[发明专利]一种相控阵天线的控制方法、系统和装置

说明书

本申请公开了一种相控阵天线的控制方法、系统和装置，其中，一种相控阵天线的控制方法，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，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。本申请实施例提供的相控阵天线的控制方法，通过对液晶移相器由于温度因素影响的液晶相位变化进行相位补偿，通过补偿后的相位对相控阵天线的天线阵元进行移相控制，实现了相控阵天线快速对准目标卫星。

技术领域

本申请一般涉及天线技术领域，具体涉及一种相控阵天线的控制方法、系统和装置。

背景技术

相控阵天线是通过控制阵列天线中辐射单元的馈电相位来改变方向图形状的天线。控制相位可以改变天线方向图最大值的指向，以达到波束扫描的目的。相控阵天线的应用范围极其广泛，例如，其可以应用于交通工具与卫星间的通讯、无人驾驶用数组雷达或安全防护数组雷达等。

液晶相控阵天线通常采用液晶移相器实现天线单元的移向功能，液晶天线插损较大，阵元数较多，且液晶相位变化受温度影响较大。由于液晶移向器插入损耗较大，需要更多的阵元来弥补插入损耗，导致天线阵列阵元数量巨大(上千甚至上万个)，需要一种驱动方式实现大量阵元的驱动，同时液晶移向器移相角度对温度敏感，因此液晶相控阵天线的各天线阵元的移相会因此产生差异，由此差异带来的后果是天线波束指向无法按照预期进行扫描。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种相控阵天线的控制方法、系统和装置，可以实现液晶精准移相。

一方面，本申请提供了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，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。

在一些实施例中，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。

在一些实施例中，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。

在一些实施例中，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，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：