[發(fā)明專利]一種陣列天線的診斷方法、設備、系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711168212.0
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN109813969B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)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(tǒng)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(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃瓊

本發(fā)明公開了一種陣列天線的診斷方法，包括如下步驟：S1.獲得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(shù)據(jù)E；S4.根據(jù)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(shù)據(jù)E獲得口徑場激勵I′；S5.計算口徑場激勵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，反之則該陣元判定為正常陣元。本發(fā)明通過較少的測量數(shù)據(jù)，結合陣列天線已知的先驗知識，能夠快速、高效地對陣列天線進行診斷，并且將故障定位至單個陣元，對研發(fā)和產(chǎn)線上的陣列天線診斷有著重要的意義。

技術領域

本發(fā)明涉及天線技術領域，具體而言，涉及一種陣列天線的診斷方法、設備、系統(tǒng)以及計算機可讀存儲介質(zhì)。

背景技術

天線在通信、廣播、電視、雷達和導航等無線電系統(tǒng)中被廣泛的應用，起到了傳播無線電波的作用，是有效地輻射和接受無線電波必不可少的裝置。陣列天線是一類由不少于兩個天線陣元規(guī)則或隨機排列并通過適當激勵獲得預定輻射特性的天線。近年來，陣列天線作為民用和軍用天線技術的一個重要發(fā)展方向備受關注。

陣列天線由多個天線陣元組成，每個陣元饋以一定幅度和相位的信號以形成特定的波束并實現(xiàn)波束掃描，各陣元的信號疊加形成陣列天線的信號。一般情況下，通過控制連接陣元的衰減器對陣元的信號幅度進行調(diào)節(jié)并形成所需要的波束，通過改變連接陣元的移相器的相位對陣元信號的相位進行控制以實現(xiàn)波束掃描。

陣列天線在實際制造過程中，由于加工精度等造成的結構不對稱，以及器件本身的不一致性，另外天線本身的波動、天線陣元之間的互耦等使得部分天線陣元的幅度和相位可能與預期值不同，甚至部分陣元失效，陣元的幅相偏差或失效會造成陣列天線口徑場的變化，進而造成陣列的輸出與理想情況存在偏差，影響天線的性能和使用。因此需要對陣列天線進行診斷以判斷其指標是否達到設計預期。

傳統(tǒng)的天線測試方法主要是遠場測試和近場測試兩類，這些方法以進行陣列天線整體特性測試為主，無法將故障定位到輻射陣元。現(xiàn)在常用的中場單通道測試通過控制陣列天線依次開關各個輻射陣元，在陣面的中場區(qū)，即相對于輻射陣元的遠場區(qū)利用寬瓣測試天線進行測試，通過接收功率下降幅度判斷陣元是否故障。這種方法雖然可將故障進行定位，但每次只能測試一個陣元。

一種更高效的、能夠?qū)⒐收隙ㄎ恢陵囋年嚵刑炀€的診斷方法亟待提出。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種陣列天線的診斷方法，通過較少的測量，能夠快速高效地對陣列天線的進行診斷。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提出了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(shù)據(jù)E，所述第一測量數(shù)據(jù)E包含幅度和相位信息，M≥N/3；

S4.根據(jù)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(shù)據(jù)E獲得口徑場激勵I′；

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。

作為本發(fā)明的進一步限定，所述陣元方向圖由陣元的孤立方向圖經(jīng)過修正獲得。