一种紧缩场平面波高频检测相位直线检测激光补偿方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种紧缩场平面波高频检测相位直线检测激光补偿方法。
【背景技术】
[0002]紧缩场因其测量精度高、使用便捷等优点，已成为雷达目标RCS特性、导引头跟踪、隐身材料性能、高性能雷达天线及天线罩特性等高精度测量的必要设备。紧缩场采用精密的反射面，可在近距离将点源产生的球面波变换为平面波，评价紧缩场测试区平面波性能优劣最核心的一个指标为平面波场相位不平度。对相位不平度测量，当前最常用的一种方式就是在测试区架设一部扫描架，使扫描架扫描轨迹垂直于来波方向，检测系统布局图如图1所示。
[0003]当前存在的问题是，在对相位进行高频性能检测时，如果安装在扫描架上的探头扫描机械平面与平面波等相位面有所偏离，会导致相位测量产生较大误差，这种现象在频率提高时更为明显。如图2所示，假设探头移动机械平面与平面波等相位面偏离1_，那么在2GHz?40GHz范围内相对一个波长，相位就会偏离从2.4°变化到48°。紧缩场在40GHz时相位不平度设计技术指标仅为20°，则扫描架机械精度带来的48°相位偏差对检测结果是不可忍受的，在频率尚于40GHz时显得更加重要。因而在进行相位测量时，需要米用尚精度的平面扫描架。但扫描架多次使用后，自身技术指标会严重恶化，且紧缩场的检测截面尺寸范围可达2m?12m，在这么大的区域范围，使探头移动的直线轨迹直线度指标满足待测频率波长的百分之一的技术要求，在实际检测时是非常难实现的。
[0004]所以为满足高频时紧缩场平面波相位检测要求，需要研宄一种有效的方法来解决以上不足。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种紧缩场平面波高频相位直线检测激光补偿方法，本发明的紧缩场平面波高频相位直线检测激光补偿方法可有效地解决以上不足，能够通过设计的方法实时弥补扫描架直线度误差给相位检测带来的影响，能够满足高频时紧缩场平面波相位检测要求，提高紧缩场平面波相位检测精度。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案:
[0007]一种紧缩场平面波高频相位直线检测激光补偿方法，该方法的步骤包括:
[0008]在待检紧缩场暗室中，建立三维直角坐标系；
[0009]根据馈源位置、反射面位置和测试区的位置关系，确定扫描架的初始位置；
[0010]对扫描架的垂直和水平姿态角进行调整，使其相位检测趋势满足平面波性能要求；
[0011]在扫描架的探头天线上设置激光靶标，并在扫描架与反射面间设置一激光跟踪仪，通过激光跟踪仪实时捕捉激光靶标位置，获得扫描架的的位置信息和位置偏差Λ X ;
[0012]根据光速、工作频率及相位关系，获得平面波的相位偏差结果，并将该偏差结果实时的补偿到相位检测结果中。
[0013]优选地，确定扫描架初始位置的步骤包括
[0014]利用相位测试仪对待检截面相位特性进行初检，通过电检测，判断扫描架整体是否摆正；
[0015]根据相位初检结果，适当调整扫描架垂直与水平姿态角，直到相位检测趋势满足平面波性能要求。
[0016]优选地，
[0017]待检紧缩场的工作频率为F，光速为C，则对应波长为C/F，根据位置偏差Λ X，计算相应的平面波相位偏差Λ P:Δρ =Δ x/ (C/F) X 360。。
[0018]优选地，该方法进一步包括，对补偿后的相位进行分析，获得待检紧缩场平面波相位的变化信息。
[0019]本发明的有益效果如下:
[0020]现有紧缩场高频检测频率可达40GHz?110GHz，静区范围可达2m?12m，要求探头移动的直线度指标为待检频率波长的百分之一，即0.075mm?0.0273mm，使扫描架2m?12m范围内一直保持如此高的直线度指标要求，是非常难以实现的，随着扫描架精度的下降，紧缩场平面波相位的检测指标精度将难以保证。本发明的紧缩场平面波高频相位直线检测激光补偿方法可有效地解决以上不足，通过本发明方法实时弥补扫描架直线度误差给相位检测带来的影响，能够满足高频时紧缩场平面波相位检测要求，提高紧缩场平面波相位检测精度。
【附图说明】
[0021]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0022]图1示出紧缩场测试区相位不平度检测系统布局示意图；
[0023]图2示出随检测频率升高相位偏差结果；
[0024]图3示出紧缩场平面波相位直线检测激光补偿布局示意图；
[0025]图4示出检测系统布局示意图；
[0026]图5_a和5_b不出激光革El标位置实时偏差记录。
【具体实施方式】
[0027]为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
[0028]一种紧缩场平面波高频相位直线检测激光补偿方法，该方法的步骤包括:
[0029]在待检紧缩场暗室中，通过激光跟踪仪6，根据紧缩场馈源I的位置、紧缩场反射面2的位置、反射面中心、测试区3的位置等条件，对扫描架4初始位置定位；
[0030]利用相位测试系统，初检待检截面相位特性，通过电检测，判断扫描架4整体是否摆正，根据相位初检结果，适当调整扫描4架垂直与水平姿态角，直到相位检测趋势满足平面波性能要求；其中，相位测试系统包括矢量网络分析仪7、扫描架控制机箱8、网络交换机9和控制计算机10 ；[0031 ] 在扫描架4设有的探头天线上安装激光靶标5，在扫描架4与紧缩场反射面2之间设置一台激光跟踪仪6，控制激光跟踪仪6实时捕捉激光靶标位置，把位置反馈信息实时记录，记录位置偏差为Λ X ；
[0032]设待检紧缩场频率为F，光速设为C，则对应波长为C/F，根据位置偏差为Λ X，则相应的相位偏差即为Λ P =Ax/(C/F) X360° ；
[0033]得到相位偏差结果后，实时通过控制软件把相位偏差结果补偿到相位检测结果中，通过控制软件实时显示相位