一種基于多工器的寬頻帶RCS測試方法技術

本發(fā)明專利技術提供一種基于多工器的寬頻帶RCS測試方法，在RCS測試系統(tǒng)中，多工器就是通過一路輸入，多路輸出的方式來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手動更換天線的方式，再配合測試轉臺旋轉最終完成待測目標的RCS測試。采用上述方案，不改變現(xiàn)有測試軟件、處理算法和處理流程的前提下，實現(xiàn)更寬的頻率范圍覆蓋，一次掃頻即可完成多個頻段的測試，能有效解決傳統(tǒng)RCS測試效率低下的問題。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術提供一種基于多工器的寬頻帶RCS測試方法，在RCS測試系統(tǒng)中，多工器就是通過一路輸入，多路輸出的方式來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手動更換天線的方式，再配合測試轉臺旋轉最終完成待測目標的RCS測試。采用上述方案，不改變現(xiàn)有測試軟件、處理算法和處理流程的前提下，實現(xiàn)更寬的頻率范圍覆蓋，一次掃頻即可完成多個頻段的測試，能有效解決傳統(tǒng)RCS測試效率低下的問題。【專利說明】一種基于多工器的寬頻帶RCS測試方法
本專利技術屬于寬頻帶RCS測試
，尤其涉及的是一種基于多工器的寬頻帶RCS測試方法。
技術介紹
目標的雷達散射截面(RCS)特性通常是一個寬頻帶指標，因此需要在很寬的頻率范圍下測試目標的RCS值。 對于目標的RCS特性測試，從硬件系統(tǒng)上來說，其原理框圖如圖1所示，主要由主控計算機10、矢量網(wǎng)絡分析儀12、測試轉臺18及其轉臺控制器11、接收天線15、發(fā)射天線14和低散射支架17等部分組成，各部分通過協(xié)調配合共同完成測試工作。以遠場測試為例介紹系統(tǒng)的具體測試過程為:首先將收發(fā)天線架設在天線支架13上，將待測目標16或校準用金屬球放置在遠處轉臺18上面的低散射支架17上；首先對系統(tǒng)進行RCS校準，先在轉臺的低散射支架17上固定RCS特性已知的標準金屬球，主控計算機10通過LAN總線控制矢量網(wǎng)絡分析儀12，在其控制下，矢量網(wǎng)絡分析儀12產生連續(xù)波激勵信號，通過發(fā)射天線14輻射出去，照射到金屬球16，反射回來的信號由接收天線15接收后送入矢量網(wǎng)絡分析儀12接收端口中，矢量網(wǎng)絡分析儀12對接收到的信號進行處理，主控計算機10通過LAN總線從矢量網(wǎng)絡分析儀12中獲取原始測試數(shù)據(jù)，從而得到一組數(shù)據(jù)作為頻響項，再將標準金屬球除去、測量背景信號作為隔離項，完成系統(tǒng)校準。再將被測目標16固定到低散射支架17上，通過控制轉臺18的旋轉就可以得到被測目標的不同方向的RCS特性。 目標的雷達散射截面(RCS)特性通常是一個寬頻帶指標，因此需要在很寬的頻率范圍下測試目標的RCS值。由于通常采用標準喇叭天線作為收發(fā)天線，而天線的頻率范圍有限，因此在測試過程中為了覆蓋很寬的頻段就需要不斷更換不同頻段的收發(fā)天線再分別進行測試，并將測試結果合并，最終得到目標很寬頻率范圍下的RCS特性。對于這種常規(guī)測試方法，由于需要多次更換收發(fā)天線并進行多次測試才能得到完整的結果，因此測試周期較長、效率較低。為提高測量速度，降低測試時間，本方案擬采取多工器配合多組天線實現(xiàn)寬頻段范圍內快速RCS測試的方案，該技術可以提供一條降低總測試時間的途徑，從而提高測試效率。 對于基于常規(guī)的寬帶RCS測試方法，其測試步驟為系統(tǒng)開機預熱、測量參數(shù)設置、背景測試、校準球測試、待測目標測試、數(shù)據(jù)處理、頻段2測試、頻段η測試。 通過分析國內外參考文獻和類似技術，RCS測試多采用單通道測試方法。對于單通道RCS測試方法，由于收發(fā)天線大多采用標準增益喇叭天線，為了增加系統(tǒng)測量動態(tài)范圍，一般需要采用大增益天線，這就使得所用收發(fā)天線頻段較窄，在進行寬頻帶RCS測試時，需要經(jīng)常更換收發(fā)天線，導致測試時間較長，且在更換天線的過程中易引起重復性連接誤差。 因此，現(xiàn)有技術存在缺陷，需要改進。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種基于多工器的寬頻帶RCS測試方法。 本專利技術的技術方案如下:一種基于多工器的寬頻帶RCS測試方法，其中，包括以下步驟: 步驟1:設置測試系統(tǒng)，所述測試系統(tǒng)由系統(tǒng)控制單元、信號產生與處理單元、方位控制單元、通道選擇單元、天線陣列單元、被測目標組成； 步驟2:在系統(tǒng)控制單元的控制下，信號產生與處理單元輸出一定頻率范圍的激勵信號，激勵信號首先進入通道選擇單元中多工器I的公共端口 COM端口，經(jīng)過通道選擇單元中的不同頻段濾波器，激勵信號的頻率范圍只與其中某一個濾波器的i波段對應，對應的天線陣列單元中發(fā)射天線i會輻射電磁波；電磁波經(jīng)空間傳輸?shù)竭_被測目標區(qū)域，電磁波遇到被測目標后部分能量被反射，反射信號經(jīng)空間傳輸由天線陣列單元接收，通道選擇單元中多工器2中的濾波器i的頻率范圍與反射信號一致，接收天線i收到的反射信號能夠通過多工器2傳輸?shù)绞噶烤W(wǎng)絡分析儀，以完成一次測量和數(shù)據(jù)采集； 步驟3:主控計算機通過總線控制方位控制單元中測試轉臺進行方位旋轉，轉臺每轉動一個步進角度輸出一個同步脈沖，觸發(fā)矢量網(wǎng)絡分析儀完成一次測量，最終得到目標各個角度的完整的RCS數(shù)據(jù)。 