本实用新型涉及微波探测技术领域，尤其是一种干涉仪测向天线阵列的评估验证系统。
背景技术：
现有的天线普遍采用二维多基线相位干涉仪的测角原理进行目标搜索，实现目标方位角、俯仰角度信息的提取，在规定的频段和规定的视角范围内，天线单元的数量和适当的基线比对于干涉仪测向天线阵列的性能至关重要，因此如何高效准确的验证干涉仪测向天线阵列的排布方案的合理性以及性能成为当前需要考虑的问题。
技术实现要素：
本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种干涉仪测向天线阵列的评估验证系统，本实用新型的技术方案如下：
一种干涉仪测向天线阵列的评估验证系统，该系统包括干涉仪测向天线阵列、矩阵开关、第一放大器、矢量网络分析仪、发射天线、第二放大器、主控设备以及转台；
干涉仪测向天线阵列包括若干个沿着水平向设置以及俯仰向设置的天线单元，转台包括相连接的水平转动连接轴和俯仰运动连接轴，干涉仪测向天线阵列设置在转台上并连接水平转动连接轴和俯仰运动连接轴；
干涉仪测向天线阵列上的各个天线单元通过矩阵开关串联第二放大器接入矢量网络分析仪，矢量网络分析仪还通过第一放大器连接发射天线，发射天线与干涉仪测向天线阵列相对设置；矢量网络分析仪连接主控设备，主控设备连接并控制矩阵开关以及转台。
其进一步的技术方案为，发射天线为多频段天线。
其进一步的技术方案为，系统还包括连接第一放大器、第二放大器和矩阵开关的电源。
本实用新型的有益技术效果是：
本申请公开了一种干涉仪测向天线阵列的评估验证系统，该系统利用转台带动干涉仪测向天线阵列转动至不同的测角位置，利用矢量网络分析仪通过发射天线和干涉仪测向天线阵列之间的信号发射接收路径结合现有计算方法可以确定角度，结合转台的位置即可以评估干涉仪测向天线阵列的测角正确性，有效的帮助前期天线方案的验证和后期系统问题的排查。
附图说明
图1是本申请公开的干涉仪测向天线阵列的评估验证系统的结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。
本申请公开了一种干涉仪测向天线阵列的评估验证系统，请参考图1，该系统包括干涉仪测向天线阵列1(该天线阵列为被测件)、矩阵开关2、第一放大器3、矢量网络分析仪4、发射天线5、第二放大器6、主控设备7以及转台8。
其中，干涉仪测向天线阵列1为基于干涉仪原理的天线阵列，其上的天线单元11的数量和排布方式可以根据实际情况配置，比如在本申请的图示中，其包括若干个沿着水平向设置以及俯仰向设置的天线单元11，水平向的天线单元11和俯仰向的天线单元11正交形成十字型结构并共用同一个天线单元，且每个方向的相邻天线单元11之间间隔预定距离，实际也可以正交形成l型结构等。比如在本申请中，如图1所示，干涉仪测向天线阵列1共包括7个天线单元11分别以标号①～⑦表示，其中包括水平向的4个天线单元以及俯仰向的4个天线单元，水平向和俯仰向共用标号3的天线单元。但在实际应用时，干涉仪测向天线阵列1可以采用其他的排列局部、具有其他的通道数量，本申请对此不做限定。
转台8为两方向转台，包括相连接的水平转动连接轴和俯仰运动连接轴，干涉仪测向天线阵列设置在转台8上并连接水平转动连接轴和俯仰运动连接轴，可以是连接水平转动连接轴也可以是连接俯仰运动连接轴，从而可以在水平转动连接轴的带动下水平方向转动和/或在俯仰运动连接轴的带动下俯仰运动。
干涉仪测向天线阵列1上的各个天线单元11通过矩阵开关2串联第二放大器6接入矢量网络分析仪4，第二放大器6为低噪声放大器。
矢量网络分析仪4还通过第一放大器3连接发射天线5，发射天线5与干涉仪测向天线阵列1相对设置。在本申请中，发射天线为多频段天线，满足不同频段的要求。第一放大器3可以提高发射天线5的发射功率，满足测试系统的需求。
矢量网络分析仪4连接主控设备7，主控设备7连接并控制矩阵开关2以及转台8。主控设备7可以实现为计算机之类的上位机设备。
