一种大型绕焦点转动波束扫描天线辐射特性等效测试方法与流程

技术特征：

1.一种大型绕焦点转动波束扫描天线辐射特性等效测试方法，其特征在于步骤如下：

(1)将天线与工装安装于转台上，工装用于模拟天线在卫星上工作状态的附加物件，起到固定天线反射面与馈源并连接转台的作用；

(2)利用经纬仪测量天线上的基准孔或靶标，确定天线坐标系，利用经纬仪测量天线测试系统的基准靶标，确立天线测量系统坐标系；

(3)利用转台调整天线坐标系，使天线坐标系与天线测试系统坐标系三轴欧拉转角中Rz值小于所允许最大值，记录此时另外两个转角Rx与Ry的值；所述的天线坐标系为：将天线未扫描的初始位置时反射面垂直向上的方向确定为z轴，平行于地面的方向确定为x轴，y轴根据右手法则确定；所述的天线测量系统坐标系为：将电磁波传播方向的反向确定为z轴，平行于地面的方向确定为x轴，y轴根据右手法则确定；

(4)利用摄影测量技术，确定天线上反射面与馈源的相对位置关系，并调整馈源位置使其与反射面相对位置与天线设计值的位置偏差小于所允许的最大值，且转角偏差小于所允许的最大值；

(5)利用天线测试系统对天线进行方向图测试得到方向图数据；

(6)根据步骤(3)得到的旋转角度Rx和Ry，利用方向图坐标旋转方法得到天线坐标系下的幅度方向图；

(7)根据步骤(2)确定的天线坐标系原点在测试坐标系中的位置值，利用相位方向图输出原点平移方法，得到天线坐标系下的相位方向图。

2.根据权利要求1所述的一种大型绕焦点转动波束扫描天线辐射特性等效测试方法，其特征在于：所述步骤(6)方向图坐标旋转方法的具体公式为：

$T=\left[\begin{array}{ccc}1& 0& 0\\ 0& \cos \left(Rx\right)& -\sin \left(Rx\right)\\ 0& \sin \left(Rx\right)& \cos \left(Rx\right)\end{array}\right]\·\left[\begin{array}{ccc}\cos \left(Ry\right)& 0& -\sin \left(Ry\right)\\ 0& 1& 0\\ \sin \left(Ry\right)& 0& \cos \left(Ry\right)\end{array}\right]$

其中F_Az(Az,El)，F_El(Az,El)为测试系统坐标系中测试所得的两个正交分量的方向图；与为天线测试系统坐标系下的单位矢量；F_Az2(Az₂,El₂)，F_El2(Az₂,El₂)为天线坐标系下的两个正交分量方向图；与为天线坐标系下的单位矢量。其中C为原直角坐标系与方位俯仰坐标系的转换矩阵C₂为旋转后直角坐标系与方位俯仰坐标系的转换矩阵；T为原直角坐标系到旋转后直角坐标系的转换矩阵。

3.根据权利要求1所述的一种大型绕焦点转动波束扫描天线辐射特性等效测试方法，其特征在于：所述步骤(7)相位方向图输出原点平移方法具体公式为：

Phase₂＝Phase-k(ux+vy+wz)

其中Phase为天线测试系统坐标系下的相位方向图，Phase₂为天线坐标系下的相位方向图，k为该方向图所对应的波数，k＝2π/λ＝2π·c/f，c为真空中的光速2.9979×10⁸m/s，f为方向图对应的频率；u、v、w分别为方向图所使用的坐标系类型的三个轴所对应方向余弦；x、y、z分别为所求坐标系原点在测试坐标系下点三维坐标。

4.根据权利要求1所述的一种大型绕焦点转动波束扫描天线辐射特性等效测试方法，其特征在于：步骤(4)中天线允许的最大值位置偏差小于2mm。

5.根据权利要求1所述的一种大型绕焦点转动波束扫描天线辐射特性等效测试方法，其特征在于：步骤(4)中天线允许的最大值转角偏差小于0.03度。