Prüfung von Phased-Array-Antennen

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Prüfung von Phased-Array-Antennen mit einem Netzwerkanalysator und einem Signalgenerator

Das Testen von Phased-Array-Antennen mit hochgenauer Kalibrierung erfordert Messungen des sphärischen Antennenmusters. Ein einziger Prüfstand, bestehend aus einem Vektornetzwerkanalysator (VNA), einem Vektorsignalgenerator (VSG), einem kompakten Antennentestbereich (CATR) und mehreren Instrumentensoftwareanwendungen, ermöglicht ein breites Spektrum an Messungen und vereinfacht gleichzeitig den Kalibrierungs- und Testaufbau. Der VSG liefert das erforderliche breitbandige modulierte Signal bei hohen Trägerfrequenzen, während eine digitale Hochgeschwindigkeitssteuerung mit dem Phased Array verbunden ist. Der SCPI-Parser (Standard Commands for Programmable Instruments) integriert die Beamforming-Schaltung in das Testsystem.

In Kombination mit den CATR- und Hardware-in-the-Loop-Testmethoden bietet der VNA das erforderliche Maß an Messgenauigkeit durch Anwendung von Vektorfehlerkorrektur- und fortschrittlichen Kalibrierungsmethoden. VNA-Softwareanwendungen ermöglichen die Verstärkungskompression, Verstärkung-über-Rauschen-Temperatur (G / T) und Messungen mit geringem Restfehler-Vektorgröße (EVM). Diese Messungen sind für eine schnelle und genaue Kalibrierung des aktiven elektronisch abgetasteten Arrays (AESA) und die Validierung der Strahlformungsleistung erforderlich.

Phased-Array-Antennenkalibrierung und Testlösung

Das Testen von Phased-Array-Antennen erfordert eine hochpräzise Kalibrierung und gründliche sphärische Antennendiagrammmessungen. Der Vektor-Signalgenerator Keysight VXG bietet eine hohe Ausgangsleistung bei extrem niedrigem Phasenrauschen, während das kompakte Antennentestfeld (CATR) von Keysight die AESA von externen Störquellen isoliert. Das CATR umfasst eine Positioniereinheit zur Messung der Strahlungscharakteristika als Funktion der Fernfeld-Kugelwinkel. Die Funktionen des Vektor-Netzwerkanalysators Keysight PNA-X, darunter zwei interne Signalquellen, ein Signalkombinierer, Rauschempfänger und ein flexibler Satz von Schaltern und HF-Zugangspunkten, ermöglichen ein breites Spektrum an linearen und nichtlinearen Messungen in einem einzigen Instrument. Die Antennenmesssoftware bietet Antennendiagrammmessungen sowie die Steuerung und Kalibrierung von Phased-Array-Antennen. Der PNA-X erfasst Vektor-Antennendiagrammdaten von den beiden Ports einer dual-linearen Hornstrahlerspitze (Feed Horn) eines CATRs. Das System misst das Beamforming-Diagramm des Phased-Arrays, um die Abstrahlleistung vor und nach der Kalibrierung schnell zu vergleichen. Zu den wichtigsten Messgrößen gehören die äquivalente isotrope Strahlungsleistung (EIRP), Strahlendiagramme in Abhängigkeit vom Strahlscanwinkel, der Strahlscanbereich, die Dämpfung, die Kreuzpolarisationsentkopplung, die Verstärkungskompression, G/T und EVM.
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