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CN110907733B - 一种准光学馈电网络系统能量漏射的测试方法 - Google Patents

一种准光学馈电网络系统能量漏射的测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种准光学馈电网络系统能量漏射的测试方法，通过系统损耗测试、系统外部能量漏射测试及系统内部多径传输测试，从工程应用方面实际测量准光学馈电网络是否存在能量漏射问题，从而可以准确的对准光部件进行位置精度调节，提高系统星载测试精度。

Description

一种准光学馈电网络系统能量漏射的测试方法
技术领域
本发明属于星载无源微波遥感载荷探测可靠性的设计领域，尤其涉及一种准光学馈电网络系统能量漏射的测试方法。
背景技术
星载无源微波遥感载荷可以实现大气温度、湿度、降水、大气痕量气体等多种要素探测，不同探测要素与载荷不同探测频段相对应，因此需要采用多频段复合探测，以满足载荷多功能一体化探测要求。
准光学馈电网络系统可以实现多频段复合探测，能够进行多频率、多极化信号分离。与传统馈源喇叭直接馈电方式相比，准光学馈电网络系统具有传输效率高、插入损耗小等优点。准光学馈电网络系统由反射镜面、极化栅网、频率选择表面、平面折返镜等准光学部件等布局组合而成，其中反射镜面主要用于改变波束传播方向，极化栅网实现垂直极化和水平极化信号按极化分离功能。频率选择表面实现不同频段电磁辐射信号按频率分离的功能。在星载工作环境中，若准光学馈电网络部件产生漏射现象，不能将能量全部传输，或系统外部有能量通过边缘漏射进入系统，会使载荷接收能量信号不稳定，进而影响载荷的探测精度及定标精度。
通常，在准光学馈电网络系统设计阶段，通过设计仿真使准光学馈电网络部件能量传输效率满足指标要求，由于在产品研制集成阶段，受部件形面加工误差、装配误差等多种因素影响，实际准光学馈电网络系统能量漏射需要通过实际测试来获取。
发明内容
本发明的目的是提供一种准光学馈电网络系统能量漏射的测试方法，可准确判断准光学馈电网络系统是否存在能量漏射，从而改进准光学馈电网络系统使其能量传输效率满足指标要求。
为解决上述问题，本发明的技术方案为：
一种准光学馈电网络系统能量漏射的测试方法，包括：
将准光学馈电网络系统通过馈源喇叭与接收机相连；
系统损耗测试：将冷源置于馈源喇叭的喇叭口面，记录接收机的输出电压V1；
将热源置于馈源喇叭的喇叭口面，记录接收机的输出电压V2；
将冷源置于系统的准光口面，记录接收机的输出电压V3；
按公式：
Figure BDA0002302445140000021
计算系统损耗；
系统外部能量漏射测试：将吸波件依次置于系统的各准光部件之间，记录接收机的输出电压；
比较吸波件置于不同准光部件之间时接收机的各输出电压与V3的大小，若相等，则无外部能量漏射；若不相等，则存在外部能量漏射；
系统内部多径传输测试：将冷源置于系统的准光口面，记录吸波件依次置于系统传播路径的各反射镜面处时的接收机的输出电压；
比较吸波件置于不同反射镜面处时接收机的各输出电压的大小，若相等，则无多径传输；若不相等，则存在多径传输；
其中，所述系统损耗是指系统各通道的插入损耗；所述准光口面是指系统输入的高斯波束的束腰处；所述系统传播路径是指系统各通道光路由准光口面处入射后，依次传播经过的反射路径；所述准光部件之间是指准光部件框架之间的空间。
根据本发明一实施例，所述系统损耗测试中置于喇叭口面的热源为盒状热源，所述盒状热源为能够遮挡系统中最大口面的反射镜的盒状容器，所述盒状容器中装有辐射材料；
置于喇叭口面的冷源为盒状冷源，所述盒状冷源为能够遮挡系统中最大口面反射镜的盒状容器，所述盒状容器中装有液氮；
置于系统的准光口面的冷源为标准口径冷源，所述标准口径冷源的尺寸大于准光口面，所述标准口径冷源内设有液氮，且可与外部电源相连，维持稳定的温度。
根据本发明一实施例，所述吸波件由吸波材料构成，吸波材料为铁氧体等材料构成的尖劈形材料。
本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
本发明一实施例中的准光学馈电网络系统能量漏射的测试方法，通过系统损耗测试、系统外部能量漏射测试及系统内部多径传输测试，从工程应用方面实际测量准光学馈电网络是否存在能量漏射问题，从而可以准确的对准光部件进行位置精度调节，提高系统星载测试精度。
附图说明
图1为本发明一实施例中的准光学馈电网络系统能量漏射的测试方法示意图；
图2为本发明一实施例中的系统损耗测试方法示意图；
图3为本发明一实施例中的准光学馈电网络系统能量漏射的测试连接示意图；
图4为本发明一实施例中的准光学馈电网络系统能量漏射的测试连接示意图；
图5为本发明一实施例中的系统外部能量漏射测试方法示意图；
图6为本发明一实施例中的系统内部多径传输测试方法示意图。
附图标记说明：
1：准光学馈电网络系统；2：馈源喇叭；3：接收机；4：冷源。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种准光学馈电网络系统能量漏射的测试方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。
如图1所示，本发明提供的准光学馈电网络系统能量漏射的测试方法，包括系统损耗测试、系统内部多径传输测试、系统外部能量漏射测试。
具体的，在测试之前，将准光学馈电网络系统1(以下简称系统)中的馈源喇叭2与接收机3相连。其中，接收机3接收来自馈源喇叭2发送的电磁波，并将电磁波的功率转换为电压输出。
如图2所示，系统损耗测试时，将冷源4置于馈源喇叭2的喇叭口面，如图3所示，记录接收机3的输出电压V1；
将热源置于馈源喇叭2的喇叭口面，记录接收机3的输出电压V2；
如图4所示，将冷源4置于系统的准光口面，记录接收机3的输出电压V3；
按公式：
Figure BDA0002302445140000041
计算系统损耗。
其中，置于喇叭口面的热源为盒状热源，该盒状热源为能够遮挡系统中最大口面的反射镜的盒状容器，且该盒状容器中装有辐射性能稳定的材料。
置于喇叭口面的冷源4为盒状冷源，该盒状冷源为能够遮挡系统中最大口面反射镜的盒状容器，且该盒状容器中装有液氮。
置于系统的准光口面的冷源4为标准口径冷源，该标准口径冷源的尺寸大于准光口面，且标准口径冷源内设有液氮。另外该可标准口径冷源与外部电源相连，维持稳定的温度。
该系统损耗具体指系统各通道的插入损耗；而准光口面是指系统输入的高斯波束的束腰处。
如图5所示，系统外部能量漏射测试时，将冷源4置于系统的准光口面，记录接收机3的输出电压V3；
然后，将吸波件依次置于系统的各准光部件之间，记录接收机3的输出电压；
比较吸波件置于不同准光部件之间时接收机3的各输出电压与V3的大小，若相等，则无外部能量漏射；若不相等，则存在外部能量漏射，表明有外部能量经该位置进入系统，并传输至馈源喇叭2由接收机3接收。
其中，吸波件由吸波材料构成，吸波材料为铁氧体等材料构成的尖劈形材料。准光部件之间是指准光部件框架之间的空间。
如图6所示，系统内部多径传输测试时，将冷源4置于系统的准光口面，记录接收机3的输出电压V3；
然后，将吸波件依次置于系统传播路径的各反射镜面处，记录吸波件置于不同镜面处时接收机3的输出电压；
比较吸波件置于不同反射镜面处时接收机3的各输出电压的大小，若相等，则无多径传输；若不相等，则表明冷源信号经由内部其他路径传输至馈源喇叭2由接收机3接收，即多径传输。
其中，系统传播路径是指系统各通道光路由准光口面处入射后，依次传播经过的反射路径。
当系统损耗测试、系统内部多径传输测试、系统外部能量漏射测试均完成后，根据测试结果，判断是否满足指标要求。当各测试结果均满足指标要求时，即系统损耗测试值小于该系统的指标要求、系统内部不存在多径传输效应，无外部能量漏射进入系统，则该准光学馈电网络系统才可靠。
综上，本发明提供的准光学馈电网络系统能量漏射的测试方法，通过系统损耗测试、系统外部能量漏射测试及系统内部多径传输测试，从工程应用方面实际测量准光学馈电网络是否存在能量漏射问题，从而可以准确的对准光部件进行位置精度调节，提高系统星载测试精度。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (3)

