[发明专利]一种改善射频仿真天线阵列最大信噪比一致性的运行方法

说明书

 技术领域

    本发明涉及射频仿真天线信噪比技术领域，尤其涉及一种改善射频仿真天线阵列最大信噪比一致性方法及装置。

背景技术

射频仿真天线阵列是射频仿真试验系统的重要组成部分，主要用于将信号环境模拟分系统产生的射频信号辐射至微波暗室中，并在射频仿真试验系统控制计算机的控制下，通过控制射频信号的幅度、相位，模拟雷达等目标的连续运动轨迹。

射频仿真天线阵列最大信噪比决定了射频仿真试验系统能够工作的动态范围，是射频仿真天线阵列重要指标之一。射频仿真天线阵列不同频点上的最大信噪与最大输出功率和基底噪声密切相关。

射频仿真天线阵列最大输出功率主要受限于馈电通道中功率放大器的最大输出功率。在功率放大器工作频段内，不同频点上的最大输出功率差别不大，因此射频仿真天线阵列不同频点上的最大信噪比的一致性主要取决于基底噪声。

由噪声理论可知，射频仿真天线阵列的基底噪声与馈电通道的增益成正比，馈电通道的增益与通道中所用器件的传输特性密切相关。当射频仿真天线阵列尺寸较大时，其馈电通道中将会使用长同轴射频电缆。由于射频仿真天线阵列工作频段较宽，馈电通道中的长同轴电缆的传输特性在不同频点上各不相同，表现为低频段损耗小、高频段损耗大，这一特性使得馈电通道的增益呈现低频段高、高频段低的特点，从而导致馈电通道低频段的基底噪声明显高于高频段的基底噪声，其低频段产生的基底噪声甚至可以淹没射频仿真天线阵列传输的有用信号。

所述半实物仿真试验系统：把数学模型、物理效应模型与实际的系统联系在一起组成的仿真系统，用于开展仿真试验或进行相关研究。

所述射频仿真天线阵列：主要由射频馈电通道、控制计算机和球面天线阵列组成，工作时，射频通道在控制计算机控制下将射频信号按一定的幅度和相位馈送到天线阵列各个辐射单元，模拟雷达等目标的连续运动。

所述基底噪声：有源电子设备由于电子热运动产生的热噪声，经过射频馈电通道的传输、放大，在其输出端产生的噪声信号。最大信噪比：指射频仿真天线阵列全频段上各个频点上的最大输出信号功率与基底噪声功率的比值。最大输入功率：指馈电通道工作在最大输出功率状态时，馈电通道输入端口的输入功率。最大信噪比一致性：指射频通道各个频点上最大信噪比的差值。

目前有多种技术可用于改善射频仿真天线阵列的最大信噪比一致性，但采用这些技术会降低射频仿真天线阵列的谐波抑制，而过高的谐波信号会产生虚假目标，影响仿真试验结果。

    与本发明相关的现有技术方案如下

在射频仿真天线阵列馈电通道中加均衡器可以改善射频仿真天线阵列最大信噪比一致性，而且均衡器为无源器件，具有无需供电、成本较低、安装简单等优点，但是需要根据射频仿真天线阵列的基底噪声曲线调整均衡器的传输特性，而且谐波抑制只能达到-15dBc。

在射频仿真天线阵列馈电通道中加均衡放大器和衰减器的方法也可以改善射频仿真天线阵列的最大信噪比一致性，但是均衡放大器为有源器件，会引入额外噪声，改善效果不明显；同时该方法同样无法有效抑制谐波信号。

发明内容

    为克服现有技术的不足， 本发明的目的在于提供一种改善射频仿真天线阵列最大信噪比一致性方法及装置。本发明突破传统的常规思路，将现有成熟微波器件巧妙组合起来，可以在全频段上调平并降低射频仿真天线阵列基底噪声信号，从而实现改善其最大信噪比一致性的目的。经过实践测量，通过本方案可以将最大信噪比一致性改善30dB，同时可以保证谐波抑制达到-40dBc。

   为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种改善射频仿真天线阵列最大信噪比一致性装置，包括：射频仿真天线阵列馈电通道，所述射频仿真天线阵列馈电通道中设置有开关滤波器组，开关滤波器组控制端的控制电路中设置有码字转换板，码字转换板与外设的计算机输出频率码端相连。

一种改善射频仿真天线阵列最大信噪比一致性装置，所述射频仿真天线阵列馈电通道由程控衰减器通过移相器功放与电子开关组成，位于功放与电子开关间连接有开关滤波器组；开关滤波器组设置在第二级功放输出端。

一种改善射频仿真天线阵列最大信噪比一致性装置，所述开关滤波器组由两个多路电子开关、带通滤波器和衰减器组成，位于两个多路电子开关间连接有若干个由带通滤波器和衰减器串联组成的滤波衰减电路；

其中，多路电子开关切换时间为0.1μs；其带外抑制为-30dBc，带内平坦度为±3dB。