一种基于电控多探头的天线球面近场测试方法及系统与流程

专利2025-06-12  29


本发明属于天线球面近场测试,具体涉及一种基于电控多探头的天线球面近场测试方法及系统。


背景技术:

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息,不必然构成在先技术。

2、天线球面近场测试时通常将被测天线放置在球心,将探头或探头阵列放置在距离球心特定距离的球面上,通过被测天线和探头/探头阵列的相对运动,利用上位机对数据进行处理从而等效获得被测天线辐射至球面各位置处的电磁信号;球面和球心只是用来表征空间相对位置,并不一定存在实体。

3、在现有的天线球面近场测试中,可采用方位与俯仰摆臂相结合,或者方位与弧形架相结合的结构形式来完成球面扫描。方位与俯仰摆臂相结合的结构形式中,被测天线放置在转台方位轴上,转台方位轴垂直于地面,探头放置在俯仰摆臂上,俯仰轴平行于地面,并与被测天线相交,探头运动轨迹形成的平面垂直于地面。方位与弧形架相结合的结构形式中,被测天线放置在转台方位轴上,转台方位轴垂直于地面,探头阵列放置以被测天线为圆心的弧形架上,弧形架构成的平面垂直于地面。

4、据发明人了解,弧形架上面的探头数量有限、最小探头间距受限,天线球面近场测试的精度往往不高;另外,由于方位、俯仰摆臂等机械轴机械运动速度慢,运动最小步进有限,机械的加工工艺以及电机的运动控制会在测量结果中引入位置误差,最终影响测试效率、测试精度和测试准确度。


技术实现思路

1、为了解决上述问题,本发明提出了一种基于电控多探头的天线球面近场测试方法及系统,采用电控手段,在不需要机械运行的条件下来合成波束,实现等效发射指向的快速移动,避免机械误差,提高测试精度、测试速度以及测试效率。

2、根据一些实施例,本发明的第一方案提供了一种基于电控多探头的天线球面近场测试方法,采用如下技术方案:

3、一种基于电控多探头的天线球面近场测试方法,包括:

4、获取天线球面近场测试场景和测试需求;

5、根据所获取的测试场景和测试需求,生成包含频率控制序列和波位控制序列的测试序列;

6、基于所生成的频率控制序列,控制各个探头所输出的微波信号的频率,使得同一时刻各个探头所输出的微波信号的频率相同;

7、基于所生成的波位控制序列,针对每一个特定频率点,控制各个探头所输出的微波信号的幅度和相位;

8、多个探头微波信号的幅度和相位经过波束合成,得到特定频率点下的等效发射指向波束;

9、基于所得到的特定频率点下等效发射指向波束依次进行被测目标天线的辐射,完成特定频率点下被测目标的天线球面近场测试;

10、通过频率控制序列改变频率,实现满足测试场景和测试需求的不同频率点下被测目标的天线球面近场测试。

11、需要说明的是,多个探头实现的等效发射指向波束,等效于来自等效发射指向位置处的单探头(实际单探头并不一定存在)对被测目标天线的辐射;特定频率点下等效发射指向波束的改变,等效于来自不同等效发射指向位置处的各单探头(实际这些探头并不一定存在)依次对被测目标天线的辐射,从而完成特定频率点下被测目标的天线球面近场测试。

12、作为进一步的技术限定,基于所生成的频率控制序列,在每个测试点控制微波信号产生与接收电路切换测试频率;根据所生成的波位控制序列,在每个测试点控制到达各个探头微波信号的衰减值和移相值,以实现对各个探头所输出的微波信号的幅度和相位的控制。

13、作为进一步的技术限定,所述多探头等间距设置在球面上,所述被测目标设置在球面的球心位置处。

14、作为进一步的技术限定,将所得到的特定频率点等效发射指向波束,等效为球面特定位置单探头(单探头实际并不一定存在)辐射到被测天线的波束,结合所生成的测试序列,在各个测试点进行被测天线的频率切换和幅相控制,基于测试需求依次输出各个测试频率点下各个等效发射指向波束,即通过球面各位置的单探头依次对被测目标天线进行辐射,完成被测目标的天线球面近场测试。

15、作为进一步的技术限定,获取天线球面近场测试中所需的各个频率测试点和各个等效发射波束指向,得到测试场景和测试需求;根据所得到的测试场景以及频率测试点测试需求,生成频率控制序列。

16、进一步的,根据所得到的频率测试点测试需求,基于幅相电控多元组法,生成每个测试频率点的波位控制序列;根据各个频率点和各个等效发射波束指向进行测试,分别得到频率控制总序列和波位控制总序列,生成测试序列。

17、根据一些实施例,本发明的第二方案提供了一种基于电控多探头的天线球面近场测试系统,采用如下技术方案:

18、一种基于电控多探头的天线球面近场测试系统,包括:

19、获取模块,其被配置为获取天线球面近场测试场景和测试需求;

20、生成模块,其被配置为根据所获取的测试场景和测试需求,生成包含频率控制序列和波位控制序列的测试序列;

