基于雙重補(bǔ)償?shù)亩松涮炀€系統(tǒng)有源校正方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種基于雙重補(bǔ)償?shù)亩松涮炀€系統(tǒng)有源校正方法，包括：搭建端射天線有源校正環(huán)境；對(duì)所述端射天線進(jìn)行外校，獲取一次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)；根據(jù)暗室探頭到所述端射天線的路徑差，獲取二次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)；對(duì)所述端射天線進(jìn)行內(nèi)校，獲得所述端射天線校正的固定補(bǔ)償系數(shù)；對(duì)所述端射天線進(jìn)行接收和發(fā)射波瓣測(cè)試，以驗(yàn)證校正結(jié)果的正確性。本發(fā)明可以精確校正端射天線系統(tǒng)的幅相誤差,提高了端射天線系統(tǒng)的探測(cè)性能。
【專利說明】
基于雙重補(bǔ)償?shù)亩松涮炀€系統(tǒng)有源校正方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于雙重補(bǔ)償?shù)亩松涮炀€系統(tǒng)有源校正方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在實(shí)際應(yīng)用中，由于天線安裝精度有限、單元之間互相耦合以及通道中有源器件狀態(tài)的變化等因素的影響，相控陣?yán)走_(dá)天線各個(gè)通道之間難免會(huì)存在幅度和相位差異。通道的幅相誤差將導(dǎo)致天線增益下降、副瓣抬高，嚴(yán)重影響了雷達(dá)的探測(cè)性能。
[0003]相控陣?yán)走_(dá)天線通道的幅相誤差主要包括時(shí)變誤差和固定誤差兩種。其中，時(shí)變誤差是指，數(shù)字收發(fā)通道中功率放大器、混頻器、濾波器等有源器件所引起的幅相誤差，這種誤差會(huì)隨外界環(huán)境的變化而改變較大；固定誤差是指，由天線振子安裝誤差、耦合網(wǎng)絡(luò)以及射頻電纜等無(wú)源器件所引起的幅相誤差，這種誤差受外界環(huán)境變化的影響較小。為了保證相控陣?yán)走_(dá)天線的探測(cè)性能，必須對(duì)收發(fā)通道的誤差進(jìn)行校正，消除通道間的不一致性。
[0004]與傳統(tǒng)的邊射天線不同，端射天線的最大福射方向指向陣列排布的軸向，而不是法向，并且其方向系數(shù)不是與口徑尺成簡(jiǎn)單的正比例關(guān)系。端射天線的這種特性可以有效解決邊射天線口徑尺寸較大，安裝方式受限的問題。因此，端射天線可以很好地與載體共形，具有重要的理論和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。然而，目前大多數(shù)有源校正方法都是適用于邊射天線，而不能用來校正端射天線。
[0005]專利CN 105379014A公開了一種多個(gè)有源天線的通道聯(lián)合校正方法及裝置，在實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)有源天線的通道進(jìn)行聯(lián)合校正的同時(shí)，可以靈活地?cái)U(kuò)展需要校正的有源天線。但是，該技術(shù)方案無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)端射天線的有源校正。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的旨在至少解決所述技術(shù)缺陷之一。
[0007]為此，本發(fā)明的目的在于提出一種基于雙重補(bǔ)償?shù)亩松涮炀€系統(tǒng)有源校正方法，可以精確校正端射天線系統(tǒng)的幅相誤差，提高了端射天線系統(tǒng)的探測(cè)性能。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種基于雙重補(bǔ)償?shù)亩松涮炀€系統(tǒng)有源校正方法，包括如下步驟:
[0009]步驟SI，搭建端射天線有源校正環(huán)境；
[0010]步驟S2，對(duì)所述端射天線進(jìn)行外校，獲取一次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)；
[0011]步驟S3，根據(jù)暗室探頭到所述端射天線的路徑差，獲取二次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)；
[0012]步驟S4，對(duì)所述端射天線進(jìn)行內(nèi)校，獲得所述端射天線校正的固定補(bǔ)償系數(shù)；
[0013]步驟S5，對(duì)所述端射天線進(jìn)行接收和發(fā)射波瓣測(cè)試，以驗(yàn)證校正結(jié)果的正確性。
[0014]進(jìn)一步，所述步驟SI，包括:
[0015]步驟Sll，搭建所述端射天線有源系統(tǒng)；
[0016]步驟S12，設(shè)置所述端射天線的擺放位置；
[0017]步驟S13，對(duì)所述端射天線進(jìn)行校平；
[0018]步驟S14，設(shè)置所述暗室探頭的中心位置及掃描范圍。
[0019]進(jìn)一步，所述步驟S12，包括:將所述端射天線的天線陣面水平放置，其中，端射向朝向所述暗室探頭，所述暗室探頭的中心位置距離天線陣面水平距離為2?3個(gè)信號(hào)波長(zhǎng)，垂直距離根據(jù)天線波束上翹角度進(jìn)行設(shè)置，以保證所述暗室探頭位于天線波束上翹方向上。
