[發明專利]一種二次雷達相控陣天線的智能自適應校準方法

在審

• 申請號: 202011045743.2
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112269167A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 蔣鑫;陳偉;張銀;楊見
• 申請（專利權）人: 四川九洲空管科技有限責任公司
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40;G01S13/74;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: 胡川

本發明公開了一種二次雷達相控陣天線的智能自適應校準方法，二次雷達相控陣天線包括天線陣列、包括多路獨立的通道的數字收發組件和校準源，該方法包括初始校準流程；初始校準流程包括：利用定向天線發射的方波信號進行校準得到接收外校準補償系數；利用校準源發射校準脈沖、多路通道接收校準脈沖進行校準得到接收內校準補償系數；利用控制多路通道依次發射校準脈沖、校準源接收校準脈沖進行校準得到發射內校準補償系數；根據接收外校準補償系數和接收內校準補償系數計算得到發射外校準補償系數和天線校準耦合系數，將接收外校準補償系數和發射外校準補償系數補償到多路通道中。本發明能夠在外場使用過程中對通道幅相特性進行自動校準。

技術領域

本發明涉及天線校準技術領域，特別是涉及一種二次雷達相控陣天線的智能自適應校準方法。

背景技術

二次雷達能夠精確探測飛機的方位、高度、速度信息，廣泛運用于軍民航路飛行監視、日常及軍演飛行保障等空中交通管制領域。二次雷達相控陣天線在出廠后的安裝以及日常維護和檢修過程中，都可能造成系統的通道幅相特性發生變化，形成的收/發波束發生畸變，造成波束指向不準、輻射能量不集中、增益變小等問題，最終導致二次雷達測角精度變差、作用距離變短，影響正常使用，因此需要對二次雷達相控陣天線進行校準。

現有的校準方法，需要在暗室進行測試對收/發通道的幅相特性進行標定，然后在天線設備當中進行固定補償。但是對于陣面結構較為復雜、覆蓋介質不均勻的大型相控陣天線系統，如地面陣地、大型飛機、艦艇等，難以找到如此大面積的暗室，而且即便有這樣的暗室，返場測試的成本也非常高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種二次雷達相控陣天線的智能自適應校準方法，能夠在外場使用過程中對通道幅相特性進行自動校準。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種二次雷達相控陣天線的智能自適應校準方法，所述二次雷達相控陣天線包括天線陣列、數字收發組件和校準源，所述數字收發組件包括多路獨立的通道，所述智能自適應校準方法包括初始校準流程；

所述初始校準流程包括步驟S1、S2、S3和S4；

S1：控制多路通道接收定向天線發射的方波信號，選擇預定通道作為參考通道，計算其余通道相對參考通道的接收外校準補償系數X_i，其中，所述定向天線標定在天線陣列的法向軸上，i＝1...N，N表示通道數；

S2：控制所述校準源發射校準脈沖以及控制多路通道接收所述校準脈沖，選擇所述預定通道作為參考通道，計算其余通道相對參考通道的接收內校準補償系數A_i；

S3：控制多路通道依次發射校準脈沖以及控制校準源接收多路通道發射的校準脈沖，選擇所述預定通道作為參考通道，計算其余通道相對參考通道的發射內校準補償系數B_i；

S4：根據接收外校準補償系數X_i和接收內校準補償系數A_i計算得到天線校準耦合系數G_i，根據接收外校準補償系數X_i、接收內校準補償系數A_i和發射內校準補償系數B_i計算得到發射外校準補償系數Y_i，將接收外校準補償系數X_i和發射外校準補償系數Y_i補償到多路通道中；

其中，天線校準耦合系數G_i的計算公式為G_i＝X_i-A_i,發射外校準補償系數Y_i的計算公式為Y_i＝X_i-A_i+B_i。

優選的，所述智能自適應校準方法還包括更新校準流程，所述更新校準流程包括所述步驟S2和S3以及步驟S5；