述第一轉(zhuǎn)換開關(guān)中的另一個靜觸頭座的第二觸頭連接，所述第一轉(zhuǎn)換開關(guān)中的另一個靜觸頭座的第二觸頭與第二多路選擇器的公共端連接，所述第二多路選擇器的多個選通端分別與噪聲源、功率計、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的1端口、頻譜分析儀連接，所述矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的2端口與第三多路選擇器的一個選通端連接，所述第三多路選擇器的另一個選通端與第二轉(zhuǎn)換開關(guān)中的兩個靜觸頭座的第一觸頭連接，所述第二轉(zhuǎn)換開關(guān)中的兩個靜觸頭座的第二觸頭分別與頻譜分析儀、信號源連接，所述第三多路選擇器的公共端與第三轉(zhuǎn)換開關(guān)中的兩個靜觸頭座的第一觸頭連接，所述第三轉(zhuǎn)換開關(guān)中的一個靜觸頭座的第二觸頭與功率放大器的一端連接，所述第三轉(zhuǎn)換開關(guān)中的另一個靜觸頭座的第二觸頭與功率放大器的另一端、雙定向耦合器的一端連接，所述雙定向耦合器的另一端用于連接被測件，所述工控機與矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀連接且進行數(shù)據(jù)通訊，所述第一多路選擇器、第二多路選擇器和第三多路選擇器的控制端與工控機連接。

進一步地，所述第一多路選擇器是1X16路選擇器，所述第二多路選擇器是1X4路選擇器，所述第三多路選擇器是1X2路選擇器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：該系統(tǒng)可以直接用于陣列通道的幅相測試，通過自動化控制和數(shù)據(jù)采集得到一系列數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行處理和分析，得到陣列天線的各單元的不一致性，實現(xiàn)單元加工精度和性能的檢測。根據(jù)測試得到的各單元中場數(shù)據(jù)，利用陣列自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)對陣列天線的配相。數(shù)據(jù)處理量大，數(shù)據(jù)處理速度快，測試精度高。

附圖說明

圖1所示為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式做進一步說明，以使更能理解本實用新型的創(chuàng)造點所在。

實施例1 如圖1所示，一種6～18GHZ有源相控陣功能調(diào)試系統(tǒng)，包括第一多路選擇器1、第一轉(zhuǎn)換開關(guān)2、衰減器3、第二多路選擇器4、噪聲源5、功率計6、頻譜分析儀7、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀8、信號源9、第二轉(zhuǎn)換開關(guān)10、第三多路選擇器11、功率放大器12、第三轉(zhuǎn)換開關(guān)13、雙定向耦合器14、工控機； 所述第一多路選擇器1的多個選通端分別用于連接不同的被測件15，其公共端與第一轉(zhuǎn)換開關(guān)2中的兩個靜觸頭座的第一觸頭連接，所述第一轉(zhuǎn)換開關(guān)2中的一個靜觸頭座的第二觸頭與衰減器3的一端連接，所述衰減器3的另一端與所述第一轉(zhuǎn)換開關(guān)2中的另一個靜觸頭座的第二觸頭連接，所述第一轉(zhuǎn)換開關(guān)2中的另一個靜觸頭座的第二觸頭與第二多路選擇器4的公共端連接，所述第二多路選擇器4的多個選通端分別與噪聲源5、功率計6、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀8的1端口、頻譜分析儀7連接，所述矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀8的2端口與第三多路選擇器11的一個選通端連接，所述第三多路選擇器11的另一個選通端與第二轉(zhuǎn)換開關(guān)10中的兩個靜觸頭座的第一觸頭連接，所述第二轉(zhuǎn)換開關(guān)中10的兩個靜觸頭座的第二觸頭分別與頻譜分析儀7、信號源9連接，所述第三多路選擇器11的公共端與第三轉(zhuǎn)換開關(guān)13中的兩個靜觸頭座的第一觸頭連接，所述第三轉(zhuǎn)換開關(guān)13中的一個靜觸頭座的第二觸頭與功率放大器12的一端連接，所述第三轉(zhuǎn)換開關(guān)13中的另一個靜觸頭座的第二觸頭與功率放大器12的另一端、雙定向耦合器14的一端連接，所述雙定向耦合器14的另一端用于連接被測件15，所述工控機與矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀8連接且進行數(shù)據(jù)通訊，所述第一多路選擇器1、第二多路選擇器4和第三多路選擇器11的控制端與工控機連接。值得說明的是，第一多路選擇器1、第一轉(zhuǎn)換開關(guān)2、衰減器3、第二多路選擇器4、噪聲源5、功率計6、頻譜分析儀7、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀8、信號源9、第二轉(zhuǎn)換開關(guān)10、第三多路選擇器11、功率放大器12、第三轉(zhuǎn)換開關(guān)13、雙定向耦合器14、工控機均為現(xiàn)有技術(shù)，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀8具有1端口和2端口，為公知常識。所述矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀型號N5242。

