一种小尺寸天线罩等效平板斜入射传输特性测试系统的制作方法

本发明属于天线罩电性能测试，尤其涉及一种小尺寸天线罩等效平板斜入射传输特性测试系统。

背景技术：

1、天线罩的等效平板是在天线罩正式投产前按同样的工艺、同样的材料、同样的剖面结构制作成的平板，它是天线罩研制过程中所制造的一种试验件。通过对等效平板进行电性能试验，分析试验结果，验证天线罩电性能设计是否正确，可以提前暴露出天线罩设计中存在的颠覆性问题,避免造成大的损失。

2、随着武器装备的全频全向隐身性能的需求，现在的天线罩大都采用主动可控电磁透波隐身结构综合设计技术，具备电磁透波窗口主动可控，透波与屏蔽功能灵活切换的功能。该结构天线罩的设计是在普通频选天线罩的基础上加载了有源可控器件，相对于普通频选天线罩来说，无论在结构的复杂度还是在性能的实现上都要困难的多，且生产制造成本较高，因此，对于该类天线罩在正式投产前，加工制造一定尺寸的等效平板进行电性能试验相当必要。然而，由于该类等效平板造价相当高，因此，平板的尺寸非常小，而且测试的频带宽，入射角较大，迫切需要建立其传输特性精确表征的能力。

3、众所周知，等效平板传输特性的典型表征方法为远场照射法，其次还有基于自由空间的聚焦透镜法，远场照射法的接收天线和发射天线距离较远，较好地模拟了雷达的装机状态，也能准确的测出等效平板的传输特性。但远场照射法收发天线的距离较远，要求待测等效平板的尺寸尽量大，才能准确表征等效平板的传输特性，对于较小尺寸的等效平板测试绕射严重、误差较大，尤其是斜入射情况下，等效平板在波正入射方向的投影越小，其测试误差越大，因此，远场照射法不适合较小尺寸等效平板的传输特性测试。

4、基于自由空间的聚焦透镜法，由于天线发出的球面波经过透镜聚焦为高度定向的微波波束，其聚焦区域的场具有高斯波束的性质，高斯波束在焦平面处相位波前近似平面波，因此，聚焦透镜法测试等效平板可以很大程度降低远场照射法测试等效平板时产生的绕射现象，要求等效平板的尺寸不小于3～5倍的焦斑大小，大大减小了测试平板的尺寸，然而对于因成本造价特别高而通常尺寸在300mm～400mm左右的等效平板，目前聚焦透镜天线测试系统也只适合等效平板正入射时传输特性测试，对于斜入射的情况，随着入射角增大，由于等效平板本身尺寸特别小，其在电磁波的正入射的方向上的投影更小，基本与聚焦的焦斑尺寸相当，绕射现象明显，测试结果误差增大，是目前所面临的较难解决的问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种小尺寸天线罩等效平板斜入射传输特性测试系统，采用局部吸波环境，改变斜入射的实现形式，解决小尺寸等效平板斜入射传输特性测试时绕射严重的问题，从而提高小尺寸等效平板斜入射的测试精度，满足小尺寸天线罩等效平板斜入射传输特性精确表征的需求。

2、技术方案一：

3、本发明提供一种小尺寸天线罩等效平板斜入射传输特性测试系统，所述系统包括：由试验台、吸波暗箱、收发聚焦透镜天线、一维方位转台、长形支架、平板支架；所述收发聚焦透镜天线包含：接收使用的喇叭天线和双凸透镜以及发射使用的喇叭天线和双凸透镜；

4、一对聚焦透镜天线各自通过小支架安装于长型支架上，喇叭天线和双凸透镜整体沿着长型支架在预设范围内滑动，以适应测试不同厚度的待测等效平板；所述待测等效平板用于模拟天线罩；

