[发明专利]一种平板开口波导阵列天线幅相分布特性测量装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于平板卫星天线领域，尤其涉及适用于基于开口波导结构的平板阵列天线各单元幅相分布的测量。

背景技术

平板开口波导阵列天线，和传统的反射面天线相比，其口面效率高、剖面低，非常适用于移动载体上的卫星通信，被越来越多的用于车载动中收、动中通系统。阵面单元的幅相分布决定了整个天线的性能，然而若天线性能不满足要求，需要快速定位出天线哪一块单元出了问题。

发明内容

发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种操作方便、定位准确的平板开口波导阵列天线幅相分布特性测量装置及方法。

技术方案：为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种平板开口波导阵列天线幅相分布特性测量装置，包括天线分析仪、待测天线、直波导同轴转接器、直角波导同轴转接器、方矩转换和圆矩转换，所述天线分析仪包括第一端口和第二端口，其中第一端口连接有测试电缆，而测试电缆的另一端与直波导同轴转接器连接，所述圆矩转换的一侧与与直波导同轴转接器固接，另一侧为与待测天线输入总口匹配的插头；所述第二端口连接有测试电缆，且该测试电缆另一端与直角波导同轴转接器连接，所述方矩转换的一侧与直角波导同轴转接器固接，另一侧与待测天线波导口匹配。

作为优选，所述天线分析仪为矢量网络分析仪。

对上述方案进一步改进，所述方矩转换的结构的两端分别为方波导口和矩形波导口，可以实现方形波导和矩形波导之间的匹配过渡；所述圆矩转换的两端分别为圆波导口和矩形波导口，可以实现圆形波导和矩形波导之间的匹配过渡）。

进一步的，所述直波导同轴转接器具有与波导方向一致的同轴接头，该同轴接头并安装在波导端面上；所述直角波导同轴转接器具有与波导方向垂直的同轴接头，该同轴接头安装在报道的侧面上。

本发明还提供了一种基于上述测量装置的平板开口波导阵列天线幅相分布特性的测量方法，包括以下步骤：

（1）首先，采用波导TRL法对天线分析仪进行校准，消除测试链路中测试电缆、直波导同轴转接器和直角波导同轴转接器及其连接的不连续性对测试结构的影响；

（2）将方矩转换和圆矩转换分别与对应测试电缆的直角波导同轴转接器和直波导同轴转接器连接；

（3）然后，将圆矩波同插入待测天线的输入总口，此时将弯矩波同插入开口波导单元口，并保证天线口面正对吸波材料，并利用天线分析仪记录两个端口间的幅度值和相位值；

（4）接着，将方矩转换旋转90度，并测试记录另外一路极化对应的幅度值和相位值；

（5）接着将弯矩波同插入其余的开口波导单元，并重复步骤（3）和（4），完成整个阵面所有开口波导单元的测试。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明使用矢网和相应的测试工装（圆矩转换和方矩转换）可实现对平板开口波导阵列天线幅相分布的快速测量，采用TRL校准方式能够有效减少测试工装、电缆及转接件对测试结果的影响，测试步骤简单便捷、测试精度高，通过测试结果可以快速分析出天线性能、快速定位阵面中哪些单元出了问题，为天线改进设计或检修带来极大的便利。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中，天线分析仪1、测试电缆2、直波导同轴转接器3、圆矩转换4、直角波导同轴转接器5、防具转换6、待测天线7。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示，一种平板开口波导阵列天线幅相分布特性测量装置，包括天线分析仪、待测天线、直波导同轴转接器、直角波导同轴转接器、方矩转换和圆矩转换，所述天线分析仪包括第一端口和第二端口，其中第一端口连接有测试电缆，而测试电缆的另一端与直波导同轴转接器连接，所述圆矩转换的一侧与与直波导同轴转接器固接，另一侧为与待测天线输入总口匹配的插头；所述第二端口连接有测试电缆，且该测试电缆另一端与直角波导同轴转接器连接，所述方矩转换的一侧与直角波导同轴转接器固接，另一侧与待测天线波导口匹配。