【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电磁环境效应，尤其涉及一种ku波段高场强电场敏感度测试系统、设计方法及装置。
技术介绍
1、本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
2、目前，针对gjb151b中存在的敏感度考核时所需电场强度仅能实现200 v/m，无法生成200 v/m以上的情况，使得辐射敏感度测试考核不能完全反应实际的场强情况，导致装备对于高场强外部电磁环境敏感度情况等指标的测试不能完全进行，直接影响装备的定型考核，此外，除了针对设备和分系统的敏感度考核时电场强度需要达到200 v/m以上，对于系统级的敏感度考核时也需要生成高于200 v/m的所需场强值，按照gjb1389b-2022中对水面舰船平台敏感度考核的要求，在ku波段则需要达到744 v/m的电场强度，要求进行电场敏感度测试时，需要能够生成至少744v/m的场强环境，以实现对于设备和分系统电场敏感度的考核。
3、对于该情况，目前主要运用的有两种实现方法：一种是直接使用相控阵雷达系统进行照射以形成所需的场强要求，但这种实现方法对场地要求较高，耗资巨大而且非常繁琐，更重要的问题是相控阵雷达的带宽较窄，因此在整个频段内实现所需的高场强环境目前还具有较大的困难；另一种是通过提高功率源发射功率的方法来实现高场强的需求，然而高功率源系统主要采用磁控管或回旋管等有源器件，同时利用多个功率分配器、合成器以及功放模块多级合成的方式来实现高功率的输出，这需要复杂的降温和控制系统，同时整个高功率源系统的体积庞
4、然而通过对电场敏感度测试所需的场强生成射频链路进行分析计算和研究，可得高场强的生成主要是由发射机和天线增益共同决定的，因此设计出具有特定功能的高增益天线并搭配普通的发射机（包括信号源和功率放大器）形成的电场敏感度测试系统，以实现高场强的方式则是一种简单易行的替代方案。在该方案中发射机一定的情况下，设计出具有体积小、集成化高、成本低、增益高的宽频带天线，并与发射机联合使用生成至少744v/m的电场环境就显得尤为重要。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供一种ku波段高场强电场敏感度测试系统，能够在发射机一定的情况下，满足体积小、集成化高、成本低、频带宽，且能够生成所需要的至少744v/m的高场强外部射频电磁环境，并在此高场强外部射频电磁环境中进行电场敏感度测试，该测试系统自身也具有较高的灵活性、环境适应性和机械强度，该系统包括：
2、顺序连接的发射机、ku波段高场强电场敏感度测试天线和场强探头；
3、所述发射机用于：产生激励信号后输入至ku波段高场强电场敏感度测试天线；
4、所述ku波段高场强电场敏感度测试天线包括顺序连接的第一矩形波导、矩-矩波导转换器、第二矩形波导、张角喇叭和反射式曲面；
5、第一矩形波导横截面的周长小于第二矩形波导横截面的周长；
6、张角喇叭包括4个侧面，所述4个侧面由矩形波导分别向四个面进行尺寸扩展形成；
7、反射式曲面由曲线进行旋转所得，并由张角喇叭支撑，同时在张角喇叭的侧面和反射式曲面之间形成一个辐射口径；
8、第一矩形波导，用于将接收发射机的激励信号转化为电磁波；
9、矩-矩波导转换器，用于将电磁波传递到第二矩形波导；
10、第二矩形波导，用于将电磁波传递到张角喇叭；
11、张角喇叭，用于以定向辐射的方式将电磁波辐射到反射式曲面上；
12、反射式曲面，用于将电磁波反射为准平面波，并向辐射口径正前方辐射到自由空间中；
13、所述场强探头用于：接收反射式曲面辐射到自由空间中的准平面波，并测量接收到的准平面波的电场强度。
14、本专利技术实施例还提供一种针对前述的ku波段高场强电场敏感度测试系统的设计方法，能够设计出在发射机一定的情况下，满足体积小、集成化高、成本低、频带宽，且能够生成所需要的至少744v/m的的高场强外部射频电磁环境的天线，设计出的测试系统能在此高场强外部射频电磁环境中进行电场敏感度测试，且测试系统自身也具有较高的灵活性、环境适应性和机械强度，该设计方法包括：
15、确定发射机和场强探头的指标参数；
16、采用如下步骤设计ku波段高场强电场敏感度测试天线：
17、构建ku波段高场强电场敏感度测试天线的电磁仿真模型；
18、根据目标场强、发射机的发射功率和距离辐射口径的中心点正前方的距离，计算ku波段高场强电场敏感度测试天线的目标增益；
19、在电磁仿真模型中，对ku波段高场强电场敏感度测试天线的结构参数变量进行扫参和联合调试，确定满足目标增益的结构参数变量的值，所述结构参数变量包括第二矩形波导的尺寸，张角喇叭的尺寸和反射式曲面的尺寸，第二矩形波导的尺寸包括长、宽和高，张角喇叭的尺寸包括本体结构参数变量、张角度数参数变量，反射式曲面的尺寸包括反射式二次曲面的焦长和辐射口径的尺寸。
20、本专利技术实施例还提供一种针对前述的ku波段高场强电场敏感度测试系统的设计装置，能够设计出在发射机一定的情况下，满足体积小、集成化高、成本低、频带宽，且能够生成所需要的至少750v/m的的高场强外部射频电磁环境的天线，设计出的测试系统能在此高场强外部射频电磁环境中进行电场敏感度测试，且测试系统自身也具有较高的灵活性、环境适应性和机械强度，该设计装置包括：第一设计模块和第二设计模块；
21、第一设计模块，用于确定发射机和场强探头的指标参数；