除此之外，该系统还包括连接第一放大器3、第二放大器6和矩阵开关2的电源。
基于本申请公开的系统，主控设备7可以通过转台8控制干涉仪测向天线阵列1在二维方向上运动至相应的角度，矢量网络分析仪4通过发射天线5发射信号、通过干涉仪测向天线阵列1测角，将转台的转动角度与干涉仪测向天线阵列1测得的角度对比即能实现对干涉仪测向天线阵列1的二维测角性能的评估。
需要说明的是，本申请请求保护的是图1所示的系统结构，该系统通过上述过程实现二维测角性能的评估的具体方法属于本领域技术人员基于该系统结构可以自主灵活做出的配置，本申请对涉及到具体评估方法的内容不做限定且不请求保护，因此本申请没有涉及到对计算机程序的改进。但为了便于本领域技术人员的理解，本申请对该系统的一种可能的工作过程介绍如下：
测试评估前，矢量网络分析仪4窗口可以设置s11、s21(phase模式)、s21(log模式)、s22(swr模式)，使用电子校准件进行两端口校准，保存校准状态。
测试评估时，主控设备7控制转台8转动实现干涉仪测向天线阵列1的二维扫描，转台8定点位置时，矢量网络分析仪4控制发射天线5发射的频点信号以步进100mhz逐渐增加，当发射天线发射定值频点的信号时，主控设备7通过矩阵开关2控制干涉仪测向天线阵列1的通道开闭，矢量网络分析仪4可以采集到闭合通道的天线单元的相位、幅度和驻波。当定值频点的天线单元全部测试结束后，矢量网络分析仪4控制发射天线5切换至下一个频点信号，重复采集。当转台8在该位置的全部频点和全部天线通道都测试结束后，主控设备7控制转台8转动到下一个测试位置，重复控制发射天线5的频点和干涉仪测向天线阵列1的通道采集。
将采集到的各个通道的相位信息取出，计算航向和俯仰各自4个天线通道之间的相位差。根据实际天线的排布位置确定最长基线长度和最短基线长度范围。由于要求的视角范围更大时，最短基线长度必须更小，但是天线直径的尺寸具有一定的限制，采用虚拟基线能够解决测量精度和高频段信号测向的矛盾。首先利用虚拟基线计算无模糊方位角，确定入射角的区域。根据估算的无模糊方位角计算最短基线的模糊周期以及该天线位置所对应的无模糊入射角估计值。利用无模糊入射角估计值计算最长基线的模糊周期以及无模糊入射角估计值，使用虚拟基线和实际基线相结合来计算出对应转台位置时的角度，具体的角度计算方式可以参考本领域的常用方法，本申请不详细介绍(不同布局和通道数量的天线阵列，算法参数会做调整，但原理相同)。然后将计算的角度与转台8上报的角度相对比来检测是否角度计算正确，将角度值绘制成二维平面图，可以直观看到哪个角度不正确。另外还可以将各个天线通道的幅度采集出来，绘制天线的二维方向图，与仿真的方向图做对比，便于分析排查问题，从而实现评估。
以上所述的仅是本申请的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种干涉仪测向天线阵列的评估验证系统，其特征在于，所述系统包括干涉仪测向天线阵列、矩阵开关、第一放大器、矢量网络分析仪、发射天线、第二放大器、主控设备以及转台；
所述干涉仪测向天线阵列包括若干个沿着水平向设置以及俯仰向设置的天线单元，所述转台包括相连接的水平转动连接轴和俯仰运动连接轴，所述干涉仪测向天线阵列设置在所述转台上并连接所述水平转动连接轴和俯仰运动连接轴；
所述干涉仪测向天线阵列上的各个天线单元通过所述矩阵开关串联所述第二放大器接入所述矢量网络分析仪，所述矢量网络分析仪还通过所述第一放大器连接所述发射天线，所述发射天线与所述干涉仪测向天线阵列相对设置；所述矢量网络分析仪连接所述主控设备，所述主控设备连接并控制所述矩阵开关以及所述转台。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发射天线为多频段天线。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括连接所述第一放大器、第二放大器和所述矩阵开关的电源。
技术总结