孙赐恩 文佳维
摘要：针对机载雷达罩电性能测试需求，设计了一种高精度、易操作的机载雷达罩测试系统;本文给出了传输效率测试、副瓣抑制测试、波束宽度及指向误差测试等雷达罩电性能参数测试方案，并在多探头球面近场环境中对雷达罩样品的电性能参数进行了全方位的测试，并对所有测试项目的数据进行分析为机载雷达罩的测试提供参考依据。
关键词： 机载雷达罩 测试系统 雷达电性能参数 球面近场测试
Abstract： According to the electrical performance test requirements of airborne radome， an airborne radome test system with high precision and easy operation is designed; In this paper， the test schemes of radome electrical performance parameters such as transmission efficiency test， sidelobe suppression test， beam width and pointing error test are given. The electrical properties of radome samples are tested in a spherical near-field environment with multiple probes， and the data of all test items are analyzed to provide reference for airborne radome testing.
Key Words： Airborne radome; Test system; Radar electrical performance parameters; Spherical near-field test
机载雷达天线罩是飞机的一种重要的结构部件，它即可使飞机保持良好的空气动力性能，又是雷达波束的保护罩，因而要求雷达天线罩在不影响雷达的主要性能的情况下，在具备一定外形结构。但是，机载雷达罩由于长时间进行高空飛行，难免受到雨水侵蚀、静电、机械冲击等影响，对造成雷达罩造成损害，这些损害将影响雷达罩电性能，导致雷达探测能力的下降，从而使得飞行器的安全附加隐患[1-7]。
为了确保飞行器的安全及雷达罩的性能保证，必须定期开展对雷达罩的电性能测试。为了更高效地进行雷达罩电性能测试，设计了一套多探头机载雷达罩测试系统，用于雷达罩电性能测试的全方位检测，开发的球面近场相控阵雷达测试系统如图1所示。
1系统设计
该测试方案的检验对象主要为机载雷达罩产品对雷达性能的影响。该机载雷达为机械雷达，在水平面及垂直面内进行扫描，需要在各个扫描点离散地去分析雷达罩对雷达辐射性能产生的影响。从该方向出发，首先应该配置相应的射频收发系统、雷达罩安装工装、雷达机械扫描支架、探头安装支架及测试环境。
在该测试中，推荐适用具有全球采样功能的球面近场进行测试。单次测试可以获得H面及E面的方向图并对所有测试项目的数据进行分析。测试效率高，测试项目覆盖广，被测物运动方式简单，系统操作易用[4]。
系统链路采用网络分析仪为主要载体，对被测物S参数进行分析，其中方向图测试适用S21测试功能。链路中配置有放大单元和信号反馈装置，可以很好地保证系统工作动态范围和稳定性。
系统链路损耗（图2）主要为3个部分，即空间传输损耗、同轴传输损耗、多探头切换损耗，为保证系统良好的动态范围，在链路中加入有PA和LNA。在6～18GHz频段，系统空间损耗如图3所示
依据仪器性能和链路中所加入的功放，系统中可以获得的动态范围如图4所示。
2系统设计
2.1传输效率测试（TE）
2.2副瓣抑制测试（Side-lobe increase）
副瓣数据的计算是以数据采集方式为蓝本，在获取雷达方向图在角域的数据后，分别与校准数据进行对比，常规的雷达方向图如图6所示。
2.3波束宽度及指向误差测试（Beamwidth increase and Point erro）
当雷达辐射能量从雷达内部往外部传播的过程中，因为雷达罩内的空气密度和介电常数和雷达罩本身密度及介电常数不同，所以在雷达罩表面极易发生反射和折射，然而折射将会直接影响到雷达的波束宽度和指向精度。通过在雷达机械扫描角域各波位点的方向图测试去分析加罩前后对方向图波束宽度和指向造成的影响[5-7]，添加雷达罩能量传播示意图如图7所示。
将变化的波宽值除以标准波宽即可获得波宽变化的百分比。
3结语
本文研究了一种基于多探头的机载雷达罩现场测试方法与技术实现手段，设计构建了一种通过多探头实现多种雷达罩电性能的测试方案。该系统若能够实现工程应用，可为节省人力物力成本，为机载雷达罩的维修保障提供新的思路和措施，提升机载雷达罩的维修保障能力。
参考文献
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作者简介：孙赐恩（1991—），男，本科，主要从事天线测量系统校准工作。
文佳维（1991—），女，本科，主要从事天线测量系统测试工作。
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