所述第一多路選擇器1是1X16路選擇器，所述第二多路選擇器4是1X4路選擇器，所述第三多路選擇器11是1X2路選擇器。

本系統(tǒng)可用于測試： 1、功分網(wǎng)絡(luò)的性能：駐波系數(shù)、散射參數(shù) ；2、T組件的性能:幅頻特性、相頻特性、駐波系數(shù)、噪聲系數(shù)；3、R組件的性能:幅頻特性、相頻特性、駐波系數(shù)、噪聲系數(shù)；4、天線發(fā)射性能：幅頻特性、相頻特性、駐波系數(shù)、功率頻率特性；5、天線接收性能：幅頻特性、相頻特性、駐波系數(shù)。

為了描述方便，本實用新型按照本領(lǐng)域技術(shù)人員的常識，將矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀簡稱為矢網(wǎng)。

當(dāng)測試公分網(wǎng)絡(luò)時，所述第一轉(zhuǎn)換開關(guān)2使得衰減器不連接在電路中，所述工控機控制第二多路選擇器4選擇連通矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的1端口，所述工控機控制第三多路選擇器11選擇連通矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的2端口，所述第三轉(zhuǎn)換開關(guān)13使得功率放大器不連接到電路中，即將矢網(wǎng)的1端口通過1X16路選擇器與待測功分網(wǎng)絡(luò)直接相連，矢網(wǎng)的2端口與待測功分網(wǎng)絡(luò)直接相連，矢網(wǎng)的1端口的射頻源輸出的連續(xù)波RF信號輸入功分網(wǎng)絡(luò)，再輸入矢網(wǎng)port2端口，測得功分網(wǎng)絡(luò)各端口的駐波系數(shù)以及散射參數(shù)。測試之前，需要系統(tǒng)誤差校正,包括矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、轉(zhuǎn)換開關(guān)、多路選擇器和電纜等引入的插損和系統(tǒng)誤差。當(dāng)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀按脈沖射頻測量方法設(shè)置好菜單后，在被測件兩端利用矢網(wǎng)的校正元件（短路、開路、匹配和直通）進行十二項項誤差校正（每個端口的源失配誤差（復(fù)數(shù)），方向性誤差（復(fù)數(shù)），頻響（跟蹤）誤差（復(fù)數(shù)），共六項復(fù)數(shù)誤差，即十二項實數(shù)誤差）按照矢網(wǎng)顯示屏提示的校準(zhǔn)步驟，逐步進行校準(zhǔn)后存盤，調(diào)用。在對功分網(wǎng)絡(luò)進行傳輸特性測試時，矢網(wǎng)就根據(jù)存盤的十二項系統(tǒng)誤差數(shù)據(jù)自動進行調(diào)用、運算并扣除，從而獲得功分網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)確的傳輸特性。

