基于Matlab的多通道毫米波相控阵接收前端自动测试程序
一、课题背景
雷达是利用电磁波探测目标的装置，它通过发射电磁波信号并接收从目标反射回来的信号测量目标的位置参数、运动参数、并提取目标的特征信息[1]。
毫米波也就是波长为1~10mm的电磁波，他们的频率范围大约是30GHz~300GHz。
传统雷达为机械扫描式跟踪雷达，其天线的转动主要靠伺服电机的运动。但复杂的伺服系统使得雷达结构笨重，从而导致波束切换速度变慢，这样不能很好地满足多目标的情况下对各个目标进行搜索、截获、跟踪和制导的要求[2]。而相控阵天线的发展，尤其是有源相控阵天线的发展，很好地解决了该问题[3]。相控阵雷达通过改变天线阵面阵元间信号的相位关系从而实现改变天线波束指向的目的。相控阵雷达相比于传统机械式扫描雷达，取消了机械马达驱动，在天线波束切换时可实现无惯性扫描目标。这样，雷达便能达到侦察较大空域的目的[4]。
因此，相控阵天线雷达具有扫描速率高、波束切换短、与波束指向改变大小无关、改变波束指向速度快等优点[5]。由于不需要传统机械式雷达天线伺服驱动系统，相控阵雷达测量探测目标回波信号的精度也要高于传统机械式扫描雷达。相控阵天线阵面上排列着许多天线阵元，因探测距离和测量精度的不同，数目可以从几十到几万，且每个阵元都可以单独发射或接收电磁波信号[6]。工作时，天线可以在不同的时间段扫描不同空域以及跟踪不同目标，这样可实现对多目标跟踪以及大空域快速扫描。相控阵雷达波束切换时间快，具有较高的数据更新率，对于高机动目标具有较好的跟踪能力。
目前，各国对固态有源相控阵雷达的发展都非常重视[7]。未来的多功能相控阵雷达将向着固态化的方向发展[8]。但是，随着高性能相控阵天线的发展，对天线精度的要求也越来越高，这也对相控阵天线的测量带来了许多挑战。传统的单频点单波位测量方法无法满足相控阵天线生产装配的需要，测试效率极低，每一次更换天线测量频点和波位都需要大量的时间。并且在不同频点测试过程中，人为的误差会带来许多不必要的麻烦。所以，开展对相控阵天线快速测试的研究已经非常重要。
二、选题的目的和意义
传统天线测试系统只能进行单频点、单波位测试，即测试人员在每测量完一个频点和一个波位后都需要对测试参数进行更改，效率低下、重复劳动、极大浪费人力物力。因此，研究天线快速自动测试对天线测量具有重要意义。
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