[0020]進(jìn)一步，所述步驟S2，包括:
[0021 ]對(duì)所述端射天線進(jìn)行接收外校時(shí)，控制校正分機(jī)通過所述暗室探頭發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)，所述端射天線的天線單元逐個(gè)接收所述標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)，得到并保存所述一次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)；
[0022]對(duì)所述端射天線進(jìn)行發(fā)射外校時(shí)，控制所述端射天線的天線單元逐個(gè)發(fā)射所述標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)，所述校正分機(jī)通過所述暗室探頭接收來自所述天線單元的信號(hào)，根據(jù)所述天線單元的排列順序形成一個(gè)數(shù)組，得到并保存一次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)。
[0023]進(jìn)一步，所述步驟S3，包括:
[0024]通過測(cè)得所述暗室探頭到所述端射天線的各個(gè)天線單元的不同距離，計(jì)算出信號(hào)經(jīng)過所述暗室探頭到各個(gè)所述天線單元的幅度差和相位差，得到并保存所述二次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)。
[0025]進(jìn)一步，所述步驟S4，包括:
[0026]對(duì)所述端射天線進(jìn)行接收內(nèi)校時(shí)，控制所述校正分機(jī)發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)到內(nèi)校網(wǎng)絡(luò)，然后耦合到所述端射天線的天線陣面的各個(gè)收發(fā)通道，得到接收內(nèi)校數(shù)據(jù)；
[0027]對(duì)所述端射天線進(jìn)行發(fā)射內(nèi)校時(shí)，控制所述各個(gè)收發(fā)通道逐個(gè)發(fā)射所述標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)到所述內(nèi)校網(wǎng)絡(luò)，然后傳輸?shù)剿鲂Ｕ謾C(jī)，得到發(fā)射內(nèi)校數(shù)據(jù)；
[0028]根據(jù)所述一次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)、二次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)、接收內(nèi)校數(shù)據(jù)和發(fā)射內(nèi)校數(shù)據(jù)，得到所述端射天線校正的固定補(bǔ)償系數(shù)。
[0029]進(jìn)一步，所述固定補(bǔ)償系數(shù)包括:接收固定補(bǔ)償系數(shù)和發(fā)射固定補(bǔ)償系數(shù)，其中，
[0030]所述接收固定補(bǔ)償系數(shù)=一次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)*二次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)/接收內(nèi)校數(shù)據(jù)；
[0031]所述發(fā)射固定補(bǔ)償系數(shù)=一次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)*二次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)/發(fā)射內(nèi)校數(shù)據(jù)。
[0032]進(jìn)一步，所述步驟S5，包括:
[0033]對(duì)所述端射天線進(jìn)行接收波瓣測(cè)試，控制所述校正分機(jī)經(jīng)所述暗室探頭發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)到所述端射天線陣面，所述端射天線的所有天線單元同時(shí)接收數(shù)據(jù)，利用實(shí)時(shí)接收內(nèi)校數(shù)據(jù)和固定補(bǔ)償系數(shù)對(duì)接收波瓣數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償，對(duì)所述接收波瓣數(shù)據(jù)進(jìn)行幅相誤差校正；
[0034]對(duì)所述端射天線進(jìn)行發(fā)射波瓣測(cè)試，利用實(shí)時(shí)發(fā)射內(nèi)校數(shù)據(jù)、固定補(bǔ)償系數(shù)和掃描權(quán)系數(shù)生成每個(gè)天線單元的發(fā)射相位碼，將所述發(fā)射相位碼寫入發(fā)射通道，然后控制所有發(fā)射通道發(fā)射信號(hào)，形成發(fā)射波瓣，由所述端射天線陣面?zhèn)鬏斨了霭凳姨筋^被所述校正分機(jī)接收。
