[發明專利]相控陣天線串饋校準耦合網絡校準方法

有效

• 申請號: 202011044854.1
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112290982B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 楊順平;張云;何凌云
• 申請（專利權）人: 西南電子技術研究所(中國電子科技集團公司第十研究所)
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06;H04B7/08;H04B17/12;H04B17/21
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 黎飛

1.一種相控陣天線串饋校準耦合網絡校準方法，具有如下技術特征：將相控陣天線的單向串饋校準耦合網絡改為雙向饋電校準耦合網絡，利用N個對應連接天線陣元的耦合器C1、C2、…、CN構成的串行饋電校準耦合網絡和對應耦合器的C1、C2、…、CN連接的TR1、TR1、…、TR1組件相連波束形成網絡組成雙向傳輸串行饋電校準耦合網絡，以首尾端耦合器和波束形成網絡引出一致的耦合端口A、B、D為校準通道，然后在首尾端耦合器校準通道之間并聯切換開關，將切換開關和波束形成網絡的B端校準通道一起連接校準分機，然后采用切換的方式，采集A、B、D端口各個通道的信號，檢測各通道信號的幅度、相位，對每條支路分別進行通道幅度、相位校準；

校準分機采用快速傅里葉變換FFT算法或者矢量平均算法得到第i支路A端口到B端口的傳輸系數第i支路D端口到B端口的傳輸系數在校準第i路通道時，校準分機將D端口處于匹配狀態，先以A、B端口做一次校準得到一組通道測試值和第i條支路A端口到B端口的傳輸系數信號在校準耦合通道的雙向傳輸兩次測試結果進行校準，計算出不同溫度下串饋電校準耦合網絡幅度相位的穩定傳輸參數，減小耦合校準通道隨溫度的幅度相位波動；

校準分機將A端口處于匹配狀態，再以D、B端口做一次校準得到一組通道測試值和第i條支路D端口到B端口的傳輸系數(1)×(2)得到：

由(4)和(5)即可得到被測第i支路的幅度和相位特性，其中，為A端口到第i條支路耦合網絡端口的傳輸系數，為第i條支路耦合網絡端口到B端口的傳輸系數，為D端口到第i條支路耦合網絡端口的傳輸系數，e為自然對數函數的底數，j表示虛數單位，θ表示復數的相位，i、M、N為常數。

2.如權利要求1所述的相控陣天線串饋校準耦合網絡校準方法，其特征在于：相控陣通道校準只考慮通道的相對幅度和相位時，各個通道的幅度和相位用和表示，

并且耦合通道包含的兩個傳輸系數對于每條支路來說，信號在校準耦合網絡中經歷的電長度是一致的。

3.如權利要求1所述的相控陣天線串饋校準耦合網絡校準方法，其特征在于：通過實驗室測試各個通道的幅度相位值，將各個支路通道幅度相位調整到預先設定狀態。

4.如權利要求1所述的相控陣天線串饋校準耦合網絡校準方法，其特征在于：A端口和D端口與波束形成網絡B端口送來的信號，分別通過切換開關和通過校準分機形成校準分機進行參考傳輸系數S_AB、S_BD的測試校準回路。

5.如權利要求2所述的相控陣天線串饋校準耦合網絡校準方法，其特征在于：校準分機按照公式(6)、(7)計算得到各個支路的相對幅度參考值和相對相位參考值

6.如權利要求1所述的相控陣天線串饋校準耦合網絡校準方法，其特征在于：校準時，A端口和D端口與B端口分機送來的信號分別通過切換開關，形成校準分機進行A端口到B端口的工作傳輸系數S_AB′的測試的校準回路、D端口到B端口的工作傳輸系數S_DB′的測試的校準回路。

7.如權利要求5所述的相控陣天線串饋校準耦合網絡校準方法，其特征在于：校準分機采用FFT算法或者矢量平均算法得到各個支路的參考值按照公式(6)、(7)，得到各個支路的饋電相對幅度值(單位為dB)?(8)，

得到各個支路的饋電相對相位值

(8)-(6)式得到各個支路的幅度誤差

，

(9)-(7)式得到相位誤差

其中，為第i條支路A端口到B端口的傳輸系數，為第i條支路D端口到B端口的傳輸系數，為各支路相對相位參考值。