1.一种准光学馈电网络系统能量漏射的测试方法，其特征在于，包括：
将准光学馈电网络系统通过馈源喇叭与接收机相连；
系统损耗测试：将冷源置于馈源喇叭的喇叭口面，记录接收机的输出电压V1；
将热源置于馈源喇叭的喇叭口面，记录接收机的输出电压V2；
将冷源置于系统的准光口面，记录接收机的输出电压V3；
按公式：
Figure FDA0002302445130000011
计算系统损耗；
系统外部能量漏射测试：将吸波件依次置于系统的各准光部件之间，记录接收机的输出电压；
比较吸波件置于不同准光部件之间时接收机的各输出电压与V3的大小，若相等，则无外部能量漏射；若不相等，则存在外部能量漏射；
系统内部多径传输测试：将冷源置于系统的准光口面，记录吸波件依次置于系统传播路径的各镜面处时的接收机的输出电压；
比较吸波件置于不同镜面处时接收机的各输出电压大小，若相等，则无多径传输；若不相等，则存在多径传输；
其中，所述系统损耗是指系统各通道的插入损耗；所述准光口面是指系统输入的高斯波束的束腰处；所述系统传播路径是指系统各通道光路由准光口面处入射后，依次传播经过的反射路径；所述准光部件之间是指准光部件框架之间的空间。
2.如权利要求1所述的准光学馈电网络系统能量漏射的测试方法，其特征在于，所述系统损耗测试中置于喇叭口面的热源为盒状热源，所述盒状热源为能够遮挡系统中最大口面的反射镜的盒状容器，所述盒状容器中装有辐射材料；
置于喇叭口面的冷源为盒状冷源，所述盒状冷源为能够遮挡系统中最大口面反射镜的盒状容器，所述盒状容器中装有液氮；
置于系统的准光口面的冷源为标准口径冷源，所述标准口径冷源的尺寸大于准光口面，所述标准口径冷源内设有液氮，且可与外部电源相连，维持稳定的温度。
3.如权利要求1所述的准光学馈电网络系统能量漏射的测试方法，其特征在于，所述吸波件由吸波材料构成，吸波材料为铁氧体等材料构成的尖劈形材料。
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