本发明属于电磁兼容及电磁环境效应，具体涉及一种相控阵高强度辐射场系统架构及其优化测试方法。
背景技术：
1、相控阵高强度辐射场系统（hirf）是一种用于电磁兼容及电磁效应试验的设备，它可以模拟产生被试设备在实际工作时的高强度电磁场环境，用来试验被试设备实际工作时的电磁兼容及电磁效应安全特性，从而达到验证设备在生命周期内可以安全可靠地运行的目的。
2、随着低空经济、民用航空及智能汽车等领域的蓬勃发展，电磁兼容及效应试验，受到各行业领域的广泛重视，近年来出台了适应于各领域的电磁兼容及效应试验标准和试验方法；随之而来，高强度辐射场系统作为电磁兼容试验设备，各行业测试领域的需求激增。
3、相控阵高强度辐射场系统是一种基于相控阵体制，采用近场聚焦和赋形技术进行高场强有效合成的系统设备，与传统辐射场系统相比，具有合成场强高、焦斑可调节、测试更灵活等优点，是新一代高强度辐射场系统的标志性技术。
4、相控阵高强度辐射场系统作为试验设备，通常为宽频段微波系统，其所包含的数字移相器及末级功率模块的成本相当昂贵，因此，前级激励模块（含数字移相器）及末级功率模块占据系统硬件总成本的相当比重，如何通过系统架构改进，降低系统总功率体量和前级激励模块数量，是相控阵高强度辐射场系统急需解决的技术问题，为此我们提出一种相控阵高强度辐射场系统架构及其优化测试方法。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种相控阵高强度辐射场系统架构及其优化测试方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种相控阵高强度辐射场系统架构，包括激励源以及与所述激励源连接的前级功分激励架构；
3、所述前级功分激励架构包括前级激励通道和稳幅稳相功分网络，其中，
4、所述前级激励通道设置有若干个，若干个所述前级激励通道分别与所述稳幅稳相功分网络连接，所述稳幅稳相功分网络包括若干个功分器和稳幅稳相电缆，每个所述前级激励通道连接有一个功分器；
5、每个所述功分器通过所述稳幅稳相电缆连接有若干个末级功率模块，每个所述末级功率模块连接有一个相对应的天线阵元；
6、若干个所述天线阵元呈方形阵列对称分布。
7、优选的，所述前级激励通道内置数字移相模块，所述数字移相模块与所述稳幅稳相功分网络连接。
8、优选的，所述功分器、所述稳幅稳相电缆、所述末级功率模块和所述天线阵元的相位一致。
9、一种相控阵高强度辐射场系统架构的优化测试方法，包括如下步骤：
10、s1：确定相控阵高强度辐射场系统的构建参数，所述构建参数包括工作频段[fa,fb]、场强指标e0及焦斑直径指标d0；
11、s2：根据相控阵高强度辐射场系统的构建参数，计算工作频段内任一频点对应的最小功率p0，该最小功率p0满足在近场聚焦状态下的场强指标e0及焦斑直径指标d0；
12、s3：相控阵高强度辐射场系统在同一距离下对不同频点进行测试，根据最小功率p0满足相控阵高强度辐射场系统工作频段测试需求需要提供的最小功率裕量，通过最小功率裕量覆盖高频段频点赋形的损耗，根据最小功率裕量计算公式，计算需要的最小功率裕量，最小功率裕量计算公式如下：
13、；
14、其中，fa表示待实现指定场强焦斑指标的系统频率下边界；
15、fb表示待实现指定场强焦斑指标的系统频率上边界；
16、f表示之间的任一频点；
17、表示赋形边界频点；
18、loss表示焦斑内能量损失函数；
19、s4：根据最小功率结合最小功率裕量p0+,以及设定的阵面规模，确定测试距离r，满足在距离r处，赋形边界频点通过近场波束聚焦产生赋形边界场强以及焦斑直径指标d0；
20、s5：对之间的频点，通过近场聚焦技术实现满足要求的场强和焦斑；对通过近场波束赋形实现满足要求的场强和焦斑。
21、优选的，对于之间且靠近的频点，根据赋形要求进行展宽，从而使得场强和焦斑在各频点下更加均匀，频点f的展宽倍数满足以下关系式：
22、 ；
23、其中，d0表示焦斑直径指标，d表示频点经过近场聚焦后形成的相应焦斑直径。
24、优选的，根据赋形要求进行展宽的具体过程如下：
25、选定测试距离r后，赋形边界频点之前的频点，对场强值超过设定阈值范围的频点进行优化赋形，扩大焦斑直径指标的同时使全频段场强满足设定阈值范围；
26、赋形边界频点之后的频点，对全部频点进行优化赋形，使该频段场强满足阈值范围的同时,焦斑直径满足d0，获得工作频段[fa,fb]内不小于场强指标e0且在设定阈值范围内的场强，以及满足d0的焦斑直径。
27、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
28、本发明通过有效规避赋形凹陷区策略，降低系统对总输出功率的需求；通过赋形算法对称性设计，对系统前级通道进行对称性简化设计，减少前级激励通道的体量，在满足系统指标的基础上，可以从总功率体量及前级激励通道数量两个方面优化硬件体量，从而实现大幅降低系统成本的目的。
1.一种相控阵高强度辐射场系统架构，其特征在于，包括激励源以及与所述激励源连接的前级功分激励架构；
2.根据权利要求1所述的一种相控阵高强度辐射场系统架构，其特征在于：所述前级激励通道内置数字移相模块，所述数字移相模块与所述稳幅稳相功分网络连接。
3.根据权利要求1所述的一种相控阵高强度辐射场系统架构，其特征在于：所述功分器、所述稳幅稳相电缆、所述末级功率模块和所述天线阵元的相位一致。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种相控阵高强度辐射场系统架构的优化测试方法，其特征在于：包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种相控阵高强度辐射场系统架构的优化测试方法，其特征在于：对于之间且靠近的频点，根据赋形要求进行展宽，从而使得场强和焦斑在各频点下更加均匀，频点f的展宽倍数满足以下关系式：
6.根据权利要求5所述的一种相控阵高强度辐射场系统架构的优化测试方法，其特征在于：根据赋形要求进行展宽的具体过程如下：
