RayVerse® 2700/3700
核心技术：球面近场测试(近远场转换)+紧缩场快速校准
产品概述
相控阵天线在研制和生产过程中，需要进行幅相校准，并对形成的多个波位方向图进行测试。最常见的平面近场在进行幅相校准时，需要在一个高精度二维平面内，对每个相控阵单元逐个校准，速度慢；而由于扫描架范围通常不超过45°，且在大角度时，探头交叉极化急剧恶化，在相控阵远波位测试能力和精度上都难以满足测试需求；此外，几何级增长的相控阵多波位方向图测试量也成为难题。
通用测试首创的相控阵快速校准测试一体化系统，结合了紧缩场和球面近场系统的优势，弥补了平面近场系统的缺陷。紧缩场构造平面波辐射的特性使得幅相校准无需再进行缓慢的机械扫描，代之以微秒级的通道开关切换，校准效率可提升十倍以上。而球面扫描系统克服了平面扫描系统扫描范围窄，交叉极化差的缺点，实现了任意类型相控阵天线的高精度测试。此外，通用测试还创造性地提出了多波位快速测试解决方案，彻底解决了相控阵的校准和测试速度、精度的问题。
产品特点
通用测试推出了极具优势和创新性整体解决方案。将紧缩场和球面近场的优势结合（专利技术），完美解决有源相控阵在安装、校准和测试过程中的难题。
该方案利用紧缩场解决相控阵校准速度问题，利用球面近场解决测试精度、远波位测试问题。再结合相控阵多波位测试方法，极大地提高测试效率，彻底解决相控阵校准测试各环节的问题。
远波位测试能力强
球面近场测试系统不受扫描范围限制，理论上支持全球面任意角度范围的扫描测试，因此不受被测件类型限制，可以测试任意类型、任意波束指向的天线，并且测试精度并不会因为远波束而降低。
可被测件尺寸大
对于紧缩场系统，在方向图测试时，一般要求被测件尺寸小于静区，才能准确测试。但做幅相校准时，不受此限制。当被测件尺寸较大时，可以将被测件分为多个区域，通过转台将被测件各区域逐步移动到静区内进行校准，相对独立，互不影响。采用这种方法，可以在有限的反射面尺寸内，实现较大被测件的校准。
对于球面近场测试系统，我们专门对大被测件测试场景设计了宽波束低交叉极化的波纹喇叭探头，可以覆盖大被测件的方向图测试。同时根据采样密度=λ/D（D 为最小可测球直径），可以增加采样密度来实现大被测件的方向图测试。
安装架设便捷
本方案将反射面放置在暗室顶部，配合摇臂进行扫描球面扫描，被测件只需平放在一维方位转台上即可，方便操作。同时，由于无需像平面近场一样需要对被测件进行精确定位，极大缩减了测试前的安装定位准备时间，简化测试流程。
测试精度高
(1) 采样精度不随扫描范围扩大而降低
采用球面近场测试系统，测试探头在扫描采样时，探头始终指向被测件。理论上在任意角度采样都能保证同样的精度，不会像平面近场一样，随着扫描范围扩大导致探头无法正对被测件，方向图改变和交叉极化恶化导致测试精度降低。
(2) 国际顶尖水平的宽角度低交叉极化波纹喇叭探头
测试探头对近场扫描系统测试精度影响极大。普通双极化喇叭天线交叉极化性能无法满足使用要求，通常会采用交叉极化抑制较好的波纹喇叭天线。但是波纹喇叭天线设计难度高，加工复杂，国内能设计研制的很少，且通常只能在波纹喇叭天线的顶点处才能得到较好的交叉极化性能，很难在宽角度范围内都做到很好的交叉极化。
此外，传统的波纹喇叭，相位中心E面和H面有差异，导致水平和竖直极化差异大。
通用测试（GTS）自主研发设计的宽角度低交叉极化的波纹喇叭馈源。可以在±20°范围内都维持约-40dB的交叉极化性能；其E面和H面在±50°范围内相位波动小于5°，对称性极佳。这两大特点属于国际顶尖水平。宽频带高相位稳定性保证了静区相位波动小，高边缘照射电平（宽波束）使得静区幅度波动小，与吸波材料一体化设计（外侧可覆盖吸波材料）使得馈源整体具有低RCS特性。
RayVerse® 2700系统剖面图
平面近场、紧缩场和本方案对比
宽角度低交叉极化波纹喇叭探头
平面近场、紧缩场和本方案对比
测试速度快
采用球面近场进行测试，可以在以下两个方面提升速度：
(1) 多频点、多通道、多波位快速测试
有源相控阵通常有多个频点、多个测试通道、多个束波指向状态，采用普通的测量系统，需要对每一个天线状态分别进行测试，测试效率低。本系统通过测试软件与相控阵波控机实时交互，并结合多通道开关切换和仪表多频点采样，最终实现测试全流程的微秒级时序控制自动化测试。测试时，只需一次3D扫描即可同时完成多频点、多波束及多达上千个波位的测试，相对于传统测试方法，测试效率提高了几十倍。
(2) 安装便捷，无需准确对准
球面近场采用摇臂式结构进行球面扫描，被测件只需要平放在一维方位转台，安装架设方便，只需要几分钟左右即可完成安装。此外，进行球面近场扫描时，无需将被测件的位置进行精确对准，只需要大致放在静区内，用公式λ/D（最小球面直径D） 计算所需的采样密度进行采样，并进行近远场变换即可。整个安装过程相对于平面近场节约几个小时。
校准速度快
采用紧缩场进行校准，可以在以下两个方面提升速度：
(1) 电扫描替代机械扫描，大幅提升校准速度
区别于传统平面近场测试系统的机械扫描导致校准速度慢，本方案利用紧缩场形成的平面波覆盖静区内的被测件，无需移动被测件和探头，只需要切换阵元通道逐个采集幅相数据即可完成校准。对于一个6000阵元的相控阵，根据参数设置情况，每个通道的切换时间加仪表采样时间约1ms~2ms，合计约6~12分钟。
(2) 校准前安装标定等准备时长骤减
平面近场幅相校准前，需要采用全站仪、摄影测量等辅助手段对相控阵天线位置进行安装标定和调整，以保证和馈源探头对准。该过程通常花费1~3小时，甚至更长。而采用紧缩场进行校准，只需要将被测件放置在静区内即可，无需进行位置调整，只需要几分钟即可安装完成。
