[发明专利]相控阵天线的校准装置和系统

权利要求书

1.一种相控阵天线的校准装置，所述相控阵天线包括多个辐射单元，其特征在于，所述校准装置包括：信号处理系统和近场信号源，所述相控阵天线位于所述近场信号源的辐射范围内；

所述信号处理系统分别与多个所述辐射单元、所述近场信号源连接；

所述近场信号源用于在所述信号处理系统的控制下，发射与所述相控阵天线同频的近场测试连续波校准信号；

所述信号处理系统用于根据各所述辐射单元接收到的近场测试连续波校准信号和预先存储的各所述辐射单元间的耦合相位差，对所述相控阵天线的各所述辐射单元进行校准。

2.根据权利要求1所述的校准装置，其特征在于，所述信号处理系统包括：本振信号生成器、处理器、多个混频器；所述混频器的数量与所述辐射单元的数量相同；

所述本振信号生成器与多个所述混频器连接，各所述混频器分别连接对应的辐射单元，各所述混频器还与所述处理器连接，所述处理器与所述近场信号源连接；

所述混频器用于对所述辐射单元输出的连续波信号和所述本振信号生成器生成的本振信号进行混频处理，获取中频信号；

所述近场信号源用于在所述处理器的控制下，发射与所述相控阵天线同频的近场测试连续波校准信号；

所述处理器具体用于将所述中频信号转化为幅相，并根据所述幅相和所述耦合相位差，对所述相控阵天线的各所述辐射单元进行校准。

3.根据权利要求2所述的校准装置，其特征在于，所述本振信号生成器包括：参考晶振和多个锁相环；所述锁相环的数量与所述混频器的数量相同；

所述参考晶振分别与多个所述锁相环连接；各所述锁相环分别与对应的所述混频器连接；

所述参考晶振用于生成振荡信号，并将所述振荡信号输出至各所述锁相环；

所述锁相环用于将接收到的所述振荡信号变频生成所述本振信号，并将所述本振信号输出至对应的混频器。

4.根据权利要求2所述的校准装置，其特征在于，所述相控阵天线处于目标远场信号源的辐射范围内，所述目标远场信号源为所述相控阵天线进行校准时的远场信号源；

各所述辐射单元用于接收所述目标远场信号源发射的目标远场连续波信号；

所述混频器具体用于对所述辐射单元输出的近场测试连续波校准信号、目标远场连续波信号分别与所述本振信号生成器生成的第一本振信号进行混频处理，分别得到第一近场中频信号、目标远场中频信号；

所述处理器具体用于将所述第一近场中频信号、所述目标远场中频信号分别转化为第一近场幅相、目标远场幅相，并根据所述第一近场幅相、目标远场幅相和所述耦合相位差，对所述相控阵天线的各所述辐射单元进行校准。

5.根据权利要求4所述的校准装置，其特征在于，所述处理器具体用于根据各所述辐射单元对应的第一近场幅相，获取各所述辐射单元间的第一近场相位差，所述第一近场相位差为以第一辐射单元为参考辐射单元，各所述辐射单元与所述第一辐射单元间的近场幅相的差值，其中，所述第一辐射单元为多个所述辐射单元中的任意一个辐射单元；

所述处理器具体用于根据所述第一近场相位差和所述耦合相位差，获取各所述辐射单元间的目标远场相位差，并根据所述目标远场幅相和所述目标远场相位差，对所述相控阵天线的各所述辐射单元进行校准。

6.根据权利要求2所述的校准装置，其特征在于，所述相控阵天线处于参考远场信号源的辐射范围内，所述参考远场信号源为所述相控阵天线出厂时的远场信号源；

各所述辐射单元用于接收所述参考远场信号源发射的参考远场连续波信号；

所述混频器具体用于对所述辐射单元输出的近场测试连续波校准信号、参考远场连续波信号分别与所述本振信号生成器生成的第二本振信号进行混频处理，分别得到第二近场中频信号、参考远场中频信号；

所述处理器具体用于将所述第二近场中频信号、所述参考远场中频信号分别转化为第二近场幅相、参考远场幅相，并根据所述第二近场幅相、参考远场幅相，获取所述耦合相位差，并对所述耦合相位差进行存储处理。