专利名称：一种天线方向图的测试系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种天线方向图的测试系统。
背景技术：
天线的辐射方向图简称方向图，是天线的辐射参量随空间方向变化的图形表示。根据天线方向图可以确定天线的波瓣宽度、波束宽度、副瓣电平以及方向系数等参数。传统的雷达方向图测试方法选用源雷达高架斜式测量法，被测天线为接收状态，可在平面内自由转动，源天线为发射状态，固定不动，收/发均为同向线极化或圆极化。在被测天线转动过程中，记录下数据后便可得到该天线的方向图。当可变衰减器的精度满足测试要求时，可通过改变可变衰减器衰减量的办法，使天线在转动过程中保证频谱仪数值指示不变。根据衰减量随方位角的变化，可以给出以分贝值为单位的方向图。其原理框图如图3所示，系统包括两个模块:源天线模块1:包括匹配器3、衰减器4和信号源5 ；目标天线模块2:包括频谱仪6、测量放大器7、检波器8和可变衰减器9。该传统的手动方向图测量方法属于静态逐点测试，数据的录取、方向图的绘制以及参数的计算都是手工方式，其操作复杂，工作量大，完成一次测量需要多人协作，测试与数据处理需要的时间长，而且精度很难提高。目前采用的半自动化测试，虽然可以通过频谱仪实时打印图形，但仍需多人配合，且存在数据处理不便的问题。
实用新型内容本实用新型的发明目的在于:针对上述存在的问题，提供一种全自动的天线方向图的测试系统。本实用新型采用的技术方案是这样的:一种天线方向图的测试系统，该系统包括:被测天线控制模块、源天线控制模块和测试模块。所述被测天线控制模块包括测试天线和对测试天线的转角进行监控的测角监控微机；所述源天线控制模块包括源天线和光纤转GPIB电路，源天线和光纤转GPIB电路通过接口转换装置双向通信连接；源天线的输出端与测试天线的输入端连接；所述测试模块包括跟踪接收机、控制计算机、GPIB接口控制卡和频谱仪，所述跟踪接收机的输入端口与测试天线的输出端口连接，输出端口与频谱仪的输入端口连接；所述GPIB接口控制卡与光纤转GPIB电路双向通信连接，输入接口与频谱仪的输出端口连接，输出端口与控制计算机的输入端口连接；控制计算机的控制输出端口与测角监控微机的控制输入端连接。在上述的测试系统技术方案中，所述频谱仪由矢量分析仪替代。在上述的测试系统技术方案中，所述测试模块还包括一打印机，该打印机连接至控制计算机。[0014]综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是:①本实用新型的技术方案实现了大型船载天线方向图的自动化测试，将测试结果和传统的静态逐点方法测试的结果进行了比对，结论一致，达到测试要求。②本实用新型采用GPIB接口，编程方便，可实现各种自动标准、多次测量平均等要求，测量精度高。③对所采集的数据进行自动分析处理，并且以图形化显示，以可视化报告的形式打印相关的测量曲线和特征点信息。④便于扩展传统仪器的功能，可完成雷达指标的综合测试，实现各种测试任务，并且组建和拆散灵活，使用方便，具有较强的实用性和经济效益。
图1是本实用新型天线方向图的测试系统拓扑图。图2是天线方向图的空间坐标系。图3是现有技术中雷达方向图测试原理拓扑图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型作详细的说明。为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。本实用新型公开了一种大型船载天线方向图的测试系统，系统在采用源雷达高架斜式测量法基础上，运用虚拟仪器中的仪器控制技术，完成独立仪器的系统集成，最终完成一体化的天线方向图测试，从理论和实际上弥补了传统测试方法弊端。本系统主要用于船载大型天线方向图的快速准确自动化测试，如图1所示，是本实用新型一种天线方向图的测试系统的拓扑图。它包括三个模块:该系统包括:被测天线控制模块11、源天线控制模块12和测试模块13。所述被测天线控制模块11包括测试天线111和对测试天线111的转角进行监控的测角监控微机112。