集成变频模块的有源相控阵天线幅相一致性自动化测量系统设计

本文主要探讨了有源相控阵天线在集成变频模块后，如何设计一款高效的自动化系统来确保各阵元间的幅相一致性测量。传统上，有源相控阵天线因其体积小、性能高、可精确控制波束指向等优势，在军事和民用领域具有广泛应用。然而，为了实现精确的波束指向，必须对各个通道的幅相差异进行精确测量和补偿，这被称为幅相一致性测试。 本文提出的设计系统采用了改进的直接比较法，这种方法相较于传统的参考混频器法、双音法等，可能具有更高的精度和效率。硬件部分，该系统的核心组件包括上位机（用于系统管理和数据处理）、矢量网络分析仪（用于信号的频率响应测量）、现场可编程门阵列（FPGA，用于高速数据处理和逻辑控制）以及三轴控制系统（确保天线在三维空间中的精确运动）。软件方面，系统使用LabVIEW这种实验室虚拟仪器工程平台进行开发，这使得整个测试过程可以高效自动化，简化了操作流程。 实测结果显示，该系统能够在短短20分钟内完成多个工作频点下169个天线单元的幅相差异采集，显著提高了测试速度和效率。这对于有源相控阵天线的研发和生产来说，具有重要的实际应用价值，有助于提升天线的性能指标和整体系统的可靠性。 本文介绍了在现代电子设计工程背景下，针对有源相控阵天线的幅相一致性测量技术的创新，强调了自动化系统在提高测量精度和效率方面的关键作用，对于优化天线设计和提升整体性能具有重要意义。同时，这也是对高性能集成电路和有源器件技术发展的一种响应，预示着未来在相控阵天线领域的持续进步和技术创新。