一种近场测试系统的制作方法

本发明涉及相控阵天线测试系统领域，特别涉及一种近场测试系统。

背景技术：

微波移相器是相控阵雷达、卫星通信、移动通信设备中的核心组件，它的工作频带、插入损耗直接影响着这些设备的抗干扰能力和灵敏度，以及系统的重量、体积和成本，因此研究宽带、低插损的移相器在军事上和民用卫星通信领域具有重要的意义，现有移相衰减方案测量频率支持不够宽，且移向衰减模块工作温度范围较窄，因此提出一种宽温宽频的移相衰减单元。

技术实现要素：

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，提出一种近场测试系统，其移相衰减模块可达到-20℃—+55℃宽温范围，支持0.8—2GHz工作频率，系统测试灵敏度小于-117dBm，测试精度小于±0.25 dBm，通道幅度一致性≤1dB，通道相位一致性≤±4°，通过终端计算机对移相衰减网络实现远程控制。终端计算机经外部通信总线通过交换控制器与移相衰减单元中的波控分配板通信，从而控制移相衰减模块的幅度、相位特性。

本发明通过以下技术方案实现：一种近场测试系统，其特征在于，包括：移相衰减网络、工控计算机以及供电系统；

所述移相衰减网络由多个移相衰减模块并联组成，每个移相衰减模块由多个移相模块和衰减模块并联组成，其中移相模块的数量与衰减模块的数量保持一致；

所述移相衰减网络输入端连接前置开关，开关两端分别为外部无线输入端和校准信号输入端，所述校准信号输入端连接在同一个开关矩阵上；输出端通输出合成输出信号，并通过开关其发射输出状态和校准状态，并通过后置开关分路，其一路为发射输出，另一路连接前置开关矩阵，作为校准信号的输入。

具体的，

所述移相模块采用数字开关型移相器，移相功能采用开关线移相器方式来实现固定相位1.4°、2.8°、5.6°、11.2°、22.5°、45°、90°、180°和360°，再通过移相单元组合叠加来实现相位从0°到360°的变化。

所述衰减模块采用微波衰减芯片HMC539LP3和HMC472LP3来实现固定衰减量0.125dB、0.25dB、0.5dB、1dB、2dB、4dB、8dB、16dB和32dB，再通过衰减芯片组合叠加实现衰减量从0dB~50dB的变化。

区别于现有技术的情况，本发明的有益效果是：本测试系统具备自动化控制测量仪器和系统设备，自动化故障判断和处理，自动化数据记录、保存、处理和测试报告生成，可视化流程展示等功能，经外部通信总线通过交换控制器与移相衰减单元中的波控分配板通信，从而控制移相衰减模块的幅度、相位特性。

附图说明

图1为本发明一种近场测试系统的系统结构图。

图2为本发明移相衰减单元结构图。

图3为本发明移相衰减电路。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，一种近场测试系统，其特征在于，包括：移相衰减网络、工控计算机以及供电系统；

所述移相衰减网络由多个移相衰减模块并联组成，每个移相衰减模块由多个移相模块和衰减模块并联组成，其中移相模块的数量与衰减模块的数量保持一致；

所述移相衰减网络输入端连接前置开关，开关两端分别为外部无线输入端和校准信号输入端，所述校准信号输入端连接在同一个开关矩阵上；输出端通输出合成输出信号，并通过开关其发射输出状态和校准状态，并通过后置开关分路，其一路为发射输出，另一路连接前置开关矩阵，作为校准信号的输入。

本实施例中，如图2、图3所示移相衰减网络由48个移相衰减模块组成，每个移相衰减模块由48位移相模块、48位衰减模块组成；从阵列天线接收到的48路天线信号经过电缆送入到48个接收通道中。每一个通道收到由上位机通过FPGA下发的控制码后，对接收信号进行幅相控制。幅度加权控制为9位0.125dB步进，相位移动控制为11位1.40625°步进。随后，幅相控制后的信号输入到后级的功率合成网络中，合成待测波束后输出。所述移相器采用数字开关型移相器，假设L1和L2是两段不同长度的微带线或者同轴线，还可以是其它类型的传输线。由于 L1和 L2 的长度不同，引起信号传输路径的不同，从而实现的相位移为：

△Φ=β（L₂-L₁）=（2πf/v_p）（L₂-L₁）

其中β为传输线的传输常数，v_p为相速，f为工作频点，L₂和L₁分别为两条不同通路的传输线长度。移相功能采用开关线移相器方式来实现固定相位1.4°、2.8°、5.6°、11.2°、22.5°、45°、90°、180°和360°，再通过移相单元组合叠加来实现相位从0°到360°的变化。

所述衰减模块采用微波衰减芯片HMC539LP3和HMC472LP3来实现固定衰减量0.125dB、0.25dB、0.5dB、1dB、2dB、4dB、8dB、16dB和32dB，再通过衰减芯片组合叠加实现衰减量从0dB~50dB的变化。

当天线开始校准时，波控置于校准模式，可以对每个通道进行单独控制，并且使除校准通道外的其他通道上的衰减器置于最大衰减状态（包括8位32dB数控衰减以及1位20dB衰减），从而保证被测通道信号处于接通状态，其他通道处于断开状态。

校准模式中，波束控制系统控制各通道处于基态工作，即零衰减零移相状态，然后由开关矩阵从通道1输入信号，测试信号的幅相性能，并作为校准的基准，接着更换射频信号输入通道，从通道1至通道48，逐个测试各通道输入端至合成输出端的幅相差别，并由终端计算机记录和存储，汇总得到各通道的幅相差别表，即校准表。通过波束控制系统，将其存储于波控子板的FLASH之中，以备波束扫描工作模式中根据目标的频率，从该表中取出相应通道的幅相校准值，实时调用校准表中数据，完成各通道校准的功能。其校准内容包括幅度加权、移相步进、频点、控制码状态、温度（待定）等。

通过上述方式，本测试系统具备自动化控制测量仪器和系统设备，自动化故障判断和处理，自动化数据记录、保存、处理和测试报告生成，可视化流程展示等功能。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或简介运用在其他相关技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。