[发明专利]一种阵列天线近场标定方法

说明书

本发明提供一种阵列天线近场标定方法，属于天线测量技术领域，该方法包括：对阵列天线接收的第一方向的信号进行采样，得到第一采样信号，对所述第一采样信号进行运算，得出不同基线长度的第一相位差；对阵列天线接收的第二方向的信号进行采样，得到第二采样信号，对所述第二采样信号进行运算，得出不同基线长度的第二相位差；根据所述第二相位差与所述第一相位差，计算得出所述第二方向与所述第一方向夹角的第一测量值；根据所述第一测量值和所述第二方向与所述第一方向夹角的真实值，计算得出所述第二方向的偏移误差。该方法可以以最小的场地要求完成对大型阵列天线的幅度相位标定。

技术领域

本发明涉及天线测量技术领域，尤其涉及一种阵列天线近场标定方法。

背景技术

天线作为无线电通讯的发射和接收设备，直接影响电波信号的质量，因而，天线在无线电通讯中占有极其重要的地位。而相控阵天线因具有快速波束扫描、易于波束形状捷变以及空间定向能力强等优点，在通信、导航、雷达和电子对抗等领域得到了日益广泛的应用。在天线与某个应用进行匹配时，需要进行精确的天线测量，因此，天线测试技术成为了指导天线设计和验证检验天线性能的重要手段。按照天线场区的划分，天线测试技术分为远场测量技术和近场测量技术。

最早出现并发展成熟的天线测试技术是远场测量技术，需要比较纯净的空间电磁环境及大型测试场地作为被测天线的远场测量条件，但随着深空探测天线和高增益天线的发展，地球表面电磁环境愈加恶劣，天线孔径越来越大，被测天线的远场测量条件很难得到满足。近场测量技术的基本方法是采用一个电特性已知的探头在被测天线近场区域的某一平面或曲面上按照空间采样定理进行扫描，将采集到的幅度和相位数据通过近远场变换计算出被测天线的远场特性，进一步通过口面反演重构被测天线的口径场分布。

近场测量技术与远场测量技术相比，具有明显的优点：测量可全天候进行，不受来自室外环境的影响；测量距离要求短，适用于大孔径天线；室内测量可以屏蔽外界复杂电磁环境的干扰，且满足保密要求。因此，近场测量已经成为指导相控阵天线设计和验证高增益、超低副瓣天线性能的重要手段。

对于相控阵雷达，在使用前必须对阵列天线进行幅度和相位外标定，只有完成此步骤，雷达才能够形成正确的波束指向和形状，并且融入到指定的坐标系当中(通常是大地坐标系)。传统的天线测量方法一般是进行远场测量，均假设满足远场平面波入射条件，信号处理简单a，远场测量要求测试距离R满足条件：D为天线孔径，λ为波长。然而，对于大型相控阵天线阵列，天线孔径D很大，得到的测量误差一般比较大，远场测量实现比较困难，天线近场测试方法就是解决这类问题的有效方法。

需要说明的是，在上述背景技术部分发明的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阵列天线近场标定方法，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供一种阵列天线近场标定方法，包括：

对阵列天线接收的第一方向的信号进行采样，得到第一采样信号，对所述第一采样信号进行运算，得出不同基线长度的第一相位差；

对阵列天线接收的第二方向的信号进行采样，得到第二采样信号，对所述第二采样信号进行运算，得出不同基线长度的第二相位差；

根据所述第二相位差与所述第一相位差，计算得出所述第二方向与所述第一方向夹角的第一测量值；

根据所述第一测量值和所述第二方向与所述第一方向夹角的真实值，计算得出所述第二方向的偏移误差；

其中，所述第一方向的信号和所述第二方向的信号由信号源发出；所述第二方向与所述第一方向夹角的真实值通过测角仪测得。