[0035]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于雙重補(bǔ)償?shù)亩松涮炀€系統(tǒng)有源校正方法，通過搭建端射天線有源校正環(huán)境，合理設(shè)置端射天線的位置，分別對(duì)端射天線進(jìn)行外校和內(nèi)校，計(jì)算出兩次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)和固定補(bǔ)償系數(shù)，再對(duì)所述端射天線進(jìn)行接收和發(fā)射波瓣測(cè)試，以驗(yàn)證校正結(jié)果的正確性。本發(fā)明精確校正端射天線系統(tǒng)的幅相誤差，提高了端射天線在實(shí)際應(yīng)用中的性能，特別是端射天線系統(tǒng)的探測(cè)性能。本發(fā)明可應(yīng)用于機(jī)載、星載、飛艇載等各類基于空中運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的預(yù)警雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
[0036]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0037]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0038]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于雙重補(bǔ)償?shù)亩松涮炀€系統(tǒng)有源校正方法的流程圖；
[0039]圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的端射天線有源校正系統(tǒng)搭建示意圖；
[0040]圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的暗室探頭掃描范圍示意圖；
[0041 ]圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的接收和發(fā)射校正示意圖；
[0042]圖5(a)和(b)分別為采用傳統(tǒng)方法和本發(fā)明提供方法得到的波瓣測(cè)試結(jié)果示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0044]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的基于雙重補(bǔ)償?shù)亩松涮炀€系統(tǒng)有源校正方法，包括如下步驟:
[0045]步驟SI，搭建端射天線有源校正環(huán)境。
[0046]步驟Sll，搭建端射天線有源系統(tǒng)。
[0047]參考圖2，端射天線有源系統(tǒng)位于暗室內(nèi)，暗室探頭1、用于支撐暗室探頭I的支架
2、電源模塊4、頻率源5、功分模塊6、校正分機(jī)7、收發(fā)模塊8、信號(hào)處理模塊9、數(shù)據(jù)處理模塊10、顯示終端11。其中，收發(fā)模塊8連接至校正網(wǎng)絡(luò)，校正網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步連接至端射天線的天線陣面3。
[0048]下面分別對(duì)端射天線有源系統(tǒng)的各個(gè)模塊的功能進(jìn)行說明。
[0049]具體地，頻率源5用于向整個(gè)系統(tǒng)提供時(shí)鐘信號(hào)，功分模塊6用于放大來自頻率源5的時(shí)鐘信號(hào)并拆分該時(shí)鐘信號(hào)，以供不同硬件模塊使用。電源模塊4可以根據(jù)需要提供不同的電源輸入電壓。校正分機(jī)7用于實(shí)現(xiàn)校正信號(hào)和波瓣測(cè)試信號(hào)的收發(fā)。收發(fā)模塊8用于根據(jù)系統(tǒng)指令調(diào)整天線參數(shù)，完成濾波、模數(shù)A/D、數(shù)模D/Α轉(zhuǎn)換等操作，然后將接收的模擬信號(hào)變換成后續(xù)模塊可以處理的數(shù)字信號(hào)，以及將特定的波束發(fā)射出去。信號(hào)處理模塊9和數(shù)據(jù)處理模塊10分別用于完成波束形成和數(shù)據(jù)抽取等操作。顯示終端11用于提供可視化的操作界面。校正網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)內(nèi)校信號(hào)在校正分機(jī)7和收發(fā)模塊8之間的耦合傳輸。天線陣面3用于實(shí)現(xiàn)信號(hào)的發(fā)射和接收。
[0050]步驟S12，設(shè)置端射天線的擺放位置。
[0051]具體地，端射天線有源系統(tǒng)搭建完成之后，將端射天線的天線陣面3水平放置，如圖3所示，端射向朝向暗室探頭I，暗室探頭I的中心位置距離天線陣面3的水平距離為2?3個(gè)信號(hào)波長(zhǎng)，垂直距離根據(jù)天線波束上翹角度進(jìn)行設(shè)置，以保證暗室探頭I位于天線波束上翹方向上。
[0052]步驟S13，對(duì)端射天線進(jìn)行校平。
[0053]步驟S14，設(shè)置暗室探頭的中心位置及掃描范圍。
[0054]如圖3所示，整個(gè)天線陣面3有N行M列個(gè)天線單元，分別為1-1、1-2...1-Μ，一N-1、N-2...Ν-Μ。外校時(shí)，暗室探頭I沿水平方向直線來回移動(dòng)，穿過中心位置。其中，暗室探頭I運(yùn)動(dòng)軌跡的最左端對(duì)準(zhǔn)天線單元1-1所在的列。暗室探頭I運(yùn)動(dòng)軌跡的最右端對(duì)準(zhǔn)天線單元1-M所在的列?！皩?duì)準(zhǔn)”是指兩者垂直投影在一條直線上。
