1.一種適用于不同有源陣列天線(xiàn)的一體化校正系統(tǒng),其特征在于包括:有源陣列天線(xiàn)、高精度測(cè)量實(shí)時(shí)補(bǔ)償單元、測(cè)試探頭、工控機(jī)、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、RF電纜和低頻電纜;有源陣列天線(xiàn)為待校正產(chǎn)品,各個(gè)RF通道具有移相、衰減和加斷電能力,通過(guò)低頻電纜與工控機(jī)相連接;高精度測(cè)量實(shí)時(shí)補(bǔ)償單元為具有對(duì)RF信號(hào)通路和短路功能的微波部件,通過(guò)工控機(jī)的控制實(shí)現(xiàn)RF信號(hào)的通路和短路狀態(tài),補(bǔ)償RF電纜抖動(dòng),矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀幅度和相位波動(dòng)、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的溫漂測(cè)量誤差;測(cè)試探頭用于接收有源陣列天線(xiàn)的RF信號(hào),或者向有源陣列天線(xiàn)發(fā)射RF信號(hào),測(cè)試探頭置于有源陣列天線(xiàn)的遠(yuǎn)場(chǎng),并與有源陣列天線(xiàn)的口面平行,口面中心對(duì)準(zhǔn);工控機(jī)一方面控制有源陣列天線(xiàn)的各個(gè)RF通道完成移相、衰減和加斷電的配置;工控機(jī)還對(duì)有源陣列天線(xiàn)各個(gè)RF通道測(cè)量的幅度和相位數(shù)據(jù),通過(guò)修正的三態(tài)換相校正算法進(jìn)行處理,完成有源陣列天線(xiàn)RF通道的校正;另一方面控制高精度測(cè)量實(shí)時(shí)補(bǔ)償單元,使高精度測(cè)量實(shí)時(shí)補(bǔ)償單元置于通路或短路狀態(tài);第三方面還控制矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀讀取有源陣列天線(xiàn)各個(gè)RF通道的幅度和相位,同時(shí)接收矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀傳回的各個(gè)RF通道的幅度和相位;矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀兩端與高精度測(cè)量實(shí)時(shí)補(bǔ)償單元和測(cè)試探頭連接,矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀與有源陣列天線(xiàn)、高精度測(cè)量實(shí)時(shí)補(bǔ)償單元和測(cè)試探頭通過(guò)RF電纜組成RF回路;低頻電纜完成有源陣列天線(xiàn)高精度測(cè)量實(shí)時(shí)補(bǔ)償單元、工控機(jī)和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的連接,保證工控機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)高精度測(cè)量實(shí)時(shí)補(bǔ)償單元、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的控制、有源陣列天線(xiàn)的供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于不同有源陣列天線(xiàn)的一體化校正系統(tǒng),其特征在于:所述工控機(jī)控制有源陣列天線(xiàn)的各個(gè)RF通道,完成移相、衰減和加斷電的狀態(tài)配置的過(guò)程如下:
(1)對(duì)有源陣列天線(xiàn)各個(gè)RF通道加電;
(2)對(duì)有源陣列天線(xiàn)RF通道1移相器置零移相、衰減器置零衰減,RF 通道1以外的其它RF通道衰減器置最大衰減、相鄰?fù)ǖ酪葡嗥鞯南辔环謩e置0度和180度;
(3)對(duì)有源陣列天線(xiàn)RF通道1的移相器置120度移相、衰減器置零衰減,其它RF通道的狀態(tài)設(shè)置保持不變;
(4)對(duì)有源陣列天線(xiàn)RF通道1的移相器置240度移相、衰減器置零衰減,其它RF通道的狀態(tài)設(shè)置保持不變;
(5)重復(fù)步驟(2)、(3)、(4),完成其它RF通道的移相、衰減配置;
(6)對(duì)有源陣列天線(xiàn)各個(gè)RF通道斷電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于不同有源陣列天線(xiàn)的一體化校正系統(tǒng),其特征在于:所述工控機(jī)控制高精度測(cè)量實(shí)時(shí)補(bǔ)償單元,實(shí)現(xiàn)RF信號(hào)的通路和短路狀態(tài),補(bǔ)償RF電纜抖動(dòng)、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀幅度和相位波動(dòng)、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的溫漂測(cè)量誤差的過(guò)程:
工控機(jī)控制高精度測(cè)量實(shí)時(shí)補(bǔ)償單元置于通路狀態(tài),矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量各個(gè)RF通道的幅度和相位;工控機(jī)控制高精度測(cè)量實(shí)時(shí)補(bǔ)償單元置于短路狀態(tài),矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量各個(gè)RF通道的幅度和相位;將上述兩次測(cè)量結(jié)果相減,即消除了RF電纜抖動(dòng),矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀幅度和相位波動(dòng)、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的溫漂測(cè)量誤差。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于不同有源陣列天線(xiàn)的一體化校正系統(tǒng),其特征在于:所述測(cè)試探頭置于有源陣列天線(xiàn)的遠(yuǎn)場(chǎng),遠(yuǎn)場(chǎng)距離滿(mǎn)足d≥2D2/λ,d為測(cè)試探頭和有源陣列天線(xiàn)間的距離,D為有源陣列天線(xiàn)口徑尺寸,λ為有源陣列天線(xiàn)的工作頻率對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng),通過(guò)此方式降低了對(duì)測(cè)試環(huán)境要求,同時(shí)實(shí)現(xiàn)校正和天線(xiàn)輻射特性測(cè)試一體化,提高了有源陣列天線(xiàn)研制效率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于不同有源陣列天線(xiàn)的一體化校正系統(tǒng),其特征在于:所述修正三態(tài)換相校正算法,利用每個(gè)待校正RF通道的6次測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行修正三態(tài)換相校正算法處理,具體如下:
(1)校正時(shí)測(cè)量值
①待校正RF通道移相器置0度移相,第一次測(cè)量對(duì)應(yīng)高精度測(cè)量實(shí)時(shí)補(bǔ)償單元置通路狀態(tài)、測(cè)量值為A1為幅度、為相位;第二次測(cè)量值對(duì)應(yīng)高精度測(cè)量實(shí)時(shí)補(bǔ)償單元置短路狀態(tài)、測(cè)量值為A′1為幅度、為相位;
②待校正RF通道移相器置120度移相,第一次測(cè)量對(duì)應(yīng)高精度測(cè)量實(shí)時(shí)補(bǔ)償單元置通路狀態(tài)、測(cè)量值為A2為幅度、為相位;第二次測(cè)量值對(duì)應(yīng)高精度測(cè)量實(shí)時(shí)補(bǔ)償單元置短路狀態(tài)、測(cè)量值為A′2為幅度、為相位;
③待校正RF通道移相器置240度移相,第一次測(cè)量對(duì)應(yīng)高精度測(cè)量實(shí)時(shí)補(bǔ)償單元置通路狀態(tài)、測(cè)量值為A3為幅度、為相位;第二次測(cè)量值對(duì)應(yīng)高精度測(cè)量實(shí)時(shí)補(bǔ)償單元置短路狀態(tài)、測(cè)量值為A′3為幅度、為相位;
(2)測(cè)量值的校正處理
對(duì)測(cè)量幅度和相位值A(chǔ)1、A′1、A2、A′2、A3A′3、按公式(1)、(2)、(3)處理,得中間量w11、w12、w21、w22、w31、w32;
對(duì)w11、w12、w21、w22、w31、w32按公式(4)、(5)、(6)處理,得中間量el1、el2、d1;
對(duì)el1、el2、d1按公式(7)、(8)處理,得中間量v1、v2;
對(duì)v1、v2按公式(9)、(10)處理,分別得到待校正RF通道的幅度α、相位β,如公式(9)、(10)所示。
。
6.一種適用于不同有源陣列天線(xiàn)的一體化校正方法,其特征在于步驟包括有源陣列天線(xiàn)發(fā)射狀態(tài)校正和有源陣列天線(xiàn)接收狀態(tài)的校正過(guò)程;有源陣列天線(xiàn)接收狀態(tài)的校正過(guò)程與有源陣列天線(xiàn)發(fā)射狀態(tài)校正類(lèi)似,為其逆過(guò)程;有源陣列天線(xiàn)發(fā)射狀態(tài)校正過(guò)程如下:
(1)有源陣列天線(xiàn)通道1測(cè)量
①對(duì)有源陣列天線(xiàn)各個(gè)RF通道加電;
②通道1移相器置零移相、衰減器零衰減,其它通道衰減器置最大衰減、相鄰?fù)ǖ酪葡嗥飨辔环謩e置0度和180度;
③工控機(jī)通過(guò)低頻電纜控制高精度測(cè)量實(shí)時(shí)補(bǔ)償單元,使高精度測(cè)量實(shí)時(shí)補(bǔ)償單元置通路狀態(tài);
④工控機(jī)控制矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀加RF信號(hào),矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量RF通道的幅度和相位數(shù)據(jù),回傳工控機(jī);
⑤工控機(jī)通過(guò)低頻電纜控制高精度測(cè)量實(shí)時(shí)補(bǔ)償單元,使高精度測(cè)量實(shí)時(shí)補(bǔ)償單元狀態(tài)置短路狀態(tài),其它部組件狀態(tài)保持不變;
⑥工控機(jī)控制矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀加RF信號(hào),矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量RF通道的幅度和相位數(shù)據(jù),回傳工控機(jī);
⑦通道1移相器置120度移相、衰減器置零衰減,其它通道衰減器置最大衰減、相鄰?fù)ǖ酪葡嗥飨辔环謩e置0度和180度;
⑧重復(fù)步驟③、④、⑤、⑥;
⑨通道1移相器置240度移相、衰減器置零衰減,其它通道衰減器置最大衰減、相鄰?fù)ǖ酪葡嗥飨辔环謩e置0度和180度;
⑩重復(fù)步驟③、④、⑤、⑥;
(2)有源陣列天線(xiàn)其它通道的測(cè)量
重復(fù)步驟(1),逐步完成有源陣列天線(xiàn)其它各個(gè)通道的測(cè)量;
(3)有源陣列天線(xiàn)幅相配平
工控機(jī)對(duì)回傳的各個(gè)RF通道幅度和相位數(shù)據(jù),利用工控機(jī)中的修正三態(tài)換相校正算法進(jìn)行處理,計(jì)算出各個(gè)RF通道的幅度和相位配平值,得到有源陣列天線(xiàn)各個(gè)RF通道移相器和衰減器的控制碼,通過(guò)工控機(jī)低頻電纜將各個(gè)RF通道控制碼送入有源陣列天線(xiàn),實(shí)現(xiàn)各個(gè)RF通道移相器和衰減器的刷新,完成有源陣列天線(xiàn)各個(gè)RF通道校正。