[发明专利]一种基于前倾波束的功率测试装置及其测试方法

说明书

本发明提供了一种基于前倾波束的功率测试装置，包括支撑平台，安装于支撑平台上且由下至上依次连接的X向移动载台、第一升降支架、三角倾斜支架和天线支架，以及安装于支撑平台上且由下至上依次连接的固定载台、第二升降支架及可切换的激光发射单元和毫米波收发单元，第二升降支架与所述第一升降支架的结构完全相同，天线支架上安装有待测天线，待测天线设置为发射待测毫米波前倾波束。本发明还提供了相应的功率测试方法。本发明的基于前倾波束的功率测试装置采用X向移动载台、升降支架和三角倾斜支架，可以精确调节待测天线在X轴、Z轴的位置和前倾角度θ，实现毫米波的前倾波束与毫米波收发单元的精确对准，可测试毫米波前倾波束的功率。

技术领域

本发明属于电子技术领域，具体涉及一种基于前倾波束的功率测试装置及其测试方法。

背景技术

毫米波探测器由于其较强的抗雨雾干扰能力，成为现代空目标探测避障的主要技术手段之一。由于飞行器飞行时与目标交汇时间短，毫米波探测器波束采用前倾设计，可以增加交汇时间，获得更好的识别率，在现代空中目标探测应用中引起关注。

针对毫米波探测器功率精确测试技术一直是毫米波技术发展中难题。已有研究主要是针对智能交通雷达的测试研究，由于测试目标大，散射截面积RCS大于5m2，交汇速度较小，小于100KM/h，目标处于测试区域的时间相对较长，容易获得目标反射信号，因此测试方法的相对精度要求不高。然而，对于空中飞行目标探测而言，测试目标的相对运动速度较大，大于1000Km/h，空中探测器发射波束垂直于天线表面，波束呈扇面状，导致交汇时间短，要获得准确的目标识别率，需要探测器具有准确的发射功率。近年来，科学家开发了带有前倾波束的探测器，可以适当增加毫米波探测器与飞行目标的交汇时间，提高识别率，该探测器用于近距离探测，信号较弱，对前倾波束的功率的测试方法提出了挑战。

常规的探测器的测试装置和方法存在如下不足：

1)无三维校准系统，常规测试装置，没有三维校准装置，不能获得准确的主波束方向，会导致测试方向偏离，测试获得的数据，不能反映主波束实际功率，导致误差。

2)对小目标测试不确定度高。现有技术，如申请号为201611170142.8的专利文件提出一种毫米波大功率雷达信号模拟器及模拟方法。主要针对大功率雷达信号探测，对于微弱信号探测的探测器，发射功率小，用该测试方法无法准确探测，不确定度普遍大于20％。

3)常规测试装置采用手动测试，测试效率低，不适合批量测试。

因此有必要开发一种自动测试装置和测试方法，以实现三维校准和针对小目标的测试，解决前倾波束探测器批量产品的测试需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于前倾波束的功率测试装置及其测试方法，以实现三维校准，并实现对微弱信号的精确测量。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于前倾波束的功率测试装置，包括支撑平台，安装于所述支撑平台上且由下至上依次连接的X向移动载台、第一升降支架、三角倾斜支架和天线支架，以及安装于所述支撑平台上且由下至上依次连接的固定载台、第二升降支架及可切换的激光发射单元和毫米波收发单元，所述第二升降支架与所述第一升降支架的结构完全相同，所述天线支架上安装有待测天线，该待测天线设置为发射待测的毫米波前倾波束。。

所述支撑平台沿一水平的X轴延伸，所述支撑平台的上表面的两侧设有刻度尺，所述支撑平台的顶部具有X向滑轨且X向移动载台的底面光滑，所述支撑平台具有两个沿X轴延伸的第一侧面，且在每个第一侧面上均设有两个轮轴，同一个第一侧面上的两个轮轴由同一皮带缠绕，两个第一侧面上的轮轴两两相对并分别通过轮轴连接杆连接，所述轮轴连接杆与一第一驱动电机连接；所述X向移动载台的两侧设有两个Z字连杆，且每个Z字连杆上分别套设有一主齿轮，并通过该主齿轮与所述皮带的上沿接触配合。