[0055]波瓣測(cè)試時(shí)，暗室探頭I移動(dòng)的區(qū)域?yàn)橛煞轿粧呙璺秶透┭鰭呙璺秶餐鶝Q定的一個(gè)長(zhǎng)方形區(qū)域。在此長(zhǎng)方形區(qū)域里，安排足夠多的空間采樣點(diǎn)。在波瓣測(cè)試過程中暗室探頭I按照由左到右、由下到上的順序移動(dòng)，經(jīng)過所有的空間采樣點(diǎn)。
[0056]步驟S2，對(duì)端射天線進(jìn)行外校，獲取一次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)。
[0057]具體地，校正分機(jī)7連接暗室探頭I進(jìn)行信號(hào)收發(fā)，通過天線外校獲取一次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)。
[0058]首先，對(duì)端射天線進(jìn)行接收外校時(shí)，控制校正分機(jī)通過暗室探頭發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)，端射天線的天線單元逐個(gè)接收標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)，得到并保存一次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)。
[0059]參考圖4，對(duì)端射天線進(jìn)行接收外校時(shí)，根據(jù)前面所確定的暗室探頭I的運(yùn)動(dòng)軌跡，暗室探頭I起始位置對(duì)準(zhǔn)第一列天線單元，校正分機(jī)7發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)，天線單元1-1接收該標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)。然后，暗室探頭I向右移動(dòng)，對(duì)準(zhǔn)第二列天線單元時(shí)，校正分機(jī)7發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)，天線單元1-2接收該標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)。以此類推，直到第一行所有天線單元都已接收校正分機(jī)7的發(fā)射信號(hào)。當(dāng)?shù)谝恍凶詈笠粋€(gè)天線單元接收完信號(hào)后，校正分機(jī)7發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)，天線單元2-Μ接收標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)，然后暗室探頭I沿同一條直線從右向左移動(dòng)，使第二行的所有天線單元接收完校正分機(jī)7發(fā)射的信號(hào)。按照這種方式，最終使陣面的所有天線單元依次接收完校正分機(jī)7發(fā)射的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)。
[0060]然后，對(duì)端射天線進(jìn)行發(fā)射外校時(shí)，控制端射天線的天線單元逐個(gè)發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)，校正分機(jī)通過暗室探頭接收來自天線單元的信號(hào)，根據(jù)天線單元的排列順序形成一個(gè)數(shù)組，得到并保存一次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)。
[0061]具體地，天線單元1-1向校正分機(jī)7發(fā)射該標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)。然后，由天線單元1-2向校正分機(jī)7發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)。以此類推，最終使陣面的所有天線單元依次向校正分機(jī)7發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)。校正分機(jī)7通過暗室探頭I接收上述標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)。
[0062]最后，將所有天線單元接收和發(fā)射的外校數(shù)據(jù)按天線單元的順序排列成一個(gè)數(shù)組，并保存下來，得到一次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)。
[0063]步驟S3，根據(jù)暗室探頭到端射天線的路徑差，獲取二次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)。
[0064]通過測(cè)得暗室探頭I到端射天線的各個(gè)天線單元的不同距離，計(jì)算出信號(hào)經(jīng)過暗室探頭到各個(gè)天線單元的幅度差和相位差，即，每個(gè)天線單元接收/發(fā)射信號(hào)的幅度和相位差異，將每個(gè)天線單元的幅度和相位差值組成一個(gè)復(fù)數(shù)，并按天線單元的順序排列，得到并保存二次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)。
[0065]步驟S4，對(duì)端射天線進(jìn)行內(nèi)校，獲得端射天線校正的固定補(bǔ)償系數(shù)。
