[发明专利]一种天线阵列射频幅相误差的补偿方法及系统

说明书

本发明公开了一种天线阵列射频幅相误差的补偿系统，包括射频目标模拟装置、矢量网络分析仪、主控计算机、三轴转台、射频标校装置和射频红外波束复合装置；射频目标模拟装置由天线阵列、矩阵开关、目标控制计算机、信号源、衰减模块、移相模块组成，用于产生所模拟的目标散射射频信号特征；信号源输出的射频信号分成二路：一路由衰减模块接收，经过衰减的信号经移相模块移相后，经过矩阵开关选择天线阵列中的发射天线，由发射天线发射出所要模拟的射频信号；另一路发送给矢量网络分析仪；本发明能够实现宏观几何结构都是平板式的各类型的波束复合装置插入到暗室后，对原有天线阵列辐射信号的幅相一致性引入的误差进行补偿，改善工作区场的特性。

技术领域

本发明涉及一种天线阵列射频信号误差补偿方法，特别是涉及一种天线阵列射频幅相误差的补偿方法及系统。

背景技术

为了在实验室环境内为射频/光学复合探测及制导系统提供逼近真实目标射频/光学特征的物理辐射信号，就需要同时模拟同一目标的射频和光学辐射特征。一般射频目标由暗室中的天线阵列模拟，而光学目标由光学目标模拟装置模拟。由于射频天线和光学目标模拟装置要从不同的位置、不同方向分别产生信号，必须使用波束复合装置完成射频信号和光学信号的复合，以保证射频信号和光学信号沿同一传播方向同时进入被测设备，因此波束复合装置就成为半实物仿真的关键部件。

典型的射频/光学波束复合装置例如：镀有红外反射膜的介质基板(一种红外/激光/微波/毫米波波束合成装置，普通发明专利，专利号：ZL201310071451.X)、频率选择表面、衍射光学元件(红外射频波束合成装置，专利号：ZL200610120495.7)、金属网栅结构、介质薄膜(薄膜式红外-雷达波束合成器，专利号：CN101303407)、漫反射屏以及金属网栅结构等。一般上述各类型的波束复合装置宏观几何结构都是平板式，应用时都要插入到射频和光学传播路径中，对射频波束和光束产生影响，进而引起误差。例如对光波的反射角度误差可通过调节波束复合器光学反射面的倾角解决，具体调试方法可参考专利“拼接式红外/微波波束合成装置红外调试方法”(专利号：ZL201410095532.8)。而对于波束复合器插入到暗室后，对原有天线阵列辐射信号的幅相一致性会产生影响，导致幅相的一致性变差，必须经过误差补偿才能应用于被测设备的仿真或测试。为此，提出一种射频/光学波束复合装置引入天线阵列射频幅相误差的补偿方法。

发明内容

本发明提供了一种射频/光学波束复合装置引入天线阵列射频幅相误差的补偿方法，其能够补偿射频/光学波束复合器插入到暗室后引入的天线阵列辐射信号的幅相一致性误差。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种天线阵列射频幅相误差的补偿系统，包括

射频目标模拟装置、矢量网络分析仪、主控计算机、三轴转台、射频标校装置和射频红外波束复合装置；

所述的射频目标模拟装置由天线阵列、矩阵开关、目标控制计算机、信号源、衰减模块、移相模块组成，用于产生所模拟的目标散射射频信号特征，包括角度信息、强度特征和时间特征等；信号源输出的射频信号分成二路：一路由衰减模块接收，经过衰减的信号经移相模块移相后，经过矩阵开关选择天线阵列中的发射天线，由发射天线发射出所要模拟的射频信号；另一路发送给矢量网络分析仪；所述信号源、矢量网络分析仪、衰减模块、移相模块、矩阵开关和天线阵列之间用射频电缆连接；

所述的主控计算机分别通过信号电缆与三轴转台和目标控制计算机连接，用于整个系统的控制，主要用于控制三轴转台的姿态和射频目标模拟装置的模拟角度；

所述的三轴转台与射频标校装置通过机械结构连接，用于射频标校装置指向的控制；

所述的射频标校装置通过机械安装接口安装在三轴转台上，与矢量网络分析之间通过射频电缆连接，用于接收天线阵列输出的射频信号，并输出到矢量网络分析仪；