[發明專利]對接收機天線的相位中心進行校準的方法和裝置

有效

• 申請號: 201110239079.X
• 申請日: 2011-08-18
• 公開（公告）號: CN102323489A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 葉云裳;姜新發;苑九功;鐘睿;黃夔夔;那成亮;李光成
• 申請（專利權）人: 北京華力創通科技股份有限公司
• 主分類號: G01R29/10
• 分類號: G01R29/10
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;黃曉軍

1.一種對接收機天線的相位中心進行校準的方法，其特征在于，包括：

測量得到接收機天線的遠場相位方向圖數據，將該遠場相位方向圖數據作為輸入測試數據；

利用所述輸入測試數據建立所述接收機天線的平均相位中心PCO、天線相位中心離散度PCV的數學模型；

利用最小二乘法導出所述天線的PCO和PCV的數值計算模型，利用線性方程組求解或多項式擬合的回歸分析方法對所述PCO和PCV的數值計算模型進行數值求解，得到所述天線的PCO和PCV的值。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的測量得到接收機天線的遠場相位方向圖數據，將該遠場相位方向圖數據作為輸入測試數據，其中包括如下的數據處理：

采用遠場測試方法或者近場測試方法，測量得到接收機天線遠場相位方向圖數據；將所述遠場相位方向圖數據中的個別異點和階躍剔除，形成規定角域內連續分布的有關相位方向圖的Excel表格數據；再將所述Excel表格數據轉換成文本文件，將所述文本文件作為輸入測試數據。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的利用所述輸入測試數據建立所述接收機天線的平均相位中心PCO、天線相位中心離散度PCV的數學模型包括：

將所述輸入測試數據分解為與仰角和方位角對應的測試數據格式；利用仰角和方位角對應的測試數據組成狀態矩陣；利用所述狀態矩陣和測量值建立所述接收機天線的PCO、PCV的數學模型，該數學模型為：

其中，i＝1，2，.....n，j＝1.....m。

D是PCO的相位測量量的觀測值矩陣，H為狀態矩陣，dφ為與PCV有關的觀測值誤差矩陣，Δx，Δy，Δz為接收機天線的相心相對于坐標原點的位置，θ_i，φ_j為天線觀測點的幅值方向的空間角，n和m是在方位和俯仰方向的測量點數，Q是與測量的整波長數有關的常量。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述的利用最小二乘法導出所述天線的PCO和PCV的數值計算模型，包括：

對所述PCO和PCV的數學模塊，采用最小二乘法回歸分析方法，使估計的誤差平方和即[D+H[Δx，Δy，Δz，-Q]^T]²達到最小，得到((Δx，Δy，Δz，-Q))^T的唯一解：

[Δx，Δy，Δz，-Q]^T＝-[H^TH]^-1H^TD

這就是PCO的數值計算模型，[...]^T為轉置矩陣，H^T＝H′為H的轉置矩陣，[...]^-1為逆矩陣。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述的利用線性方程組求解對所述PCO的數值計算模型進行數值求解，得到所述天線的PCO和PCV的值包括：

利用矩陣求逆、矩陣轉置及矩陣相乘對所述PCO的數值計算模型進行運算，得到[Δx，Δy，Δz]，這就是所述PCO的值，將所述[Δx，Δy，Δz]代入所述PCO、PCV的數學模型得到PCV隨入射信號仰角和方位角的變化方程

對所述變化方程采用最小二乘法或求均方根誤差，得到PCV的值。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述的多項式擬合包括一次線性擬合或者二次多項式擬合或者三次多項式擬合。

7.一種對接收機天線的相位中心進行校準的裝置，其特征在于，包括：

輸入測試數據獲取模塊，用于測量得到接收機天線的遠場相位方向圖數據，將該遠場相位方向圖數據作為輸入測試數據；

數學模型建立模塊，用于利用所述輸入測試數據建立所述接收機天線的平均相位中心PCO、天線相位中心離散度PCV的數學模型；

數學模型求解模塊，用于利用最小二乘法導出所述天線的PCO和PCV的數值計算模型，利用線性方程組求解或多項式擬合的回歸分析方法對所述PCO和PCV的數值計算模型進行數值求解，得到所述天線的PCO和PCV的值。