專利名稱：一種測試金屬網(wǎng)無源互調(diào)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測試金屬網(wǎng)無源互調(diào)的方法，屬于大功率無源互調(diào)測試技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用于星載大天線和金屬網(wǎng)測試。
背景技術(shù)：
隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展，對衛(wèi)星天線提出了新的要求，在大功率通信衛(wèi)星、電子偵察衛(wèi)星、射電天文、能量傳輸以及深空探測等領(lǐng)域，大口徑天線成為越來越不可少的設(shè)備。由柔性網(wǎng)面、張カ網(wǎng)和可展開支撐結(jié)構(gòu)組成的網(wǎng)狀可展開拋物面天線以其重量輕、體積小等特點(diǎn)在航天技術(shù)領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用，并且成為未來大型可展開天線發(fā)展的主要方向。目前很多衛(wèi)星中的天線反射面直徑超過了4米。金屬編織網(wǎng)主要用于大天線的反·射面，對于收發(fā)共用的天線，金屬編織網(wǎng)的無源互調(diào)性能對于天線的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵的ー項(xiàng)指標(biāo)。此項(xiàng)指標(biāo)是金屬網(wǎng)天線反射面性能正常的關(guān)鍵項(xiàng)?；诮饘倬W(wǎng)反射面進(jìn)ロ的難度和大量金屬絲進(jìn)ロ的難度，國產(chǎn)絲的材料和金屬網(wǎng)編織技術(shù)的探索是發(fā)展大天線中必經(jīng)的道路。國產(chǎn)絲和國產(chǎn)絲編織的金屬網(wǎng)和進(jìn)ロ絲的區(qū)別只有依靠測試技術(shù)區(qū)別和鑒定。測試金屬網(wǎng)無源互調(diào)性能是金屬絲選型和金屬網(wǎng)編織技術(shù)固化的必然要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種測試金屬網(wǎng)無源互調(diào)的方法，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種測試金屬網(wǎng)無源互調(diào)的方法，步驟如下(I)搭建無源互調(diào)PM測試系統(tǒng)所述無源互調(diào)PM測試系統(tǒng)包括三個(gè)天線，其中兩個(gè)天線作為發(fā)射天線，其余一個(gè)作為接收天線；(2)將無源互調(diào)PM測試系統(tǒng)和待測試的金屬網(wǎng)放置在低PM吸波暗室中；(3)使用兩個(gè)信號源分別發(fā)射兩個(gè)載波信號H和f2，之后通過連續(xù)波高功率放大器將n和f2進(jìn)行放大；(4)將兩個(gè)放大之后的載波信號fl和f2分別通過帶通濾波器之后加到兩個(gè)發(fā)射天線上，由發(fā)射天線發(fā)射出去并且照射到待測金屬網(wǎng)上產(chǎn)生PM信號；(5)將經(jīng)金屬網(wǎng)反射的到達(dá)接收天線的發(fā)射信號通過低PM濾波器濾除，接收天線僅接收所述無源互調(diào)信號，將接收到的無源互調(diào)信號通過低噪聲放大器放大之后送入頻譜儀進(jìn)行觀測，待測金屬網(wǎng)產(chǎn)生的頻譜信號可以通過頻譜儀觀測得到，也就是實(shí)現(xiàn)了金屬網(wǎng)的無源互調(diào)測試。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是對于以前測試金屬網(wǎng)只開展了收發(fā)共用的單天線展開了測試，傳統(tǒng)測試方法對于多饋源、試件面積大較大的金屬網(wǎng)反射面測試是不全面的。而本發(fā)明采用三天線的方法測試金屬網(wǎng)，對于多饋源的天線工作模式來說，測試真實(shí)性強(qiáng)。對于達(dá)到同樣的測試靈敏度的測試系統(tǒng)，降低了測試輔助件的要求，測試系統(tǒng)的自校準(zhǔn)靈敏度高。


圖I為本發(fā)明方法流程圖。