22、第二设计模块包括：
23、模型构建模块，用于构建ku波段高场强电场敏感度测试天线的电磁仿真模型；
24、目标增益计算模块，用于根据目标场强、发射机的发射功率和距离辐射口径的中心点正前方的距离，计算ku波段高场强电场敏感度测试天线的目标增益；
25、参数确定模块，用于在电磁仿真模型中，对ku波段高场强电场敏感度测试天线的结构参数变量进行扫参和联合调试，确定满足目标增益的结构参数变量的值，所述结构参数变量包括第二矩形波导的尺寸，张角喇叭的尺寸和反射式曲面的尺寸，第二矩形波导的尺寸包括长、宽和高，张角喇叭的尺寸包括本体结构参数变量、张角度数参数变量，反射式曲面的尺寸包括反射式二次曲面的焦长和辐射口径的尺寸。
26、本专利技术实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述ku波段高场强电场敏感度测试系统的设计方法。
27、本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述ku波段高场强电场敏感度测试系统的设计方法。
28、本专利技术实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种ku波段高场强电场敏感度测试系统，其特征在于，顺序连接的发射机（20）、ku波段高场强电场敏感度测试天线（10）和场强探头（30）；
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发射机（20）包括信号源与功率放大器；
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述矩-矩波导转换器（102）为渐变式的六面体锥形结构，所述六面体的底面矩形的尺寸与第一矩形波导（101）的尺寸一致，所述六面体的顶面为正方形。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，张角喇叭包括顺序环绕的第一侧面（104）、第二侧面（105）、第三侧面（106）和第四侧面（107），第一侧面（104）和第三侧面（106）的长度分别大于第二侧面（105），且第一侧面（104）和第三侧面（106）的长度分别大于第四侧面（107）。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，反射式曲面（108）由张角喇叭的第一侧面（104）、第二侧面（105）和第三侧面（106）的扇形面进行支撑；
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，反射式曲面（108）包括但不限于抛物面、B
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，距离辐射口径的中心点正前方R 米位置处的场强E表达如下：
8.一种针对权利要求1至7任一项所述的ku波段高场强电场敏感度测试系统的设计方法，其特征在于，包括：
9.一种针对权利要求1至7任一项所述的ku波段高场强电场敏感度测试系统的设计装置，其特征在于，包括：第一设计模块和第二设计模块；
10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求8所述方法。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求8所述方法。
12.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求8所述方法。
...【技术特征摘要】
1.一种ku波段高场强电场敏感度测试系统，其特征在于，顺序连接的发射机（20）、ku波段高场强电场敏感度测试天线（10）和场强探头（30）；
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发射机（20）包括信号源与功率放大器；
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述矩-矩波导转换器（102）为渐变式的六面体锥形结构，所述六面体的底面矩形的尺寸与第一矩形波导（101）的尺寸一致，所述六面体的顶面为正方形。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，张角喇叭包括顺序环绕的第一侧面（104）、第二侧面（105）、第三侧面（106）和第四侧面（107），第一侧面（104）和第三侧面（106）的长度分别大于第二侧面（105），且第一侧面（104）和第三侧面（106）的长度分别大于第四侧面（107）。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，反射式曲面（108）由张角喇叭的第一侧面（104）、第二侧面（105）和第三侧面（106）的扇形面进行支撑；
6.如权利要求1所述的系统，...
【专利技术属性】
技术研发人员：李峙，刘喆，项道才，叶畅，付君，朱赛，
申请(专利权)人：中国电子技术标准化研究院工业和信息化部电子工业标准化研究院工业和信息化部电子第四研究院，
类型：发明
国别省市：
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