5、长形支架固定安装在一维方位转台上，待测等效平板安装在平板支架上，平板支架通过一维方位转台中间的过孔安装在下方的试验台上固定不动；

6、所述吸波暗箱内部四周以及上面粘贴吸波材料，将作为接收使用的喇叭天线和双凸透镜包住，发射使用的喇叭天线和双凸透镜位于吸波暗箱外部；

7、吸波暗箱固定不随一维方位转台运动，其中吸波暗箱安放待测等效平板的一面，里外都粘贴吸波材料，保证待测等效平板周围包有吸波材料。

8、进一步的，将收发喇叭天线的信号电缆分别连接在矢量网络分析仪的端口1和端口2。

9、进一步的，喇叭天线固定在天线支架上，所述天线支架既可以调节天线的高度也可以转换天线极化。

10、双凸透镜固定在透镜支架上，所述透镜支架固定不动。

11、进一步的，在试验过程中，平板支架固定不动，从而使得待测等效平板固定不动。

12、进一步的，在试验过程中，一维方位转台通过外部控制转动预设角度，使得长形支架带动收发聚焦透镜天线转动预设角度。

13、进一步的，所述待测等效平板采用复材介质板、含有源器件的复材平板。

14、技术方案二：

15、本发明提供一种小尺寸天线罩等效平板斜入射传输特性测试方法，所述方法采用技术方案一所述的测试系统实现，所述测试方法包括：

16、s1，确定待测等效平板的斜入射角的范围；

17、s2，根据斜入射角的范围控制一维方位转台转动；

18、s3，在某个斜入射角下测试待测等效平板的传输特性。

19、在s2之前，所述方法还包括：

20、根据待测等效平板的厚度，调节收发聚焦透镜天线的距离，使得收发聚焦透镜天线的焦点重合于待测等效平板的中心。

21、本发明基于聚焦透镜法测试的基础上，提供一种较适合小尺寸等效平板斜入射传输特性测试的系统，满足当前天线罩研制过程中对于小尺寸等效平板宽角域的电性能表征需求。

技术特征：

1.一种小尺寸天线罩等效平板斜入射传输特性测试系统，其特征在于，所述系统包括：由试验台、吸波暗箱、收发聚焦透镜天线、一维方位转台、长形支架、平板支架；所述收发聚焦透镜天线包含：接收使用的喇叭天线和双凸透镜以及发射使用的喇叭天线和双凸透镜；

2.根据权利要求1所述的一种小尺寸天线罩等效平板斜入射传输特性测试系统，其特征在于，将收发喇叭天线的信号电缆分别连接在矢量网络分析仪的端口1和端口2。

3.根据权利要求1所述的一种小尺寸天线罩等效平板斜入射传输特性测试系统，其特征在于，喇叭天线固定在天线支架上，所述天线支架既可以调节天线的高度也可以转换天线极化。

4.根据权利要求1所述的一种小尺寸天线罩等效平板斜入射传输特性测试系统，其特征在于，在试验过程中，平板支架固定不动，从而使得待测等效平板固定不动。

5.根据权利要求1所述的一种小尺寸天线罩等效平板斜入射传输特性测试系统，其特征在于，在试验过程中，一维方位转台通过外部控制转动预设角度，使得长形支架带动收发聚焦透镜天线转动预设角度。

6.根据权利要求1所述的一种小尺寸天线罩等效平板斜入射传输特性测试系统，其特征在于，所述待测等效平板采用复材介质板、含有源器件的复材平板。

7.一种小尺寸天线罩等效平板斜入射传输特性测试方法，其特征在于，所述方法采用如权利要求1-6中任一项所述的测试系统实现，所述测试方法包括：

8.根据权利要求7所述的一种小尺寸天线罩等效平板斜入射传输特性测试方法，其特征在于，在s2之前，所述方法还包括：

技术总结
本发明属于天线罩电性能测试技术领域，公开了一种小尺寸天线罩等效平板斜入射传输特性测试系统，包括：由试验台、吸波暗箱、收发聚焦透镜天线、一维方位转台、长形支架、平板支架；收发聚焦透镜天线包含：接收使用的喇叭天线和双凸透镜以及发射使用的喇叭天线和双凸透镜；一对聚焦透镜天线各自通过小支架安装于长型支架上，喇叭天线和双凸透镜整体沿着长型支架在预设范围内滑动，以适应测试不同厚度的待测等效平板；待测等效平板用于模拟天线罩；长形支架固定安装在一维方位转台上，待测等效平板安装在平板支架上，平板支架通过一维方位转台中间的过孔安装在下方的试验台上固定不动；解决小尺寸等效平板斜入射传输特性测试时绕射严重的问题。

技术研发人员：李群英
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司济南特种结构研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11