[0066]具體地，校正分機(jī)7通過校正開關(guān)12連接校正網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信號(hào)收發(fā)，通過天線內(nèi)校，并結(jié)合兩次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)，得到固定補(bǔ)償系數(shù)。
[0067]首先，對(duì)端射天線進(jìn)行接收內(nèi)校時(shí)，控制校正分機(jī)發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)到內(nèi)校網(wǎng)絡(luò)，然后耦合到端射天線的天線陣面的各個(gè)收發(fā)通道，得到接收內(nèi)校數(shù)據(jù)。
[0068]然后，對(duì)端射天線進(jìn)行發(fā)射內(nèi)校時(shí)，控制各個(gè)收發(fā)通道逐個(gè)發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)到內(nèi)校網(wǎng)絡(luò)，然后傳輸?shù)叫Ｕ謾C(jī)，得到發(fā)射內(nèi)校數(shù)據(jù)。
[0069]最后，根據(jù)一次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)、二次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)、接收內(nèi)校數(shù)據(jù)和發(fā)射內(nèi)校數(shù)據(jù)，得到端射天線校正的固定補(bǔ)償系數(shù)。
[0070]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，固定補(bǔ)償系數(shù)包括:接收固定補(bǔ)償系數(shù)和發(fā)射固定補(bǔ)償系數(shù)。
[0071]如圖4所示，對(duì)端射天線進(jìn)行接收內(nèi)校時(shí)，校正開關(guān)12依次接通N行校正網(wǎng)絡(luò)。在接通第一行校正網(wǎng)絡(luò)時(shí)，校正分機(jī)7依次發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)，耦合到天線陣面3第一行的每一個(gè)接收通道;接通第二行校正網(wǎng)絡(luò)時(shí)，校正分機(jī)7依次發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)，耦合到陣面第二行的每一個(gè)接收通道，依次類推，直到所有接收通道接收完數(shù)據(jù)。最后，將所有的接收內(nèi)校數(shù)據(jù)按照天線通道的順序排列成一個(gè)數(shù)組，并保存。將每個(gè)天線單元的兩次接收幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)相乘，然后除以接收內(nèi)校數(shù)據(jù)，得到接收的固定補(bǔ)償系數(shù)，并保存下來。
[0072]S卩，接收固定補(bǔ)償系數(shù)=一次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)*二次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)/接收內(nèi)校數(shù)據(jù)。
[0073]對(duì)端射天線進(jìn)行發(fā)射內(nèi)校時(shí)，天線陣面3第一行的每一個(gè)接收通道發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)，通過校正網(wǎng)絡(luò)耦合到校正分機(jī)7，然后第二行的每一個(gè)接收通道發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)，通過校正網(wǎng)絡(luò)耦合到校正分機(jī)7，依次類推，直到所有接收通道發(fā)射完信號(hào)，信號(hào)通過校正網(wǎng)絡(luò)耦合到校正分機(jī)7。最后，將所有的發(fā)射內(nèi)校數(shù)據(jù)按照天線通道的順序排列成一個(gè)數(shù)組，并保存。將每個(gè)天線單元的兩次接收幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)相乘，然后除以發(fā)射內(nèi)校數(shù)據(jù)，得到發(fā)射的固定補(bǔ)償系數(shù)，并保存下來。
[0074]S卩，發(fā)射固定補(bǔ)償系數(shù)=一次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)*二次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)/發(fā)射內(nèi)校數(shù)據(jù)。
[0075]步驟S5，對(duì)端射天線進(jìn)行接收和發(fā)射波瓣測(cè)試，以驗(yàn)證校正結(jié)果的正確性。
[0076]首先，校正分機(jī)7連接至暗室探頭I，探頭按圖3所示的掃描區(qū)域移動(dòng)。對(duì)端射天線進(jìn)行接收波瓣測(cè)試，暗室探頭I經(jīng)過每個(gè)空間采樣點(diǎn)時(shí)，控制校正分機(jī)經(jīng)暗室探頭發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)到端射天線陣面，端射天線的所有天線單元同時(shí)接收數(shù)據(jù)，接收完探頭移動(dòng)區(qū)域內(nèi)所有空間采樣點(diǎn)的波瓣數(shù)據(jù)后，進(jìn)行接收內(nèi)校。利用實(shí)時(shí)接收內(nèi)校數(shù)據(jù)和固定補(bǔ)償系數(shù)對(duì)接收波瓣數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償。具體地，將接收內(nèi)校數(shù)據(jù)和前面得到的接收固定系數(shù)相乘，得到接收預(yù)補(bǔ)償數(shù)據(jù)，最終形成波瓣，對(duì)接收波瓣數(shù)據(jù)進(jìn)行幅相誤差的校正。
