[發明專利]一種陣列天線的診斷方法、設備、系統

有效

• 申請號: 201711168212.0
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN109813969B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 漆一宏;于偉;沈鵬輝
• 申請（專利權）人: 深圳市通用測試系統有限公司
• 主分類號: G01R29/10
• 分類號: G01R29/10;G01R29/08
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃瓊

1.一種陣列天線的診斷方法，其特征在于，所述陣列天線包括N個陣元，所述診斷方法包括如下步驟：

S1.獲得所述陣列天線的陣元方向圖以及陣元方向圖中心的位置；

S2.饋入端口激勵I；

S3.獲得M個第一測量點的位置以及陣列天線在M個第一測量點處的電/磁場的第一測量數據E，所述第一測量數據E包含幅度和相位信息，M≥N/3；

S4.根據所述陣元方向圖、陣元方向圖中心的位置、第一測量點的位置以及第一測量數據E獲得口徑場激勵I′；

所述步驟S4中陣元方向圖、陣元方向圖中心的位置、第一測量點的位置、第一測量數據E以及口徑場激勵I′滿足關系式：E＝YI′，其中E是所述M個第一測量點測得的電/磁場，為M×1的矩陣，Y是陣元到第一測量點的幅相變換矩陣，Y根據陣元方向圖、陣元方向圖中心的位置以及第一測量點的位置獲得；

S5.計算所述口徑場激勵I′與參考口徑場激勵I′_R的差值，對于單個陣元而言，如果差值大于預設閾值，則該陣元判定為故障陣元，如果差值小于預設閾值，則該陣元判定為正常陣元。

2.根據權利要求1所述的陣列天線的診斷方法，其特征在于，所述陣元方向圖由陣元的孤立方向圖經過修正獲得。

3.根據權利要求2所述的陣列天線的診斷方法，其特征在于，所述修正的實施方式為：基于預設修正矩陣通過計算進行修正，或者基于陣列天線的物理參數或/和機械模型或/和仿真模型通過仿真進行修正，所述陣列天線的物理參數包括天線形式和陣列結構。

4.根據權利要求1-3中任一所述的陣列天線的診斷方法，其特征在于，以任意參考點為原點建立球坐標系，第n個陣元的陣元方向圖中心的位置的坐標為(R_n，θ_n，φ_n)，n＝1，2，...，N，第n個陣元的陣元方向圖表示為f_n(θ，φ)，第m個第一測量點位置的坐標為(R′_m，θ′_m，φ′_m)，m＝1，2，...，M，所述陣元到測量點的幅相變換矩陣Y為

是第n個陣元在第m個第一測量點的位置的幅相變換因子，其中(θ′_mn，φ′_mn)是第m個第一測量點的位置相對于第n個陣元的陣元方向圖中心的位置所在的角度，f_n(θ′_mn，φ′_mn)是第n個陣元在(θ′_mn，φ′_mn)角度的陣元方向圖信息，包含幅度和相位信息，是對第n個陣元的陣元方向圖在第m個第一測量點的位置進行的相位修正，是第m個第一測量點的位置指向第n個陣元的陣元方向圖中心的位置的矢量的模長，k是電磁波傳播常數。

5.根據權利要求4所述的陣列天線的診斷方法，其特征在于，所述陣列天線各陣元的陣元方向圖相同，f₁(θ，φ)＝f₂(θ，φ)＝…＝f_N(θ，φ)＝f(θ，φ)，所述陣元到測量點的幅相變換矩陣Y為：

6.根據權利要求1-3,5中任一所述的陣列天線的診斷方法，其特征在于，所述測量點位于陣元的輻射遠場。

7.根據權利要求1-3,5中任一所述的陣列天線的診斷方法，其特征在于，當M＞N/3時，通過最小二乘法計算得到所述口徑場激勵I′。