[发明专利]一种相控阵天线多波位测试系统及测试方法

权利要求书

1.一种相控阵天线多波位测试系统，其特征在于包括矢网、探针及伺服系统、相控阵天线、相控阵天线测控盒和上位机；

矢网用于发射射频信号f_t至探针，通过探针将射频信号发送至相控阵天线，矢网接收相控阵天线返回的对应不同波束指向角i的射频信号f_ri，并将所发射射频信号f_t与返回的射频信号f_ri进行比较，计算二者相位差P_i并发送给上位机；

探针及伺服系统包括探针和伺服系统，所述伺服系统基于上位机发送的运行指令控制探针按设定轨迹移动，探针每运行到一个扫描点，伺服系统向相控阵天线测控盒发送一次移动信号，探针用于发送发射射频信号f_t；

相控阵天线测控盒，接收上位机发送的波控序列表并存储；相控阵天线测控盒接收上位机发送的各波束指向角对应的控制码表，并转发给相控阵天线，相控阵天线接收到各波束指向角对应的控制码表后将其存储；相控阵天线测控盒接收伺服系统发送的移动信号后，遍历所存储的波控序列表，将波控序列表中的天线波束指向角的控制码在相控阵天线中的映射地址逐一发送给相控阵天线，相控阵天线通过映射地址查询对应的波束指向角的控制码，并执行该控制码，使天线指向相应的波束指向角；

上位机向所述伺服系统发送运行指令；向相控阵天线测控盒发送波控序列表和各波束指向角对应的控制码表；上位机接收矢网发送的各扫描点的相位差P_i，第j个扫描点的相位差记为P_ij，计算同一波束指向角i所有位置的合成指向角P_oi；判断|P_oi-P_li|是否小于等于阈值，如果小于等于阈值，则结束测试；如果大于阈值，对波束指向角进行补偿；P_li为理论设计的波束指向角；

上位机对波束指向角进行补偿的方法为：当P_oi-P_li大于阈值时，调整该波束指向角对应的控制码，使得控制码对应的波束指向角减小，使得|P_oi-P_li|小于阈值；当P_li-P_oi大于阈值时，调整该波束指向角对应的控制码，使控制码对应的波束指向角增大，使得|P_oi-P_li|小于阈值；更新该波束指向角对应的控制码，并通过相控阵天线测控盒发送给相控阵天线，更新相控阵天线中存储的各波束指向角对应的控制码；

还包括路由器，上位机通过路由器分别连接矢网和探针及伺服系统；

相控阵天线测控盒包括编码波控序列表模块、并行输入接口、第一422接口和第二422接口；第一422接口用于与上位机通讯，第二422接口用于与相控阵天线通讯；并行输入接口用于与探针及伺服系统通讯；编码波控序列表模块用于存储波控序列表；

伺服系统向相控阵天线测控盒的并行输入接口发送的移动信号为16位并行信号，相控阵天线测控盒的并行输入接口为16位并行接收端口；

所述阈值为0.1°～0.2°。

2.一种利用权利要求1所述的相控阵天线多波位测试系统进行测试的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)上位机向相控阵天线测控盒发送波控序列表，相控阵测试盒接收到波控序列表后存储，上位机通过相控阵天线测控盒将各波束指向角对应的波控码表发送给相控阵天线，相控阵天线接收到波控码后进行存储；

(2)探针及伺服系统控制探针运动到一个扫描点，将移动信号发送给相控阵天线测控盒，相控阵天线测控盒接收到一次移动信号后，遍历所存储的波控序列表，将波控序列表中的天线波束指向角的控制码在相控阵天线中的映射地址逐一发送给相控阵天线，相控阵天线通过映射地址查询对应的波束指向角的控制码，并执行该控制码，使天线指向相应的波束指向角；上位机接收矢网发送的各波束指向角的相位差P_i，并存储；移动信号为并行16位编码；

(3)判断当前扫描点是否为最后一个扫描点，如果是最后一个扫描点，则结束扫描，进入步骤(4)；如果不是最后一个扫描点，则返回步骤(2)；

(4)上位机接收矢网发送的各扫描点的相位差P_i，第j个扫描点的第i个相位差记为P_ij，计算同一波束指向角i所有位置的合成指向角P_oi；上位机判断|P_oi-P_li|是否小于等于阈值，如果小于等于阈值，则结束测试；如果大于阈值，对波束指向角进行补偿，更新上位机中该波束指向角对应的波控码表，并返回步骤(1)；P_li为理论设计的波束指向角；

步骤(4)中更新上位机中该波束指向角对应的波控码表的方法为：当P_oi-P_li大于阈值时，调整该波束指向角对应的控制码，使得控制码对应的波束指向角减小，使得|P_oi-P_li|小于阈值；当P_li-P_oi大于阈值时，调整该波束指向角对应的控制码，使控制码对应的波束指向角增大，使得|P_oi-P_li|小于阈值；更新该波束指向角对应的控制码。