[發(fā)明專利]一種二次雷達(dá)寬帶有源相控陣系統(tǒng)及其動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810164782.0
• 申請(qǐng)日: 2018-02-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108549058B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史朝暉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川九洲電器集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01S7/40
• 分類號(hào): G01S7/40;G01S13/74
• 代理公司: 北京聿宏知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;張杰

本發(fā)明提供了一種二次雷達(dá)寬帶有源相控陣系統(tǒng)及其動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)方法，該方法包括：在接收到校準(zhǔn)請(qǐng)求指令后，通過(guò)有源相控陣中的各通道向各天線單元發(fā)射不同預(yù)設(shè)工作條件下的寬帶第一射頻信號(hào)，以對(duì)有源相控陣中的通道進(jìn)行發(fā)射動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)；在接收到校準(zhǔn)請(qǐng)求指令后，從各天線單元接收不同預(yù)設(shè)工作條件下的寬帶第二射頻信號(hào)，以對(duì)有源相控陣中的通道進(jìn)行接收動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)低副瓣的恒定波束和矢量權(quán)值系數(shù)快速改變，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)收發(fā)通道的動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于二次雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，尤其涉及一種二次雷達(dá)寬帶有源相控陣系統(tǒng)及其動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)方法。

背景技術(shù)

二次雷達(dá)寬帶有源相控陣通過(guò)有源相控陣體制進(jìn)行通道的波束控制，以在空中合成發(fā)射波束和接收波束。由于天線指標(biāo)對(duì)整個(gè)二次雷達(dá)系統(tǒng)的性能具有關(guān)鍵作用，為保證設(shè)計(jì)波束的低副瓣、提高分辯能力，在設(shè)計(jì)天線波束指標(biāo)時(shí)需要綜合考慮天線及射頻通道系統(tǒng)的特點(diǎn)和使用環(huán)境來(lái)進(jìn)行指標(biāo)的分配。為保證有源相控陣多個(gè)通道的幅度和相位一致性，需要對(duì)有源相控陣的接收通道和發(fā)射通道進(jìn)行校準(zhǔn)，以獲得良好的性能設(shè)計(jì)指標(biāo)。二次雷達(dá)系統(tǒng)在接收信號(hào)時(shí)，除接收正常的目標(biāo)回波即期望信號(hào)外，還會(huì)同時(shí)接收反射信號(hào)等干擾信號(hào)。干擾信號(hào)與期望信號(hào)發(fā)生疊加，會(huì)影響對(duì)目標(biāo)信號(hào)的檢測(cè)。在二次雷達(dá)處理時(shí)，需要提取期望信號(hào)，以得到目標(biāo)的參數(shù)信息。

現(xiàn)有二次雷達(dá)寬帶有源相控陣一般采用只在開(kāi)機(jī)時(shí)進(jìn)行寬帶初始校準(zhǔn)，寬帶校準(zhǔn)的參數(shù)特別是增益一般范圍較大，初始校準(zhǔn)完成后一般不再進(jìn)行校準(zhǔn)工作。通道一般采用收發(fā)控制，存在通道之間的相互耦合，另外由于隨工作時(shí)間的推移設(shè)備工作溫度、工作點(diǎn)、通道幅度、通道相位等會(huì)發(fā)生變化，造成通道幅度和通道相位的一致性誤差發(fā)生變化，由于通道幅度和通道相位的一致性誤差變化，會(huì)使波束指向、發(fā)射接收信號(hào)電平、旁瓣電平等的變化，造成誤差大，影響二次雷達(dá)系統(tǒng)的探測(cè)性能。

發(fā)明內(nèi)容

為解決以上問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種二次雷達(dá)寬帶有源相控陣系統(tǒng)及其動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)方法，用以實(shí)現(xiàn)低副瓣的恒定波束和矢量權(quán)值系數(shù)快速改變，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)收發(fā)通道的動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種二次雷達(dá)有源相控陣動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)方法，包括：

在接收到校準(zhǔn)請(qǐng)求指令后，通過(guò)所述有源相控陣中的各通道向各天線單元發(fā)射不同預(yù)設(shè)工作條件下的寬帶第一射頻信號(hào)，以通過(guò)所述有源相控陣中任一通道發(fā)射的寬帶第一射頻信號(hào)為基準(zhǔn)，基于預(yù)定規(guī)則調(diào)整通過(guò)其余通道發(fā)射寬帶第一射頻信號(hào)的幅度和相位復(fù)加權(quán)矢量，以對(duì)所述有源相控陣中的通道進(jìn)行發(fā)射動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)；和/或

在接收到校準(zhǔn)請(qǐng)求指令后，從各天線單元接收不同預(yù)設(shè)工作條件下的寬帶第二射頻信號(hào)，以通過(guò)所述有源相控陣中任一通道接收的寬帶第二射頻信號(hào)為基準(zhǔn)，基于預(yù)定規(guī)則調(diào)整通過(guò)其余通道接收的寬帶第二射頻信號(hào)的幅度和相位復(fù)加權(quán)矢量，以對(duì)所述有源相控陣中的通道進(jìn)行接收動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，以所述有源相控陣中任一通道發(fā)射的寬帶第一射頻信號(hào)為基準(zhǔn)，基于預(yù)定規(guī)則調(diào)整通過(guò)其余通道發(fā)射的寬帶第一射頻信號(hào)的幅度和相位復(fù)加權(quán)矢量，以對(duì)所述有源相控陣中的通道進(jìn)行發(fā)射動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)，進(jìn)一步包括：

在預(yù)設(shè)工作條件下，分別獲取所述有源相控陣中所有通道發(fā)射的所述寬帶第一射頻信號(hào)的幅度和相位；

以所述有源相控陣中通過(guò)任一通道發(fā)射的寬帶第一射頻信號(hào)的幅度和相位為基準(zhǔn)，基于有用合成功率最大干擾最小規(guī)則和范圍恒定規(guī)則，調(diào)整通過(guò)其余通道發(fā)射的所述寬帶第一射頻信號(hào)的幅度和相位復(fù)加權(quán)矢量，以使得通道發(fā)射的寬帶第一射頻信號(hào)的幅度偏差和相位偏差調(diào)整后使波束恒定在預(yù)定范圍內(nèi)；

基于調(diào)整后的幅度和相位復(fù)加權(quán)矢量生成相應(yīng)通道的波束控制碼；

根據(jù)所述波束控制碼對(duì)相應(yīng)通道的發(fā)射波束進(jìn)行控制；

在所有預(yù)設(shè)工作條件下，基于預(yù)定順序，按照以上方法分別對(duì)所有通道進(jìn)行發(fā)射動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)。