[0077]然后，對(duì)端射天線進(jìn)行發(fā)射波瓣測(cè)試，利用實(shí)時(shí)發(fā)射內(nèi)校數(shù)據(jù)、固定補(bǔ)償系數(shù)和掃描權(quán)系數(shù)生成每個(gè)天線單元的發(fā)射相位碼。具體地，將發(fā)射內(nèi)校數(shù)據(jù)和前面得到的發(fā)射固定數(shù)據(jù)相乘，得到發(fā)射預(yù)補(bǔ)償數(shù)據(jù)，計(jì)算發(fā)射預(yù)補(bǔ)償數(shù)據(jù)的相位，得到每個(gè)天線單元的發(fā)射相位碼，然后將發(fā)射相位碼寫入發(fā)射通道。探頭經(jīng)過每個(gè)空間采樣點(diǎn)時(shí)，所有天線單元根據(jù)寫入的發(fā)射相位碼同時(shí)發(fā)射信號(hào)，形成發(fā)射波瓣，由端射天線陣面?zhèn)鬏斨涟凳姨筋^I，校正分機(jī)7通過暗室探頭I接收信號(hào)。
[0078]圖5(a)和(b)分別為采用傳統(tǒng)方法和本發(fā)明提供方法得到的波瓣測(cè)試結(jié)果示意圖。比對(duì)圖5(a)和圖5(b)可以看出，應(yīng)用本發(fā)明對(duì)端射天線進(jìn)行波瓣測(cè)試，以精確校正端射天線系統(tǒng)的幅相誤差。
[0079]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于雙重補(bǔ)償?shù)亩松涮炀€系統(tǒng)有源校正方法，通過搭建端射天線有源校正環(huán)境，合理設(shè)置端射天線的位置，分別對(duì)端射天線進(jìn)行外校和內(nèi)校，計(jì)算出兩次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)和固定補(bǔ)償系數(shù)，再對(duì)所述端射天線進(jìn)行接收和發(fā)射波瓣測(cè)試，以驗(yàn)證校正結(jié)果的正確性。本發(fā)明精確校正端射天線系統(tǒng)的幅相誤差，提高了端射天線在實(shí)際應(yīng)用中的性能，特別是端射天線系統(tǒng)的探測(cè)性能。本發(fā)明可應(yīng)用于機(jī)載、星載、飛艇載等各類基于空中運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的預(yù)警雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
[0080]在本說明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0081]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求極其等同限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于雙重補(bǔ)償?shù)亩松涮炀€系統(tǒng)有源校正方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟Si，搭建端射天線有源校正環(huán)境； 步驟S2，對(duì)所述端射天線進(jìn)行外校，獲取一次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)； 步驟S3，根據(jù)暗室探頭到所述端射天線的路徑差，獲取二次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)； 步驟S4，對(duì)所述端射天線進(jìn)行內(nèi)校，獲得所述端射天線校正的固定補(bǔ)償系數(shù)； 步驟S5，對(duì)所述端射天線進(jìn)行接收和發(fā)射波瓣測(cè)試，以驗(yàn)證校正結(jié)果的正確性。2.如權(quán)利要求1所述的基于雙重補(bǔ)償?shù)亩松涮炀€系統(tǒng)有源校正方法，其特征在于，所述步驟SI，包括: 步驟SI I，搭建所述端射天線有源系統(tǒng)； 步驟S12，設(shè)置所述端射天線的擺放位置； 步驟S13，對(duì)所述端射天線進(jìn)行校平； 步驟S14，設(shè)置所述暗室探頭的中心位置及掃描范圍。3.如權(quán)利要求2所述的基于雙重補(bǔ)償?shù)亩松涮炀€系統(tǒng)有源校正方法，其特征在于，所述步驟S12，包括:將所述端射天線的天線陣面水平放置，其中，端射向朝向所述暗室探頭，所述暗室探頭的中心位置距離天線陣面水平距離為2?3個(gè)信號(hào)波長(zhǎng)，垂直距離根據(jù)天線波束上翹角度進(jìn)行設(shè)置，以保證所述暗室探頭位于天線波束上翹方向上。4.