利用窄脉冲技术的天线测量系统

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1、第15卷第Z期电波科学学报Vol.159o.ZZ000年月CHINEEJ0URNAL0FRADI0CIENCEJune9Z000文章编号21005-0388(Z000D0Z-0ZZ5-04利用窄脉冲技术的天线测量系统蒋凡杰9陈俊华9黄柳桃(上海微波设备研究所9上海Z0180ZD摘要介绍一种利用窄脉冲技术对天线电性能进行测试的设备O该设备不需要传统测试中的信号源发射连续波信号9其发射和接收的均是窄脉冲信号9然后将接收到的窄脉冲信号进行快速傅立叶变换计算出各频率上的幅度相位信息9因而在天线方向图测量时快速高效9而且可以利用时窗技术选取

2、测试主信号9消除多路反射~杂波干扰等信号9故不需要微波暗室也能实现对天线的精确测量O关键词2窄脉冲;傅立叶变换;天线测量中图分类号2T80文献标识码2BAnantennameasurementsystemonshort-durationpulsetechnologyJIANGFan-jie9CHENJun-hua9HUANGLiu-tao(ShanghazResea16hInstztuteofmz61owaUeEguzpment9ShanghazZ0180Z9ChznaDAbstract2Itdescribesanantennam

3、easurementsystembasedonshort-durationpulsetechnology.Thesourceantennatransmittingaseriesofshort-durationpulse.TheantennadidnotneedtestreceiVethispulseandthenmakeaFFT(FastFourierTransformDcompute9obtaintheradiationpatternateVeryfreguency.Atsametime9atimeWindoWtechnolog

4、yisusedinthissystem9itcaneliminateechosignalandotherammingsignal9sothissystemdoesntneedmicroWaVeanechoicrooms9andthetestisVeryefficientandVeryaccurate.KeyWords2Short-durationpulse;FFT;Antennameasurement1工作原理及性能特点本测试系统主要由2窄脉冲发射机~双通道频闪混频器~超宽带接收机~同步装置~计算机~转台及其驱动控制等部分组成9其

5、框图如图1所示O天线方向图的测量是采用在远场条件下的时域方法进行的9窄脉冲发射机发射一串脉宽<30ps9幅度>40V的窄脉冲信号9被测天线在方位转台上9每转动一个规定角度9均进行一次测试采样9其接收到的也是窄脉冲信号9信号形式为2Sz=Sz(t9ZzD图1天线测试系统框图式中2t当前时刻;Z第z个方位角z收稿日期21999-09-Z0226电波科学学报第15卷要想获得天线的复方向图只需以S进行傅里进行系统状态调试速度慢~效率低O本测试系统的I叶变换就可以实现即:工作频带为:50M~Z*26G~ZOSI(jwZID=FFT[SI(t

6、ZID]在频域天线测量时常由于地面~墙壁等多路反幅度方向图的计算为复方向图的取模即实部射~绕射或其他干扰信号的存在而影响测试正确性和虚部平方和的平方根O而在本测试系统中发射和接收的均是时域上的脉相位方向图的计算为复方向图虚部对实部的反冲信号测试主信号和多路反射~绕射或干扰信号到正切O达被测天线的时间不同它们在时轴上是相互分离故本测试系统的第一大特点是测试的高效性和的如图2所示故可以通过选择时窗大小和移动时设备的相对简单性O只要进行一次窄脉冲测量即可窗位置将反射信号和干扰信号阻挡在时窗以外而计算出被测天线在所有频率上的幅度方向图和相

7、位只对时间窗内的信号进行测试从而保证测试的正方向图通常脉宽<30ps的窄脉冲其包含的频率确性所以本测试系统不需要微波暗室也能对天线信息可至30G~Z而且脉冲越窄其频率信息越丰方向图进行正确的测量特别是对1G~Z以下工作富O故工作效率很高而设备相对简单只要一个窄频率较低的天线即使在微波暗室也不能得到很好脉冲发射机作为信号源即可实现超宽频带的天线的测量采用本系统即能获得满意的测试结果O这是测量不象在传统天线测试时需要各频段的信号本系统的第二大特点即不需要造价昂贵的微波暗源进行逐个频率点测试有时每测一个频率点均要室O图2时窗内的信号形式

8、框图中双通道频闪混频器的作用相当于对窄脉输入的窄脉冲采样一次;(CD为频闪混频器的输出信冲信号在时间轴上按比例放大即增大脉冲宽度减号其形状为混频器对输入窄脉冲采样后的包络即小脉冲重复频率而不改变脉冲形状以便于下一步相当于将输入窄脉冲在时轴上进行放大