所述的基于多工器的寬頻帶RCS測試方法，其中，所述系統(tǒng)控制單元為主控計算機，用于實現(xiàn)測試系統(tǒng)的自動控制。 所述的基于多工器的寬頻帶RCS測試方法，其中，所述信號產生與處理單元由矢量網(wǎng)絡分析儀組成，用于實現(xiàn)激勵信號的產生及接收信號的處理。 所述的基于多工器的寬頻帶RCS測試方法，其中，所述方位控制單元包括測試轉臺、轉臺控制器及低散射支架，用于實現(xiàn)遠程控制轉臺進行方位旋轉，以實現(xiàn)被測目標的方位改變。 所述的基于多工器的寬頻帶RCS測試方法，其中，所述通道選擇單元由發(fā)射通道的多工器I和接收通道的多工器2組成，所述多工器I及所述多工器2包含多路通道，以及多個波段的濾波器，濾波器的工作頻段與測試天線的工作頻率相對應。 所述的基于多工器的寬頻帶RCS測試方法，其中，所述天線陣列單元包括發(fā)射天線陣列和接收天線陣列，兩個陣列由兩組相同的高增益喇叭天線構成，所述發(fā)射天線陣列包含η個發(fā)射天線,所述接收天線陣列包含η個,其中,所述一個發(fā)射天線與一個接收天線相對應。 所述的基于多工器的寬頻帶RCS測試方法，其中，所述被測目標包括校準球和待測目標。 采用上述方案，不改變現(xiàn)有測試軟件、處理算法和處理流程的前提下，實現(xiàn)更寬的頻率范圍覆蓋，一次掃頻即可完成多個頻段的測試，能有效解決傳統(tǒng)RCS測試效率低下的問題。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1為現(xiàn)有技術中RCS測試原理框圖。 圖2為本專利技術RCS測試方法實現(xiàn)框圖。 圖3為本專利技術RCS測試流程圖。 圖4為本專利技術多工器原理框圖。 【具體實施方式】 以下結合附圖和具體實施例，對本專利技術進行詳細說明。 實施例1 本專利技術提供一種基于多工器的寬頻帶RCS測試方法，其中，包括以下步驟: 步驟1:設置測試系統(tǒng)，所述測試系統(tǒng)由系統(tǒng)控制單元、信號產生與處理單元、方位控制單元、通道選擇單元、天線陣列單元、被測目標組成； 步驟2:在系統(tǒng)控制單元的控制下，信號產生與處理單元輸出一定頻率范圍的激勵信號，激勵信號首先進入通道選擇單元中多工器I的公共端口 COM端口，經(jīng)過通道選擇單元中的不同頻段濾波器，激勵信號的頻率范圍只與其中某一個濾波器的i波段對應，對應的天線陣列單元中發(fā)射天線i會輻射電磁波；電磁波經(jīng)空間傳輸?shù)竭_被測目標區(qū)域，電磁波遇到被測目標后部分能量被反射，反射信號經(jīng)空間傳輸由天線陣列單元接收，通道選擇單元中多工器2中的濾波器i的頻率范圍與反射信號一致，接收天線i收到的反射信號能夠通過多工器2傳輸?shù)绞噶烤W(wǎng)絡分析儀，以完成一次測量和數(shù)據(jù)采集； 步驟3:主控計算機通過總線控制方位控制單元中測試轉臺進行方位旋轉，轉臺每轉動一個步進角度輸出一個同步脈沖，觸發(fā)矢量網(wǎng)絡分析儀完成一次測量，最終得到目標各個角度的完整的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種基于多工器的寬頻帶RCS測試方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1：設置測試系統(tǒng)，所述測試系統(tǒng)由系統(tǒng)控制單元、信號產生與處理單元、方位控制單元、通道選擇單元、天線陣列單元、被測目標組成；步驟2：在系統(tǒng)控制單元的控制下，信號產生與處理單元輸出一定頻率范圍的激勵信號，激勵信號首先進入通道選擇單元中多工器1的公共端口COM端口，經(jīng)過通道選擇單元中的不同頻段濾波器，激勵信號的頻率范圍只與其中某一個濾波器的i波段對應，對應的天線陣列單元中發(fā)射天線i會輻射電磁波；電磁波經(jīng)空間傳輸?shù)竭_被測目標區(qū)域，電磁波遇到被測目標后部分能量被反射，反射信號經(jīng)空間傳輸由天線陣列單元接收，通道選擇單元中多工器2中的濾波器i的頻率范圍與反射信號一致，接收天線i收到的反射信號能夠通過多工器2傳輸?shù)绞噶烤W(wǎng)絡分析儀，以完成一次測量和數(shù)據(jù)采集；步驟3：主控計算機通過總線控制方位控制單元中測試轉臺進行方位旋轉，轉臺每轉動一個步進角度輸出一個同步脈沖，觸發(fā)矢量網(wǎng)絡分析儀完成一次測量，最終得到目標各個角度的完整的RCS數(shù)據(jù)。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：年夫順，張文濤，王亞海，常慶功，唐敬雙，金羲宸，
申請(專利權)人：中國電子科技集團公司第四十一研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：山東;37