如權(quán)利要求1所述的基于雙重補(bǔ)償?shù)亩松涮炀€系統(tǒng)有源校正方法，其特征在于，所述步驟S2，包括: 對(duì)所述端射天線進(jìn)行接收外校時(shí)，控制校正分機(jī)通過所述暗室探頭發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)，所述端射天線的天線單元逐個(gè)接收所述標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)，得到并保存所述一次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)； 對(duì)所述端射天線進(jìn)行發(fā)射外校時(shí)，控制所述端射天線的天線單元逐個(gè)發(fā)射所述標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)，所述校正分機(jī)通過所述暗室探頭接收來自所述天線單元的信號(hào)，根據(jù)所述天線單元的排列順序形成一個(gè)數(shù)組，得到并保存一次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)。5.如權(quán)利要求1所述的基于雙重補(bǔ)償?shù)亩松涮炀€系統(tǒng)有源校正方法，其特征在于，所述步驟S3，包括: 通過測(cè)得所述暗室探頭到所述端射天線的各個(gè)天線單元的不同距離，計(jì)算出信號(hào)經(jīng)過所述暗室探頭到各個(gè)所述天線單元的幅度差和相位差，得到并保存所述二次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)。6.如權(quán)利要求1所述的基于雙重補(bǔ)償?shù)亩松涮炀€系統(tǒng)有源校正方法，其特征在于，所述步驟S4，包括: 對(duì)所述端射天線進(jìn)行接收內(nèi)校時(shí)，控制所述校正分機(jī)發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)到內(nèi)校網(wǎng)絡(luò)，然后耦合到所述端射天線的天線陣面的各個(gè)收發(fā)通道，得到接收內(nèi)校數(shù)據(jù)； 對(duì)所述端射天線進(jìn)行發(fā)射內(nèi)校時(shí)，控制所述各個(gè)收發(fā)通道逐個(gè)發(fā)射所述標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)到所述內(nèi)校網(wǎng)絡(luò)，然后傳輸?shù)剿鲂Ｕ謾C(jī)，得到發(fā)射內(nèi)校數(shù)據(jù)； 根據(jù)所述一次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)、二次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)、接收內(nèi)校數(shù)據(jù)和發(fā)射內(nèi)校數(shù)據(jù)，得到所述端射天線校正的固定補(bǔ)償系數(shù)。7.如權(quán)利要求6所述的基于雙重補(bǔ)償?shù)亩松涮炀€系統(tǒng)有源校正方法，其特征在于，所述固定補(bǔ)償系數(shù)包括:接收固定補(bǔ)償系數(shù)和發(fā)射固定補(bǔ)償系數(shù)，其中， 所述接收固定補(bǔ)償系數(shù)=一次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)* 二次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)/接收內(nèi)校數(shù)據(jù)； 所述發(fā)射固定補(bǔ)償系數(shù)=一次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)* 二次幅相誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)/發(fā)射內(nèi)校數(shù)據(jù)。8.如權(quán)利要求1所述的基于雙重補(bǔ)償?shù)亩松涮炀€系統(tǒng)有源校正方法，其特征在于，所述步驟S5，包括: 對(duì)所述端射天線進(jìn)行接收波瓣測(cè)試，控制所述校正分機(jī)經(jīng)所述暗室探頭發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試信號(hào)到所述端射天線陣面，所述端射天線的所有天線單元同時(shí)接收數(shù)據(jù)，利用實(shí)時(shí)接收內(nèi)校數(shù)據(jù)和固定補(bǔ)償系數(shù)對(duì)接收波瓣數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償，對(duì)所述接收波瓣數(shù)據(jù)進(jìn)行幅相誤差校正； 對(duì)所述端射天線進(jìn)行發(fā)射波瓣測(cè)試，利用實(shí)時(shí)發(fā)射內(nèi)校數(shù)據(jù)、固定補(bǔ)償系數(shù)和掃描權(quán)系數(shù)生成每個(gè)天線單元的發(fā)射相位碼，將所述發(fā)射相位碼寫入發(fā)射通道，然后控制所有發(fā)射通道發(fā)射信號(hào)，形成發(fā)射波瓣，由所述端射天線陣面?zhèn)鬏斨了霭凳姨筋^被所述校正分機(jī)接收。
【文檔編號(hào)】G01S7/40GK105842670SQ201610209546
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年4月1日
【發(fā)明人】代澤洋, 葛頌, 張小剛, 劉寶泉
【申請(qǐng)人】中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所