[发明专利]一种相控阵天线的控制方法、系统和装置

权利要求书

1.一种相控阵天线的控制方法，所述相控阵天线包括若干天线阵元和用以对各所述天线阵元进行相位校准的液晶移相器，其特征在于，所述方法包括：

获取所述相控阵天线的波控角度数据；

根据所述波控角度数据计算各个所述天线阵元的移相角度；

获取所述液晶移相器的温度；

根据所述移相角度对所述液晶移相器进行相位补偿；

通过所述液晶移相器对各所述天线阵元进行波束控制。

2.根据权利要求1所述的相控阵天线的控制方法，其特征在于，所述获取所述相控阵天线的波控角度数据，方法包括：

获取星历数据、本地GPS数据、本地姿态数据；

根据所述星历数据、本地GPS数据、本地姿态数据计算所述波控角度数据。

3.根据权利要求2所述的相控阵天线的控制方法，其特征在于，所述本地姿态数据为所述相控阵天线载体的实时姿态数据，至少包括俯仰角、横滚角、偏航角中的一个或多个。

4.根据权利要求3所述的相控阵天线的控制方法，其特征在于，所述本地GPS数据为所述相控阵天线载体的GPS定位数据，并根据PPS秒脉冲信号同步本地时钟。

5.根据权利要求4所述的相控阵天线的控制方法，其特征在于，所述根据所述星历数据、本地GPS数据、本地姿态数据计算所述波控角度数据，方法包括：

根据同步的本地时钟及星历数据计算卫星在地球坐标系下的经度、纬度、距地心的距离，获得卫星坐标；

根据所述载体GPS坐标及所述卫星坐标计算地球坐标系下的波束指向数据；

根据所述波束指向数据和所述本地姿态数据计算在载体坐标系下的所述波控角度数据。

6.根据权利要求1所述的相控阵天线的控制方法，其特征在于，根据所述波控角度数据计算各个所述天线阵元的移相角度，方法包括：

根据所述波控角度数据及平面相控阵天线波控原理确定各个所述天线阵元的移相角度。

7.根据权利要求1所述的相控阵天线的控制方法，其特征在于，所述根据所述移相角度对所述液晶移相器进行相位补偿，方法包括：

根据移相角度确定各个所述天线阵元的需求相位；

获取所述液晶移相器中液晶材料的温度相位特性曲线；

根据所述液晶移相器的温度和所述温度相位特性曲线确定各个所述天线阵元的补偿相位；

根据所述需求相位和所述补偿相位计算各个所述天线阵元的实际需求相位。

8.根据权利要求7所述的相控阵天线的控制方法，其特征在于，所述通过所述液晶移相器对各所述天线阵元进行波束控制，方法包括：

获取所述液晶移相器中液晶材料的电压相位特性曲线；

根据所述实际需求相位和所述电压相位特性曲线计算各个所述天线阵元的控制电压值；

通过波束控制器将所述控制电压值转换为电压代码加载在相控阵天线上，实现对各个所述天线阵元进行波束控制。

9.一种相控阵天线的控制系统，其特征在于，用于实现如权利要求1-8任一所述的相控阵天线的控制方法，所述系统包括：

相控阵天线，包括若干天线阵元和用以对各所述天线阵元进行相位校准的液晶移相器；

星历数据存储单元，用于存储卫星的星历数据；

GPS定位模块，用于获取所述相控阵天线载体的GPS定位数据；

姿态数据获取单元，用于获取所述相控阵天线载体的实时姿态数据；

时钟模块，用于根据PPS秒脉冲信号同步本地时钟；

波控角度获取单元，用于获取所述相控阵天线的波控角度数据；

移相角度获取单元，根据所述波控角度数据计算各个所述天线阵元的移相角度；

温度获取单元，用于获取所述液晶移相器的温度；

相位补偿模块，根据所述移相角度对所述液晶移相器进行相位补偿；

波束控制单元，用于通过所述液晶移相器对各所述天线阵元进行波束控制。

10.一种相控阵天线的控制装置，其特征在于，所述装置包括：

存储器，用于存储程序指令；

处理器，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行如权利要求1-8任一所述的相控阵天线的控制方法。