天线方向图自动测试系统的设计 design on antenna pattern automatic measurement.pdfVIP

第33卷第7期 电字工毽师 V01．33No．7 2007年7月 ELECTRONICENGINEER Jul．2007 天线方向图自动测试系统的设计 问 建，侯民胜 (北京航空技术研究中心，北京市100076) 摘要：天线方向图是雷达的一项重要性能指标，方向图的自动测试在雷达性能测试中占有极其 重要的位置。介绍了天线方向图测试原理，设计了一种雷达天线方向图自动测试系统。分析了该方 向图自动测试系统的电路组成及信号采集与数据处理原理。控制电路由单片机组成，角度录取采用 角度一数字转换模块。该系统在信号录取、角度录取、数据处理、方向图绘制方面全部实现了自动化，具 有精度高、测量速度快、性能稳定、价格低廉的特点。 关键词：雷达；天线方向图；自动测试；单片机 中图分类号：TN957．2 0 引言 天线是雷达的重要组成部分，天线方向图的测试 在雷达性能测试中占有极其重要的位置。早期人们采 用手动法进行方向图测量，数据的录取、方向图的绘制 以及参数的计算都是手工方式，操作复杂，工作量大， 耗时长，精度低。随着微电子技术和计算机技术的飞 图1方向图自动测试实验配置 速发展，天线方向图自动测试逐渐取代了手动测量，实 现了信号录取、数据处理以及方向图绘制的自动化，大 2硬件电路设计 大提高了测量速度和精度。本文介绍了一种雷达天线 方向图的自动化测量系统，分析了软硬件结构及原理。 系统硬件包括微机控制部分、天线幅度信号录取 装置、天线角度信号录取装置和绘图仪。组成框图如 1方向图自动测试原理及实验配置 图2所示。 根据天线的互易性原理，将被测天线作为接收天 1垫慝悯匝 线，固定的辐射天线作为发射天线，由发射天线发射电 CPU 磁波，转动被测天线进行接收，测出被测范围内不同角 MCS5 数据／地址复用总线 度处的信号电平，便可得到被测天线的方向图‘1J。 方向图的自动测量与手动测量原理相同，不同的 曩犁L甲{铲 是利用电子和计算机技术，实现了数据采集、处理和方 图2硬件电路的组成框图 向图绘制的自动化。图1是某雷达天线方向图自动测 试的实验配置。 2．1微机控制电路 方向图的自动测量属于动态测量。测量时被测天 线连续转动，并接收信号源通过喇叭天线发射的微波 存储器、外部数据存储器和地址译码器等组成。21。 信号。接收信号送天线幅度信号采集电路，经变换放 2．2天线幅度信号录取装置 大及A／D转换后送给微机。天线转动的同时，天线角 幅度信号录取装置由测量放大器、采样／保持电路 度信号录取装置将天线位置转换成角度数字信号送给 s／H和A／D转换电路组成。 微机。这样就可以得到测量范围内每一位置的幅度信 天线接收的微波信号送至测量放大器，对微波信 号电平，根据这组数据，微机就可以进行数据处理并由 号进行高频检波，输出调制方波信号，然后进行放大、 输出装置输出计算结果。 检波、滤波等处理，输出一个幅度满足要求、波形较好 收稿日期：2006-12一19；修回日期：2007_02D8。 万方数据