具體實(shí)施例方式ニi^一世紀(jì)，空間星載天線的主角是可展開式大型反射面天線。大型反射面天線由于尺寸和重量的制約，一般采用收發(fā)共用技木。天線收發(fā)共用面臨的影響可靠性的重要ー個(gè)性能是無源互調(diào)性能。無源互調(diào)(PIM :Passive Intermodulation)是微波無源部件在大功率條件下，因非線性產(chǎn)生互調(diào)產(chǎn)物的現(xiàn)象。P頂產(chǎn)物落在接收頻帶內(nèi)，對接收系統(tǒng)形成干擾噪聲，降低接收系統(tǒng)的靈敏度，影響系統(tǒng)正常工作。星載通信天線中，引起PM的非線性主要有兩大類 連接的非線性(如松動(dòng)，氧化和污染的金屬接頭)；材料的非線性(如鐵磁材料、碳纖維材料和鐵鎳鈷合金，呈現(xiàn)出非線性的電壓-電流特性)。收發(fā)共用的天線采用金屬編織的金屬網(wǎng)作為反射面，存在大量的接觸非線性。為了測試無源互調(diào)對接收系統(tǒng)的影響，需要對金屬網(wǎng)試驗(yàn)件在不同狀態(tài)下的PIM電平值進(jìn)行測量。用以確定選定的金屬網(wǎng)作為反射面的無源互調(diào)性能滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。此試驗(yàn)和測試決定了材料的選取和后期反射面的設(shè)計(jì)。以往其它頻段測試金屬網(wǎng)使用收發(fā)共用單天線測試無源互調(diào)。對于多饋源陣的天線工作方式，單天線測試無源互調(diào)不能充分、準(zhǔn)確測試金屬網(wǎng)試件P頂性能。為克服這種缺點(diǎn)，準(zhǔn)確和充分分辨國產(chǎn)和進(jìn)ロ絲以及編織方法對P頂性能的影響。本發(fā)明采用了三天線法測試金屬網(wǎng)PM性能。經(jīng)過實(shí)際測試檢驗(yàn)，此方法準(zhǔn)確、有效，滿足型號測試的要求。滿足了測試有效性和準(zhǔn)確性，為金屬網(wǎng)無源互調(diào)測試積累了經(jīng)驗(yàn)方法。如圖I所示，本發(fā)明提供了一種測試金屬網(wǎng)無源互調(diào)的方法，采用三天線測試金屬網(wǎng)無源互調(diào)，本發(fā)明方法步驟如下(I)搭建無源互調(diào)PM測試系統(tǒng)所述無源互調(diào)PM測試系統(tǒng)包括三個(gè)天線，其中兩個(gè)天線作為發(fā)射天線，其余ー個(gè)作為接收天線；發(fā)射天線用于發(fā)射大功率信號，接收天線用于接收金屬網(wǎng)反射生成的PM信號。(2)將無源互調(diào)PM測試系統(tǒng)和待測試的金屬網(wǎng)放置在低PM吸波暗室中；(3)使用兩個(gè)頻綜信號源分別發(fā)射兩個(gè)載波信號H和f2，之后通過連續(xù)波高功率放大器將fl和f2進(jìn)行放大，形成大功率的載波信號；第二個(gè)頻綜信號源產(chǎn)生信號f2后需經(jīng)過ー個(gè)可調(diào)移相器，用于調(diào)節(jié)兩路信號相對相位。(4)將兩個(gè)放大之后的載波信號fl和f2分別通過帶通濾波器之后加到兩個(gè)發(fā)射天線上，由發(fā)射天線發(fā)射出去并且照射到待測金屬網(wǎng)上產(chǎn)生PM信號；(5)將經(jīng)金屬網(wǎng)反射的到達(dá)接收天線的發(fā)射信號通過低PM濾波器濾除，接收天線僅接收所述無源互調(diào)信號，將接收到的無源互調(diào)信號通過低噪聲放大器放大之后送入頻譜儀進(jìn)行觀測，待測金屬網(wǎng)產(chǎn)生的頻譜信號可以通過頻譜儀觀測得到，也就是實(shí)現(xiàn)了金屬網(wǎng)的無源互調(diào)測試.三天線法搭建的PM測試系統(tǒng)，系統(tǒng)性能滿足測試要求。測試系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠。此系統(tǒng)測試以要求的7階為例測試PIM信號電平，測試數(shù)據(jù)均小于-155dBm，表I中的數(shù)據(jù)表示的是連續(xù)觀測20分鐘的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)可以看出系統(tǒng)的性能均優(yōu)于_155dBm，測試數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性很好，變化量值小。表I測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)表格(雙波50W)
T (分鐘)「PIMout (dBm)
0-155.20.
