[發明專利]基于移動參考點的天線相位中心測量方法

無效

• 申請號: 200810150400.5
• 申請日: 2008-07-21
• 公開（公告）號: CN101320062A
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發明（設計）人: 尚軍平;付德民
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01R29/10
• 分類號: G01R29/10
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心
• 代理人: 王品華;黎漢華

技術領域

本發明屬于測量技術領域，特別是一種涉及天線相位中心的測量方法，可用于對天線相位中心進行精確測量。

背景技術

隨著通信、雷達、人造衛星和宇航技術的發展，對天線的跟蹤、定位精確度要求越來越高，單靠幅度波束來搜索定位已不能滿足要求，必須以天線的相位中心為基準進行精確定位或測量。而天線的相位中心問題在其相位測量應用、形成波束偵收應用、作為干涉儀陣列單元和作為拋物面天線的饋源使用等諸多方面都很重要。所謂天線相位中心，就是天線的等效輻射中心。對絕大多數天線來說可能沒有這樣一個確定的相位中心，但是許多天線可以找到這樣一個參考點，使得在主瓣某一范圍內輻射場的相位保持相對恒定，則這個參考點就被稱為“視在相位中心”。在GPS及雷達定位、測量、導航時，常以視在相位中心為基準，但作業時，天線的安裝卻是以幾何中心為基準，這樣就會產生幾何中心和視在相位中心的誤差，而這種誤差必然會給實際應用帶來不良影響，因此必須對天線相位中心進行精確標定。

目前，關于如何方便、精確標定天線相位中心主要有以下幾種研究：1.美國學者Schupler等人1994年在Journal?of?The?Institute?of?Navigation雜志發表《Signal?characteristics?of?GPS?user?antennas》的論文，首次提出在微波暗室內進行天線相位中心標定的方法。但是該標定方法需要不斷手動調整天線位置直到相位中心方向圖比較對稱為止，不但費時費力，而且不易操作，校準誤差大。

2.西安電子科技大學毛乃宏教授等人著的《天線測量手冊》和成都電子科技大學林昌碌教授著的《天線測量技術》書籍上介紹的相位中心測試方法。這些方法同樣需要通過人為的不斷觀察來調整天線位置，校準誤差大。

3.2002年美國學者A.Prata在IPN?Progress?Report發表《Misalignedantenna?phase-center?determination?using?measured?phase?patterns》的論文提出另一種天線相位中心的標定方法，該方法建立了相位方向圖測量與相位中心偏差的函數關系式，利用求解方程組來求解相位中心偏差。但該方法有一定局限性，只適合于存在確定相位中心的天線校準。

發明內容

本發明的目的在于解決現有標定天線相位中心的方法需要不斷手動調整天線位置、人為觀察判斷，費時費力、不易操作和校準誤差大的問題，提出了一種基于移動參考點的天線相位中心測量方法，以實現對天線的精確標定。

本發明的目的是這樣實現的：

1.天線相位中心測量機理

對任意天線，其遠區輻射場的某個分量在球坐標系可寫如下形式：

式1)中，F_u(θ，φ)為幅度方向圖，函數為相位方向圖函數，k=2πλ.]]>

天線在進行相位中心測量時或在使用時，它的相位中心偏離了幾何中心，如圖1所示，即天線的參考點從O移動到O′，根據遠場近似，得到以O′為參考點的遠場表達式：

令天線的相心與轉動中心的偏差用小矢量表示為：

r→′=Δxx^+Δyy^+Δzz^---3)]]>

而單位矢可表示為：