[发明专利]一种阵列天线近场校准系统及方法

权利要求书

1.一种阵列天线近场校准系统，待测阵列天线一共有N个天线单元，其特征在于，每个天线单元配备一个数字移相器进行相位控制，在待测阵列天线的近场放置有平面波生成器，所述平面波生成器用于在待测阵列天线处产生准平面波，所述待测阵列天线的各天线单元端口连接矢量网络分析仪端口1，矢量网络分析仪端口2连接平面波生成器。

2.根据权利要求1所述的一种阵列天线近场校准系统，其特征在于，所述矢量网络分析仪用于测量待测阵列天线与平面波生成器之间的S参数，电源用于向待测阵列天线供电，使其工作在发射状态。

3.根据权利要求1所述的一种阵列天线近场校准系统，其特征在于，所述待测阵列天线在每次测量之前同时改变N个天线单元的相移，使待测阵列天线处于预先知晓的M种不同的相位状态。

4.基于权利要求1所述的一种阵列天线近场校准系统的测试方法，其特征在于，包括以下步骤；

步骤1：设计所需配置的M种不同的相位状态，由于校准过程中需要求解根据收发信号关系建立的线性方程组获得初始激励信息，故此相位状态矩阵P^M×N的条件数需要尽可能小，以降低可能存在的误差对测量结果的影响，采用递归的方法由已知条件数的基础矩阵生成条件数尽可能小的相位矩阵P^M×N；

步骤2：将待测阵列天线调整为发射模式，平面波生成器调整为接收模式，同时保证平面波生成器产生的静区包含待测天线所在空间；

步骤3：使用矢量网络分析仪获取散射参数S^N×1；

步骤4：调节待测阵列天线单元的相移共M次，测量并记录平面波生成器端所接收的信号M^M×1；

步骤5：根据已知数据求解方程组获得测量结果；

根据线性方程组的信号关系：

其中P^M×N为预设相位状态矩阵，表示矩阵的Hadamard积，a^N×1表示待测阵列天线的初始激励,S^N×1为测得的散射参量，M^M×1为为平面波生成器端的测量结果，其中P，a，S均为已知数，将由矩阵求伪逆得到的X＝P^-1*M与已知的对比即可得到射频链路中阵列天线单元之间的辐相不一致性。