當(dāng)測試T組件的幅頻、相頻和駐波特性時，所述第一轉(zhuǎn)換開關(guān)2將衰減器3接入電路，所述第三轉(zhuǎn)換開關(guān)13使得功率放大器12接入電路，所述工控機控制第二多路選擇器4選擇連通矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀8的1端口，所述工控機控制第三多路選擇器11選擇連通矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的2端口，此鏈路利用矢網(wǎng)射頻脈沖激勵下的掃頻（頻率步進或點頻）測量T組件的幅頻、相頻和駐波特性。在測試前系統(tǒng)誤差校正:在功放之后外置雙定向耦合器，從而建立了測試入射波、反射波與矢網(wǎng)參考接收機測知的、測量接收機測知的之間保持恒定線性關(guān)系的誤差網(wǎng)絡(luò)。此測試網(wǎng)絡(luò)的校準(zhǔn)方法與矢網(wǎng)校準(zhǔn)方法一樣。將矢網(wǎng)按脈沖射頻測量方法設(shè)置菜單，在測試端口利用矢網(wǎng)的校正元件（短路、開路、匹配和直通）進行十二項誤差校正。

當(dāng)測試T組件的功率-頻率特性和波形參數(shù)時，所述第一轉(zhuǎn)換開關(guān)2將衰減器3接入電路，第三轉(zhuǎn)換開關(guān)13使得功率放大器12接入電路，工控機控制第二多路選擇器4選擇接通功率計6，工控機控制第三多路選擇器11選擇連通第二轉(zhuǎn)換開關(guān)10，第二轉(zhuǎn)換開關(guān)10使得信號源9接入電路中，此鏈路可對T組件進行點頻步進測量功率-頻率特性和波形參數(shù)。

當(dāng)測試T組件的雜散、相噪?yún)?shù)時，所述第一轉(zhuǎn)換開關(guān)2將衰減器3接入電路，第三轉(zhuǎn)換開關(guān)13使得功率放大器12接入電路，工控機控制第二多路選擇器4選擇接通頻譜分析儀7，工控機控制第三多路選擇器11選擇連通第二轉(zhuǎn)換開關(guān)10，第二轉(zhuǎn)換開關(guān)10使得信號源9接入電路中，此鏈路可對T組件進行點頻步進測量功率-頻率特性和波形參數(shù)。

當(dāng)測試R組件的幅頻、相頻、駐波特性時，所述第一轉(zhuǎn)換開關(guān)2將衰減器3不接入電路而是選擇直通，第三轉(zhuǎn)換開關(guān)13使將功率放大器12不接入電路而是選擇直通，工控機控制第二多路選擇器4選擇連通矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀8的1端口和第三多路選擇器11選擇連通矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀8的2端口，R組件是在連續(xù)波射頻信號下的測試，利用常規(guī)的矢網(wǎng)測量方法進行。R組件中R組件的輸入輸出間的傳輸方向正好與T組件相反，可以利用矢網(wǎng)的S21和S11進行R組件的測量，在測試R組件傳輸（幅相、駐波）特性前，先進行系統(tǒng)傳輸特性誤差校正，校正步驟與上述測量發(fā)射時相同，校準(zhǔn)的目的是扣除連接電纜及其它外置接入件的影響。

當(dāng)測試R組件的駐波系數(shù)時，所述第一轉(zhuǎn)換開關(guān)2將衰減器3不接入電路而是選擇直通，第三轉(zhuǎn)換開關(guān)13使將功率放大器12不接入電路而是選擇直通，工控機控制第二多路選擇器4選擇連通噪聲源5，工控機控制第三多路選擇器11選擇連通第二轉(zhuǎn)換開關(guān)10，第二轉(zhuǎn)換開關(guān)10使得信號源9接入電路中。利用噪聲系數(shù)的Y參數(shù)法進行測試，首先通過對接由噪聲儀記錄下在 R組件輸入端處噪聲源經(jīng)損耗后的輸入噪聲值。然后插入被測件系統(tǒng)中的噪聲儀會測知輸入噪聲值（噪聲源+R組件產(chǎn)生的噪聲），并自動計算出R組件的增益和噪聲系數(shù)。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。