5-155.20.
10-155.40.
15-155.20.
20-155.20。.
權(quán)利要求
1 一種測試金屬網(wǎng)無源互調(diào)的方法，其特征在于步驟如下 (1)搭建無源互調(diào)PIM測試系統(tǒng)所述無源互調(diào)PIM測試系統(tǒng)包括三個(gè)天線，其中兩個(gè)天線作為發(fā)射天線，其余一個(gè)作為接收天線； (2)將無源互調(diào)PIM測試系統(tǒng)和待測試的金屬網(wǎng)放置在低PM吸波暗室中； (3)使用兩個(gè)信號源分別發(fā)射兩個(gè)載波信號H和f2，之后通過連續(xù)波高功率放大器將H和f2進(jìn)行放大； (4)將兩個(gè)放大之后的載波信號H和f2分別通過帶通濾波器之后加到兩個(gè)發(fā)射天線上，由發(fā)射天線發(fā)射出去并且照射到待測金屬網(wǎng)上產(chǎn)生無源互調(diào)信號； (5)將將經(jīng)金屬網(wǎng)反射的到達(dá)接收天線的發(fā)射信號通過低PIM濾波器濾除，接收天線僅接收所述無源互調(diào)信號，將接收到的無源互調(diào)信號通過低噪聲放大器放大之后送入頻譜儀進(jìn)行觀測，待測金屬網(wǎng)產(chǎn)生的頻譜信號可以通過頻譜儀觀測得到，也就是實(shí)現(xiàn)了金屬網(wǎng)的無源互調(diào)測試。
全文摘要
一種測試金屬網(wǎng)無源互調(diào)的方法，步驟為(1)搭建無源互調(diào)PIM測試系統(tǒng)；(2)將無源互調(diào)PIM測試系統(tǒng)和待測試的金屬網(wǎng)放置在低PIM吸波暗室中；(3)使用兩個(gè)信號源分別發(fā)射兩個(gè)載波信號f1和f2，之后放大；(4)將f1和f2分別通過帶通濾波器之后加到兩個(gè)發(fā)射天線上，由發(fā)射天線發(fā)射出去并且照射到待測金屬網(wǎng)上產(chǎn)生PIM信號；(5)將經(jīng)金屬網(wǎng)反射的到達(dá)接收天線的信號通過低PIM濾波器濾除，接收天線僅接收PIM信號，將接收到的PIM信號通過低噪聲放大器放大之后送入頻譜儀進(jìn)行觀測。用這種三天線的方法測試金屬網(wǎng)，對于多饋源的天線工作模式來說，測試真實(shí)性強(qiáng)。對于達(dá)到同樣的測試靈敏度的測試系統(tǒng)，降低了測試輔助件的要求，測試系統(tǒng)的自校準(zhǔn)靈敏度高。
文檔編號G01R31/00GK102841276SQ20121030395
公開日2012年12月26日 申請日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月24日
發(fā)明者李硯平, 王保新, 王學(xué)科, 郭魯川, 李榮軍 申請人:西安空間無線電技術(shù)研究所