專利名稱：相控陣天線矢量平均校準(zhǔn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于相控陣天線矢量平均校準(zhǔn)方法。
背景技術(shù)：
相控陣天線除因陣面機(jī)械、熱變形引起天線性能下降外，其關(guān)鍵部件——T/R組件也會(huì)由于環(huán)境變化、器件老化等原因造成各天線陣元激勵(lì)電流幅度、相位的變化。這些變化將引起天線副瓣、波束指向精度等指標(biāo)下降。所以各天線饋電支路的幅度、相位的校準(zhǔn)和補(bǔ)償是有源相控陣?yán)走_(dá)能否長期有效地工作的關(guān)鍵。同時(shí)較準(zhǔn)精度受自身移相器的移相誤差的影響。目前關(guān)于校準(zhǔn)研究方法很多，代表性的有鄒永慶，曹軍，李廣忠.基于FFT校正相控陣天線的角度選擇[J].微波學(xué)報(bào)， 2003，19 (3) 10-13，該方法從角度選擇上來提高校準(zhǔn)精度，通過設(shè)置掃描角度滿足關(guān)系式 (1)來得到高精度的校準(zhǔn)結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種相控陣天線矢量平均校準(zhǔn)方法，其特征在于包括如下步驟(1)設(shè)N個(gè)天線單元與N個(gè)含移相器的TR組件通過波束形成網(wǎng)絡(luò)組成相控陣天線，每個(gè)TR組件串聯(lián)、并聯(lián)或者空間無線方式組成校正饋電網(wǎng)絡(luò)，各相控陣天線饋電支路通過波束形成網(wǎng)絡(luò)和校正饋電網(wǎng)絡(luò)連接校準(zhǔn)幅相接收機(jī)，形成收發(fā)測試回路；(2)將上述波束形成網(wǎng)絡(luò)、含移相器的TR組件和或加上天線構(gòu)成的相控陣天線支路設(shè)為被校準(zhǔn)對(duì)象，由連接在TR組件與幅相接收機(jī)之間的波控器對(duì)天線移相器進(jìn)行移相；用校準(zhǔn)幅相接收機(jī)測試幅度相位值；(3)通過矢量平均算法獲取上述各條支路的初始相位和幅度分布，該相位和幅度分布與設(shè)計(jì)的相位幅度分布之間的差異即為校準(zhǔn)參數(shù)；通過修正該參數(shù)差異即可實(shí)現(xiàn)相控陣天線的校準(zhǔn)。
2.如權(quán)利要求1所述的相控陣天線矢量平均校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述的校正饋電網(wǎng)絡(luò)包括其它形式的耦合網(wǎng)絡(luò)并饋網(wǎng)絡(luò)，空間饋電網(wǎng)絡(luò)或近場天線耦合形式。
3.如權(quán)利要求2所述的相控陣天線矢量平均校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述的校準(zhǔn)耦合網(wǎng)絡(luò)有多種形式串聯(lián)耦合校準(zhǔn)饋電網(wǎng)絡(luò)、并聯(lián)耦合校準(zhǔn)饋電網(wǎng)絡(luò)和無線耦合校準(zhǔn)饋電網(wǎng)
4.如權(quán)利要求1所述的相控陣天線矢量平均校準(zhǔn)方法，其特征在于，校準(zhǔn)時(shí)有MA=Sm-am-e ν ^Y4Sr are^(3)i=\ι N-I _ -2^i ι(4)式中affl 第m支路的傳輸S參數(shù)，為需要檢測及校準(zhǔn)的值； Sffl, Si 第i、m路校準(zhǔn)耦合網(wǎng)絡(luò)的傳輸S參數(shù)； Ak:第k次測量得到的復(fù)數(shù)值；N5N = 2b，b小于等于移相器的位數(shù)，當(dāng)b等于移相器的位數(shù)時(shí)，理論上校準(zhǔn)精度最高。
5.如權(quán)利要求4所述的相控陣天線矢量平均校準(zhǔn)方法，其特征在于，校準(zhǔn)過程中In-k令第m路移相器移相了氣■，Δ Θ。為第m路支路，第k次狀態(tài)時(shí)的移相誤差，k = 0 N-I，其它移相器移相值不變，可得到N個(gè)測試數(shù)據(jù)A1 Ak。
6.如權(quán)利要求5所述的相控陣天線矢量平均校準(zhǔn)方法，其特征在于，將Ak乘以斤ΛC，并將N個(gè)結(jié)果相加，取其平均值，得到\，再改變移相支路，重復(fù)以上校準(zhǔn)過程，得到其它支路的 。
全文摘要
本發(fā)明提出的一種相控陣天線矢量平均校準(zhǔn)方法，旨在提供一種能夠提高校準(zhǔn)精度，可有效避免支路移相器移相誤差影響的矢量平均法校準(zhǔn)方法。本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)(1)設(shè)N個(gè)單元的相控陣天線與N個(gè)含移相器的TR組件串聯(lián)/并聯(lián)組成校正饋電網(wǎng)絡(luò)，各相控陣天線饋電支路通過波束形成網(wǎng)絡(luò)和校正饋電網(wǎng)絡(luò)連接到校準(zhǔn)幅相接收機(jī)形成收發(fā)回路；(2)將波束形成網(wǎng)絡(luò)、含移相器的TR組件構(gòu)成的相控陣天線饋電支路設(shè)為被校準(zhǔn)對(duì)象，由波控器對(duì)移相器移相；(3)通過矢量平均算法獲取上述各條支路的初始相位和幅度分布，該相位和幅度分布與設(shè)計(jì)的相位幅度分布之間的差異即為校準(zhǔn)參數(shù)。利用本發(fā)明校準(zhǔn)方法，精度高、工程適用性好。
文檔編號(hào)H01Q3/30GK102412441SQ20111025925
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月2日
發(fā)明者何海丹, 張?jiān)? 楊順平 申請(qǐng)人:中國電子科技集團(tuán)公司第十研究所