第三期丨通用测试相控阵天线测试系统之 RayPact 系列

随着相控阵天线的应用越来越广,传统测试系统的不足凸显:天线测试效率低,无法满足批量生产需求;占地面积大,需要专门建筑200㎡×10m以上大规模空间,大批量建造成本高;调试过程与测试装夹复杂,对测试系统精度和环境要求高;设备在组装完成之后,自动化测试难度高,对参数校准测试要求严格,测试过程费时耗力。因此,紧凑、快速、精确、自动化的相控阵天线测试系统,成为相控阵天线研发的迫切需求,成为其批量生产的基础保障,成为促进其在国防及航天领域发展的强力支撑。

通用测试自成立以来一直致力于无线通信设备、雷达、AIP芯片等产品的全生命周期无线性能测试,针对相控阵天线测试行业困境专门研发了相控阵天线测试系统 RayPact 系列。

RayPact 系列由紧缩场暗室子系统、射频子系统、转台子系统、供电和控制子系统、水冷子系统、被测件装夹子系统和测控软件组成。通过测控单元、软件、波控测试盒、转台和仪器仪表的整体联合设计,实现微秒级实时控制功能,以及各设备仪器的协调工作和快速测试。

01 多功能

RayPact 测试系统的测试功能齐全,具有多波束、多波位、多频点、多通道测试功能,并具有天线发射状态和接收状态测试功能(收发状态系统自动切换),具有良好的扩展性。测试系统可以实现相控阵天线幅相校准,天线方向图、波束宽度、G/T、零点填充、副瓣、交叉极化和波束指向测试;天线罩传输效率、瞄准误差、近区副瓣电平抬高、远区RMS副瓣电平抬高、镜像波瓣电平、差方向图零深电平抬高等功能。测控软件可实时显示测试曲线,数据分析软件能实现方向图等二次参数的解析,并嵌入测控软件,实现随行文件的自动生成和数据上传。

02 高效率

RayPact 测试系统通过测控单元、软件、波控测试盒、转台和仪器仪表的整体联合设计,实现微秒级实时控制功能,以及各设备仪器的协调工作和快速测试。通过实时触发控制,可以一次连续扫描,完成多波束(波位)、多频点、多通道的测试,提高测试效率。转台上连接设备的转接夹具经过快速装夹设计,连接被测件的电源、控制和射频电缆也经过快速对接设计,提高了被测件上下料的效率,缩短了测试时间。

03 高冗余

RayPact 测试系统结合系统全波仿真和 GTS 自主研发的高相位一致馈源、吸波围边反射面和高精度、高可靠性多维转台,其紧缩场系统的静区性能和静区反射面占比领先国际水平,静区性能的冗余设计保证了测试系统的可靠性。采用先进的仪器仪表和高动态范围链路设计,保证了数据采集的高精度和可靠性。

04 高精度

RayPact 系列配有多维转台,根据用户需求配有方位、极化、俯仰和平移等运动方式。通用测试针对毫米波测试中广泛遇到的波束宽度窄,测试时间长,转台遮挡等挑战,改良并设计了适用于毫米波测量的高精度、快速采样、低遮挡多维转台。转台采用超高精度传动机构,实现超高定位性能,采用进口超高等级交叉滚珠轴环,具有超高运动性能,其重复定位精度±0.01°,分辨率 0.01°,广泛适用于各种毫米波被测件的高精度测试需求。

05 定制化高性能吸波材料

通用测试具有专利技术的高性能毫米波小角锥吸波材料,采用闭孔发泡 EPP(Expanded polypropylene,发泡聚丙烯),材料环保,寿命长。

  • 吸波材料不吸潮,无粉尘,不变形,可长时间维持稳定性能,确保暗室良好的吸收性能。
  • 吸波材料总高小于 10cm,在保证吸收率的同时极大的降低了暗室空间占比,使暗室内空间更宽敞。
  • 吸波材料的各项电磁参数可测可检、外形可定制。

06 反射面专利设计

通用测试通过在反射面外沿嵌套吸波围边的方式,巧妙地将反射面和箱体吸波内壁融为一体,大大降低了反射面边缘散射的影响,增大静区占比,提高静区质量。新型反射面能有效降低纯金属边缘带来的电磁波散射,进而削弱散射波对静区的干扰,提升静区的幅相平稳度。

RayPact 系列产品的每个精密部件均进行了精心设计和搭配,针对毫米波大路损的难点,优化布局,最大限度利用了箱体空间,有效降低空衰。此外,针对不同被测件的多样化测试需求,系统还预留了足够的升级空间(夹具灵活配置、链路冗余设计等)。该系统兼容市场上通用品牌和型号的测试仪表,并可开放软件接口给用户,满足技术演进、测试升级需求。