所述源天线控制模块12包括源天线121和光纤转GPIB电路123，源天线121和光纤转GPIB电路123通过接口转换装置122双向通信连接；源天线121的输出端与测试天线111的输入端连接。所述测试模块13包括跟踪接收机131、控制计算机133、GPIB接口控制卡134和频谱仪135，所述跟踪接收机131的输入端口与测试天线111的输出端口连接，输出端口与频谱仪135的输入端口连接；所述GPIB接口控制卡134与光纤转GPIB电路123双向通信连接，输入接口与频谱仪135的输出端口连接，输出端口与控制计算机133的输入端口连接；控制计算机133的控制输出端口与测角监控微机112的控制输入端连接。在上述的技术方案中，所述频谱仪135由矢量分析仪替代。在上述的技术方案中，所述测试模块13还包括一打印机132，该打印机132连接至控制计算机133。整个系统可以实现多种抛物面天线和方向图、差方向图、雷达轴比、雷达增益、差斜率、差线性度、第一副瓣电平、3dB点波瓣宽度以及IOdB点波瓣宽度的指标的自动化测试和计算。系统可实现对大型船载天线方向图的自动化测试。具体工作原理:天线的辐射参量包括辐射的功率通量密度、场强、相位和极化。在通常情况下，辐射方向图在远区测定，并表示为空间方向坐标的函数。空间坐标系如图2所示。天线位于坐标原点，在距离天线等距离(r=常数)的球面上，天线在各点产生的场强随空间方向(Θ，Φ)的变化曲线，称为场方向图。天线在方向(θ，Φ)辐射的电场强度|Ε( θ，Φ) I的大小可以写成:Ε( θ , Φ) |=A0f ( θ , Φ)⑴式中，Atl为与方向无关的常数；f(0，Φ)为场强方向函数。由(I)可得:
权利要求1.一种天线方向图的测试系统，其特征在于，该系统包括:被测天线控制模块(11)、源天线控制模块(12)和测试模块(13)； 所述被测天线控制模块(11)包括测试天线(111)和对测试天线(111)的转角进行监控的测角监控微机(112); 所述源天线控制模块(12)包括源天线(121)和光纤转GPIB电路(123)，源天线(121)和光纤转GPIB电路(123)通过接口转换装置(122)双向通信连接；源天线(121)的输出端与测试天线(111)的输入端连接； 所述测试模块(13)包括跟踪接收机(131 )、控制计算机(133)、GPIB接口控制卡(134)和频谱仪(135)，所述跟踪接收机(131)的输入端口与测试天线(111)的输出端口连接，输出端口与频谱仪(135)的输入端口连接；所述GPIB接口控制卡(134)与光纤转GPIB电路(123)双向通信连接，输入接口与频谱仪(135)的输出端口连接，输出端口与控制计算机(133)的输入端口连接；控制计算机(133)的控制输出端口与测角监控微机(112)的控制输入端连接。
2.根据权利要求1所述的天线方向图的测试系统，其特征在于，所述频谱仪(135)由矢量分析仪替代。
3.根据权利要求1或2所述的天线方向图的测试系统，其特征在于，所述测试模块(13)还包括一打印机(132)，该打印机(132)连接至控制计算机(133)。
专利摘要本实用新型公开了一种天线方向图的测试系统，该系统包括被测天线控制模块，主要由测试天线和对测试天线的转角进行监控的测角监控微机组成；源天线控制模块，包括源天线和光纤转GPIB电路，源天线和光纤转GPIB电路通过接口转换装置双向通信连接，源天线的输出端与测试天线的输入端连接；测试模块，包括跟踪接收机、控制计算机、GPIB接口控制卡和频谱仪。有益效果实现了大型船载天线方向图的自动化测试；采用GPIB接口，编程方便，可实现各种自动标准、多次测量平均等要求，测量精度高；以可视化报告的形式打印相关的测量曲线和特征点信息；便于扩展传统仪器的功能。
文档编号G01R29/10GK203012027SQ20122063286
公开日2013年6月19日 申请日期2012年11月26日 优先权日2012年11月26日
发明者于建成, 孙永江, 金华松, 孙步友, 鲁新龙, 邱冬冬 申请人:中国人民解放军63696部队