[发明专利]一种相控阵幅相校准系统

说明书

本发明公开了一种相控阵幅相校准系统，涉及雷达技术领域，该系统包括安装在滑台上且正对待校准相控阵中一个待校准通道的测试天线，控制器控制滑台的移动以及各个待校准通道的依次开启，矢量网络分析仪连接测试天线发送信号、连接待校准相控阵获取每个待校准通道的接收信号，并将各个待校准通道的相位和幅度分别根据最小值配平，该系统可以对待校准相控阵的相位和幅度进行配平校准，从而可以消除天线阵面各阵元天线的相位和幅度差距，提高整体阵面的合成效率，具有较高的校准精度和校准速度。

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，尤其是一种相控阵幅相校准系统。

背景技术

有源相控阵雷达采用分布式馈电网络，由阵元天线及之后的收发组件(T/R组件)等组合组成一个大的天线阵面，收发组件集成移相器、衰减器、放大器等部件并在内部形成发射通道和接收通道，负责控制对应的阵元天线输出的相位及功率，每个阵元天线及其连接的收发组件形成天线阵面中的一个通道，整个天线阵面中共包括多个通道。

在组合形成天线阵面后，各阵元天线经过空间合成后，整体天线阵面的功率提高，从而增大了整体系统的作用距离。而在实际应用过程中，辐射器的不一致性、辐射器安装造成的不一致性、收发前端通道不一致性、功率合成器通道不一致性、合成器等组件安装造成的不一致性等情况造成的误差，都会使得整个天线阵面的相位和幅度分布不是一个平面，相位幅度差示意图请参考图1，整个相控阵雷达的波束指向会受到一定的影响。

发明内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种相控阵幅相校准系统，本发明的技术方案如下：

一种相控阵幅相校准系统，该相控阵幅相校准系统包括待校准相控阵、控制器、矢量网络分析仪、滑台以及X波段的测试天线；

待校准相控阵包括N个待校准通道，每个待校准通道包括阵元天线及其连接的收发组件，收发组件中至少包括移相器、衰减器和收发开关；各个待校准通道中的阵元天线在同一平面上依次排列且均朝向同一方向；测试天线安装在滑台上且测试天线与滑台组成的平面与各个阵元天线构成的平面平行，测试天线与待校准相控阵中的阵元天线的朝向相对，测试天线在滑台上的滑动方向与各个阵元天线的排列方向相同；矢量网络分析仪连接测试天线以及待校准相控阵，控制器连接矢量网络分析仪、滑台以及待校准相控阵中各个待校准通道中的收发组件；

控制器控制第i个待校准通道中的收发组件内的收发开关打开、移相器的移相控制为0、衰减器的幅度衰减为0，同时控制其余N-1个待校准通道中的收发组件内的收发开关关闭，i为参数且i的起始值为1；

控制器控制滑台带动测试天线移动至正对第i个待校准通道，矢量网络分析仪输出测试信号至测试天线并获取待校准相控阵的接收信号为第i个待校准通道对应的第i个接收信号，控制器接收矢量网络分析仪获取得到的第i个接收信号的相位和幅度；

若iN，则令i＝i+1并再次执行控制第i个待校准通道中的收发组件内的收发开关打开、移相器的移相控制为0、衰减器的幅度衰减为0的步骤；

若i＝N，则控制器确定N个接收信号中的相位最小值和幅度最小值，并根据任意第j个接收信号的相位与相位最小值的差值确定对应的第j个待校准通道的相位调整值、根据第j个接收信号的幅度与幅度最小值的差值确定第j个待校准通道的幅度调整值，j为参数且1≤j≤N。

其进一步的技术方案为，确定第j个待校准通道的相位调整值包括：

确定相位调整值为其中，为第j个接收信号的相位与相位最小值的差值，为第j个待校准通道中的收发组件内的移相器的最小移相值，表示除以的余数。

其进一步的技术方案为，确定第j个待校准通道的幅度调整值包括：