[發明專利]毫米波陣列天線徑向距離校準方法

有效

• 申請號: 201711194523.4
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107991658B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 史明;張宇;劉曉娟;柳超杰;郝恩義;趙娜;楊莉莉;劉平
• 申請（專利權）人: 上海機電工程研究所
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

本發明提供了一種毫米波陣列天線徑向距離校準方法，包括以下步驟：步驟一，將毫米波天線調節裝置通過機械接口與待校準毫米波天線、基準毫米波天線相連接，形成毫米波天線組合件；步驟二，將毫米波天線組合件通過托架安裝在天線陣面上，其中，基準毫米波天線組合件安裝在陣面中心位置，其毫米波天線調節裝置的徑向調節旋鈕進行前后方向旋轉，使天線徑向位置處于可調范圍的中間處。本發明在毫米波天線徑向調節的同時實時進行與基準信號的比相測試，實現陣面上所有毫米波天線的徑向距離校準，并通過二個毫米波頻率點上的測試、比相處理，確保了毫米波陣列天線徑向校準位置的唯一性。

技術領域

本發明涉及陣列式毫米波目標系統技術領域，具體地，涉及一種毫米波陣列天線徑向距離校準方法。

背景技術

根據陣列式毫米波目標系統工作原理，每個毫米波陣列天線的輻射指向都必須對準陣面球心，且到達球心的距離誤差控制在要求范圍內，如1mm內。天線徑向距離校準的目的就是使所有布設在同一個球面上的毫米波天線指向球心，輻射口面到球心的距離誤差控制在1mm以內。以往厘米波天線徑向距離校準采用比相原理，利用厘米波校準系統和天線徑向距離調節裝置，通過被測天線與基準天線進行比相測試方法實現陣列天線徑向距離校準。但由于此方法采用單頻點測試，對徑向距離調節范圍有限定，即不能超過一個波長，否則會出現同相位點位置不唯一的情況。

受陣面加工精度的影響，毫米波陣列天線在陣面上的初始安裝位置存在較大的徑向誤差，一般達到幾十個mm。以毫米波天線波長為10mm，天線徑向距離調節范圍為30mm為例，那么整個距離調整范圍內最多會出現三個周期的毫米波，即相同相位點最多會出現3次，因此采用單頻率進行校準的方法顯然不可行。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種毫米波陣列天線徑向距離校準方法，其基于毫米波比相原理，利用毫米波目標校準系統和毫米波天線徑向距離調節裝置，采用毫米波雙頻點測試方法實現毫米波陣列天線徑向距離校準。

根據本發明的一個方面，提供一種毫米波陣列天線徑向距離校準方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，將毫米波天線調節裝置通過機械接口與待校準毫米波天線、基準毫米波天線相連接，形成毫米波天線組合件；

步驟二，將毫米波天線組合件通過托架安裝在天線陣面上，其中，基準毫米波天線組合件安裝在陣面中心位置，其毫米波天線調節裝置的徑向調節旋鈕進行前后方向旋轉，使天線徑向位置處于可調范圍的中間處；

步驟三，將毫米波信號源輸出通過毫米波電纜鏈接到基準毫米波天線的信號輸入口，同時引出一路到毫米波信號接收裝置；

步驟四，將毫米波接收裝置安裝在三軸轉臺上；

步驟五，連接毫米波信號接收裝置與中頻信號測量系統之間的中頻信號電纜和控制電纜，以及中頻信號測量系統與校準計算機之間的控制電纜；

步驟六，設置毫米波信號源的輸出信號的頻率和幅值；頻率先設為第一個測試頻率點，信號幅值的設置以中頻信號測量系統測得的中頻信號幅值處于線性工作范圍為原則；

步驟七，啟動校準計算機軟件，控制三軸轉臺姿態角位置，使接收裝置上的毫米波接收天線對準陣面上的基準毫米波天線，通過接收裝置、中頻信號測量系統及校準計算機采集基準毫米波天線與基準信號之間的第一相位差；

步驟八，將毫米波信號源輸出信號頻率設置為第二個測試頻率點；

步驟九，重復步驟七，通過接收裝置、中頻信號測量系統及校準計算機采集輸出基準毫米波天線與基準信號之間的第二相位差；