一種平板開口波導陣列天線幅相分布特性測量裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于平板衛星天線領域，尤其涉及適用于基于開口波導結構的平板陣列天線各單元幅相分布的測量。
【背景技術】
[0002]平板開口波導陣列天線，和傳統的反射面天線相比，其口面效率高、剖面低，非常適用于移動載體上的衛星通信，被越來越多的用于車載動中收、動中通系統。陣面單元的幅相分布決定了整個天線的性能，然而若天線性能不滿足要求，需要快速定位出天線哪一塊單元出了問題。

【發明內容】

[0003]發明目的:針對上述現有存在的問題和不足，本發明的目的是提供一種操作方便、定位準確的平板開口波導陣列天線幅相分布特性測量裝置及方法。
[0004]技術方案:為了解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案:一種平板開口波導陣列天線幅相分布特性測量裝置，包括天線分析儀、待測天線、直波導同軸轉接器、直角波導同軸轉接器、方矩轉換和圓矩轉換，所述天線分析儀包括第一端口和第二端口，其中第一端口連接有測試電纜，而測試電纜的另一端與直波導同軸轉接器連接，所述圓矩轉換的一側與與直波導同軸轉接器固接，另一側為與待測天線輸入總口匹配的插頭；所述第二端口連接有測試電纜，且該測試電纜另一端與直角波導同軸轉接器連接，所述方矩轉換的一側與直角波導同軸轉接器固接，另一側與待測天線波導口匹配。
[0005]作為優選，所述天線分析儀為矢量網絡分析儀。
[0006]對上述方案進一步改進，所述方矩轉換的結構的兩端分別為方波導口和矩形波導口，可以實現方形波導和矩形波導之間的匹配過渡；所述圓矩轉換的兩端分別為圓波導口和矩形波導口，可以實現圓形波導和矩形波導之間的匹配過渡)。
[0007]進一步的，所述直波導同軸轉接器具有與波導方向一致的同軸接頭，該同軸接頭并安裝在波導端面上；所述直角波導同軸轉接器具有與波導方向垂直的同軸接頭，該同軸接頭安裝在報道的側面上。
[0008]本發明還提供了一種基于上述測量裝置的平板開口波導陣列天線幅相分布特性的測量方法，包括以下步驟:
(1)首先，采用波導TRL法對天線分析儀進行校準，消除測試鏈路中測試電纜、直波導同軸轉接器和直角波導同軸轉接器及其連接的不連續性對測試結構的影響；
(2)將方矩轉換和圓矩轉換分別與對應測試電纜的直角波導同軸轉接器和直波導同軸轉接器連接；
(3)然后，將圓矩波同插入待測天線的輸入總口，此時將彎矩波同插入開口波導單元口，并保證天線口面正對吸波材料，并利用天線分析儀記錄兩個端口間的幅度值和相位值； (4)接著，將方矩轉換旋轉90度，并測試記錄另外一路極化對應的幅度值和相位值；
(5)接著將彎矩波同插入其余的開口波導單元，并重復步驟(3)和(4)，完成整個陣面所有開口波導單元的測試。
[0009]有益效果:與現有技術相比，本發明具有以下優點:本發明使用矢網和相應的測試工裝(圓矩轉換和方矩轉換)可實現對平板開口波導陣列天線幅相分布的快速測量，采用TRL校準方式能夠有效減少測試工裝、電纜及轉接件對測試結果的影響，測試步驟簡單便捷、測試精度高，通過測試結果可以快速分析出天線性能、快速定位陣面中哪些單元出了問題，為天線改進設計或檢修帶來極大的便利。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明的結構示意圖。
[0011]其中，天線分析儀1、測試電纜2、直波導同軸轉接器3、圓矩轉換4、直角波導同軸轉接器5、防具轉換6、待測天線7。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍，在閱讀了本發明之后，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。
[0013]如圖1所示，一種平板開口波導陣列天線幅相分布特性測量裝置，包括天線分析儀、待測天線、直波導同軸轉接器、直角波導同軸轉接器、方矩轉換和圓矩轉換，所述天線分析儀包括第一端口和第二端口，其中第一端口連接有測試電纜，而測試電纜的另一端與直波導同軸轉接器連接，所述圓矩轉換的一側與與直波導同軸轉接器固接，另一側為與待測天線輸入總口匹配的插頭；所述第二端口連接有測試電纜，且該測試電纜另一端與直角波導同軸轉接器連接，所述方矩轉換的一側與直角波導同軸轉接器固接，另一側與待測天線波導口匹配。