21、控制模块,其被配置为基于所生成的频率控制序列,控制各个探头所输出的微波信号的频率,使得同一时刻各个探头所输出的微波信号的频率相同;

22、执行模块,其被配置为基于所生成的波位控制序列,针对每一个特定频率点,控制各个探头所输出的微波信号的幅度和相位;多个探头微波信号的幅度和相位经过波束合成,得到特定频率点下的等效发射指向波束;

23、测试模块,其被配置为基于所得到的特定频率点下等效发射指向波束依次进行被测目标天线的辐射,完成特定频率点下被测目标的天线球面近场测试;通过频率控制序列改变频率,实现满足测试场景和测试需求的不同频率点下被测目标的天线球面近场测试。

24、根据一些实施例,本发明的第三方案提供了一种计算机可读存储介质,采用如下技术方案:

25、一种计算机可读存储介质,其上存储有程序,该程序被处理器执行时实现如本发明第一方案所述的基于电控多探头的天线球面近场测试方法中的步骤。

26、根据一些实施例,本发明的第四方案提供了一种电子设备,采用如下技术方案:

27、一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的程序,所述处理器执行所述程序时实现如本发明第一方案所述的基于电控多探头的天线球面近场测试方法中的步骤。

28、根据一些实施例,本发明的第五方案提供了一种计算机程序产品,采用如下技术方案:

29、一种计算机程序产品,包括软件代码,所述软件代码中的程序执行如本发明第一方案所述的基于电控多探头的天线球面近场测试方法中的步骤。

30、与现有技术相比,本发明的有益效果为:

31、本发明采用多探头的电控手段,在不需要机械运行的条件下来合成波束,合成的等效发射指向角度间隔理论上可任意小,大大提高测试精度;实现等效发射指向的快速移动,避免机械误差,提高测试精度、测试速度以及测试效率。



技术特征:

1.一种基于电控多探头的天线球面近场测试方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1中所述的一种基于电控多探头的天线球面近场测试方法,其特征在于,基于所生成的频率控制序列,在每个测试点控制微波信号产生与接收电路切换测试频率;根据所生成的波位控制序列,在每个测试点控制到达各个探头微波信号的衰减值和移相值,以实现对各个探头所输出的微波信号的幅度和相位的控制。

3.如权利要求1中所述的一种基于电控多探头的天线球面近场测试方法,其特征在于,所述多探头等间距设置在球面上,所述被测目标设置在球面的球心位置处。

4.如权利要求1中所述的一种基于电控多探头的天线球面近场测试方法,其特征在于,将所得到的特定频率点等效发射指向波束,等效为球面特定位置单探头辐射到被测天线的波束,结合所生成的测试序列,在各个测试点进行被测天线的频率切换和幅相控制,基于测试需求依次输出各个测试频率点下各个等效发射指向波束,即通过球面各位置的单探头依次对被测目标天线进行辐射,完成被测目标的天线球面近场测试。

5.如权利要求1中所述的一种基于电控多探头的天线球面近场测试方法,其特征在于,获取天线球面近场测试中所需的各个频率测试点和各个等效发射波束指向,得到测试场景和测试需求;根据所得到的测试场景以及频率测试点测试需求,生成频率控制序列。

6.如权利要求5中所述的一种基于电控多探头的天线球面近场测试方法,其特征在于,根据所得到的频率测试点测试需求,基于幅相电控多元组法,生成每个测试频率点的波位控制序列;根据各个频率点和各个等效发射波束指向进行测试,分别得到频率控制总序列和波位控制总序列,生成测试序列。

7.一种基于电控多探头的天线球面近场测试系统,其特征在于,包括:

8.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现了如权利要求1-6中任一项所述的基于电控多探头的天线球面近场测试方法的步骤。

9.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现了如权利要求1-6中任一项所述的基于电控多探头的天线球面近场测试方法的步骤。

10.一种计算机程序产品,包括软件代码,其特征在于,所述软件代码中的程序执行如权利要求1-6中任一项所述的基于电控多探头的天线球面近场测试方法的步骤。


技术总结
本发明属于天线球面近场测试技术领域,提供了一种基于电控多探头的天线球面近场测试方法及系统,其中,基于电控多探头的天线球面近场测试方法包括:获取天线球面近场测试场景和测试需求,生成包含频率控制序列和波位控制序列的测试序列;控制各个探头所输出的微波信号的频率,使得同一时刻各个探头所输出的微波信号的频率相同;针对每一个特定频率点,控制各个探头所输出的微波信号的幅度和相位;经波束合成,得到特定频率点下的等效发射指向波束,依次进行被测目标天线的辐射,完成特定频率点下被测目标的天线球面近场测试;通过频率控制序列改变频率,实现满足测试场景和测试需求的不同频率点下被测目标的天线球面近场测试。

技术研发人员:王磊,陈伟,胡大海,常庆功,赵锐,王金榜,王亚海,董继刚,张维杰,何靖霄
受保护的技术使用者:中电科思仪科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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