发明名称 一种相位可变功率检测的阵列天线外校准的方法
摘要 一种相位可变功率检测的阵列天线外校准的方法是一种阵列天线通道幅度和相位一致性校正的外校准算法。阵列天线由很多天线单元组成,每个天线单元信号的相位可控,各天线单元信号叠加形成阵列天线的信号。为了实现阵列天线的校准,改变与各天线单元相连的可变数字移相器的状态,得到阵列天线对外校准信号的响应,对应某一通道多个不同状态下的响应组成了一个正定或者超定的方程组,通过对方程组的求解得到该通道相对参考信号的相对幅度和相对相位,并由此得到阵列各通道的幅相一致性误差,从而实现校准。
申请公布号 CN101483274B 申请公布日期 2012.06.13
申请号 CN200910078270.3 申请日期 2009.02.24
申请人 中国航天科技集团公司第五研究院第五○四研究所 发明人 田步宁;敬红勇
分类号 H01Q3/38(2006.01)I 主分类号 H01Q3/38(2006.01)I
代理机构 中国航天科技专利中心 11009 代理人 安丽
主权项 1.一种相位可变功率检测的阵列天线外校准的方法,其特征在于通过以下步骤实现:第一步,功率源(3)馈电,辅助天线(7)接收到信号后,功率检测器(8)测得阵列天线(6)的初始合成场功率<img file="FSB00000730103700011.GIF" wi="161" he="84" />并经A/D转换器(9)转换为数字信号传输给校正处理器(10);第二步,控制器(4)控制阵列天线(6)的第一通道的移相器(1)移相,移相量分别为<img file="FSB00000730103700012.GIF" wi="667" he="64" />功率检测器(8)分别测得第一通道移相器N个相位状态下阵列天线(6)的合成场<img file="FSB00000730103700013.GIF" wi="546" he="65" />对应的功率<img file="FSB00000730103700014.GIF" wi="740" he="110" />并经A/D转换器(9)转换为数字信号传输给校正处理器(10),其中N是移相器(1)的相位状态数;第三步,校正处理器(10)以<img file="FSB00000730103700015.GIF" wi="110" he="88" />为参考、对<img file="FSB00000730103700016.GIF" wi="545" he="90" />进行归一化得到公式(1)~公式(N-1),<img file="FSB00000730103700017.GIF" wi="1713" he="85" /><img file="FSB00000730103700018.GIF" wi="1725" he="78" />............<img file="FSB00000730103700019.GIF" wi="1728" he="84" />其中<img file="FSB000007301037000110.GIF" wi="368" he="58" /><img file="FSB000007301037000111.GIF" wi="180" he="119" /><img file="FSB000007301037000112.GIF" wi="64" he="119" />为第一通道相对于初始合成场矢量的幅度误差,<img file="FSB000007301037000113.GIF" wi="71" he="50" />为第一通道相对于合成场矢量的相位误差,<img file="FSB000007301037000114.GIF" wi="987" he="89" /><img file="FSB000007301037000115.GIF" wi="996" he="67" /><img file="FSB000007301037000116.GIF" wi="990" he="62" />............<img file="FSB00000730103700021.GIF" wi="1042" he="60" />第四步,在校正处理器(10)中对公式(1)~公式(N-1)求解,可以得到α<sub>1</sub>、β<sub>1</sub>、<img file="FSB00000730103700022.GIF" wi="98" he="49" />即可通过<img file="FSB00000730103700023.GIF" wi="336" he="59" />得到第一通道的幅度误差<img file="FSB00000730103700024.GIF" wi="64" he="119" />和第一通道相对于合成场矢量的相位误差<img file="FSB00000730103700025.GIF" wi="95" he="49" />第五步,重复第一至第四步由校正处理器(10)得到第二通道至第n通道的幅度误差<img file="FSB00000730103700026.GIF" wi="62" he="120" />和相位误差<img file="FSB00000730103700027.GIF" wi="97" he="48" />其中i是≤n的自然数,代表阵列天线(6)第i个通道,n是阵列天线(6)的总通道数;第六步,校正处理器(10)比较阵列天线(6)的各个通道的幅度误差<img file="FSB00000730103700028.GIF" wi="61" he="120" />知相位误差<img file="FSB00000730103700029.GIF" wi="99" he="49" />若各个通道的幅度误差<img file="FSB000007301037000210.GIF" wi="61" he="121" />和相位误差<img file="FSB000007301037000211.GIF" wi="70" he="50" />不一致,校正处理器(10)将各个通道的幅度误差<img file="FSB000007301037000212.GIF" wi="61" he="122" />和相位误差<img file="FSB000007301037000213.GIF" wi="70" he="49" />传输到控制器(4),控制器(4)通过调整阵列天线各通道的幅度和相位使其一致,完成对阵列天线(6)各通道的外校准。
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