[0014]在圖1中測試鏈路示意圖中，矢網的第一端口(Portl)通過測試電纜和直波導同軸轉接器連接，第二端口(Port2)通過測試電纜和直角波導同軸轉接器相連，為測試方便，第二端口所用電纜長度在Im?1.5m之間；采用波導短路板、波導傳輸線等測試組件利用TRL校準法已搭建的鏈路進行校準；校準完成后，將圓矩轉換組件使用螺釘安裝于端口 I末端的直波導同軸轉接器上，另一面插入待測天線輸入總口，方矩轉換組件的使用螺釘和端口 2末端的直角波導同軸轉接器緊固，另一面插入待測天線波導口，分別記錄矢網上S21的幅度(插損)和相位值；將方矩轉換組件旋轉90度，記錄矢網上S21的幅度和相位值，完成另外一路極化的測試。
[0015]需要指出的是該測試方法測試到的結果為相對值，在測試過程中為了提高測試精度，測試環境最好在吸波暗室中或者天線口面對準開放空間，同時測試工裝不對周邊其它單元構成遮擋，測試過程中盡量減少波同、電纜以及測試者本身對其它端口的遮擋。
【主權項】
1.一種平板開口波導陣列天線幅相分布特性測量裝置，其特征在于:包括天線分析儀、待測天線、直波導同軸轉接器、直角波導同軸轉接器、方矩轉換和圓矩轉換，所述天線分析儀包括第一端口和第二端口，其中第一端口連接有測試電纜，而測試電纜的另一端與直波導同軸轉接器連接，所述圓矩轉換的一側與與直波導同軸轉接器固接，另一側為與待測天線輸入總口匹配的插頭；所述第二端口連接有測試電纜，且該測試電纜另一端與直角波導同軸轉接器連接，所述方矩轉換的一側與直角波導同軸轉接器固接，另一側與待測天線波導口匹配。2.根據權利要求1所述平板開口波導陣列天線幅相分布特性測量裝置，其特征在于:所述天線分析儀為矢量網絡分析儀。3.根據權利要求1所述平板開口波導陣列天線幅相分布特性測量裝置，其特征在于:所述方矩轉換的結構的兩端分別為方波導口和矩形波導口 ；所述圓矩轉換的兩端分別為圓波導口和矩形波導口。4.根據權利要求1所述平板開口波導陣列天線幅相分布特性測量裝置，其特征在于:所述直波導同軸轉接器具有與波導方向一致的同軸接頭，該同軸接頭并安裝在波導端面上；所述直角波導同軸轉接器具有與波導方向垂直的同軸接頭，該同軸接頭安裝在報道的側面上。5.一種基于權利要求1?4任一所述測量裝置的平板開口波導陣列天線幅相分布特性的測量方法，包括以下步驟: (1)首先，采用波導TRL法對天線分析儀進行校準，消除測試鏈路中測試電纜、直波導同軸轉接器和直角波導同軸轉接器及其連接的不連續性對測試結構的影響； (2)將方矩轉換和圓矩轉換分別與對應測試電纜的直角波導同軸轉接器和直波導同軸轉接器連接； (3)然后，將圓矩波同插入待測天線的輸入總口，此時將彎矩波同插入開口波導單元口，并保證天線口面正對吸波材料，并利用天線分析儀記錄兩個端口間的幅度值和相位值； (4)接著，將方矩轉換旋轉90度，并測試記錄另外一路極化對應的幅度值和相位值； (5)接著將彎矩波同插入其余的開口波導單元，并重復步驟(3)和(4)，完成整個陣面所有開口波導單元的測試。
【專利摘要】本發明公開一種平板開口波導陣列天線幅相分布特性測量裝置及方法，該裝置包括天線分析儀、待測天線、直波導同軸轉接器、直角波導同軸轉接器、方矩轉換和圓矩轉換，所述天線分析儀的兩個端口分別通過測試電纜連接，而測試電纜的端部分別連接有直波導同軸轉接器和直角波導同軸轉接器，并分別與測試工裝圓矩轉換和防具轉換連接，并通過于待測天線的輸入總口和波導單元口快速匹配插入。本發明使用矢網和相應的測試工裝可實現快速測量，采用TRL校準方式能夠有效減少測試工裝、電纜及轉接件對測試結果的影響，測試步驟簡單便捷、精度高，可以快速分析出天線性能、快速定位陣面中哪些單元出了問題，為天線改進設計或檢修帶來極大的便利。
【IPC分類】G01R25/00, G01R29/10
【公開號】CN104897975
【申請號】CN201510237703
【發明人】雷炳新, 吳知航, 王巖, 朱劼, 章朋, 徐文虎
【申請人】南京肯微弗通信技術有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月11日