一種波導(dǎo)縫隙陣列天線校正裝置及校正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及天線校正領(lǐng)域，尤其涉及一種波導(dǎo)縫隙陣列雷達(dá)通道校正裝置及校正方法。
【背景技術(shù)】
[0002]波導(dǎo)縫隙陣列天線因其加工簡單、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、一致性較好、功率容量大的特點(diǎn)，在相控陣體制雷達(dá)中的應(yīng)用較為廣泛。以波導(dǎo)縫隙陣列天線作為天線的相控陣?yán)走_(dá)，具有一維相掃、發(fā)射波束賦形、多目標(biāo)跟蹤等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)的基礎(chǔ)在于一維相控陣?yán)走_(dá)的各發(fā)射和接收通道可獨(dú)立控制幅度及相位，而各通道幅度及相位較好的一致性，是一維相控陣?yán)走_(dá)發(fā)揮這些特點(diǎn)的重要保證。由于實(shí)際工程中通道的材料、加工和裝配安裝的不一致性，導(dǎo)致各通道幅度和相位存在較大差異，使得以波導(dǎo)縫隙陣列天線為基礎(chǔ)的相控陣?yán)走_(dá)的性能無法保證。
[0003]為保證波導(dǎo)縫隙陣列相控陣?yán)走_(dá)波束性能的發(fā)揮，需要對通道的幅度和相位進(jìn)行校正，相控陣?yán)走_(dá)可采用內(nèi)置校正網(wǎng)絡(luò)的方法對系統(tǒng)進(jìn)行校正，而在某些特定情況下，不需要對系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)校正，或者為了控制系統(tǒng)重量、系統(tǒng)空間受限無法內(nèi)置校正系統(tǒng)的情況下，需要采取其他手段進(jìn)行通道的幅度相位誤差校正。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對【背景技術(shù)】的不足，本發(fā)明提供了一種波導(dǎo)縫隙陣列雷達(dá)通道校正裝置及校正方法，本發(fā)明通過在微波暗室進(jìn)行波導(dǎo)縫隙陣列天線系統(tǒng)幅度、相位的校正，然后將校正后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在波控系統(tǒng)中；最后將調(diào)試好的波控系統(tǒng)、波導(dǎo)縫隙陣列天線、T/R組件和射頻傳輸線安裝在雷達(dá)產(chǎn)品中。這樣便可以取消雷達(dá)的內(nèi)置校正網(wǎng)絡(luò)，減輕了雷達(dá)的重量，節(jié)約了安裝空間。
[0005]解決了波導(dǎo)縫隙陣列雷達(dá)系統(tǒng)在不進(jìn)行實(shí)時(shí)校正的情況下，對雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行一次精確校準(zhǔn)的問題。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種波導(dǎo)縫隙陣列天線校正方法，校正過程在微波暗室中校正，包括以下步驟:發(fā)射通道幅度相位的校正和接收通道幅度相位的校正；
[0007]發(fā)射通道幅度相位的校正包括以下步驟:利用近場測試控制矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行信號(hào)的發(fā)射和接收，控制掃描架進(jìn)行位置移動(dòng)，同時(shí)自動(dòng)控制測試系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)采集；
[0008]發(fā)射通道幅度相位校正的信號(hào)流程為:矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀端口發(fā)射連續(xù)波信號(hào)，經(jīng)過功分網(wǎng)絡(luò)、T/R組件和射頻傳輸線后由波導(dǎo)縫隙陣列天線進(jìn)行發(fā)射，T/R組件發(fā)射通道設(shè)置的信號(hào)幅度和相位為期望值；測試探頭接收波導(dǎo)縫隙陣列天線發(fā)射的信號(hào)，經(jīng)過測試電纜進(jìn)入矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀端口，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀端口接收后采樣得到的幅度和相位值為測試值；
[0009]分別將測試值中的幅度和相位進(jìn)行自歸一，然后將期望值的幅度和相位進(jìn)行自歸一，利用自歸一后的期望值的幅度和相位分別與自歸一后的測試值的幅度和相位相減，得到通道間的幅度相位差，該幅度差和相位差即為系統(tǒng)發(fā)射通道的幅度相位補(bǔ)償值，并將補(bǔ)償值固化于波控系統(tǒng)中，作為校正參數(shù)進(jìn)行調(diào)用；
[0010]接收通道幅度相位的校正包括以下步驟:利用近場測試控制矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行信號(hào)的發(fā)射和接收，控制掃描架進(jìn)行位置移動(dòng)，同時(shí)自動(dòng)控制測試系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)采集；
[0011]接收通道幅度相位校正的信號(hào)流程為:矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀發(fā)射連續(xù)波信號(hào)，經(jīng)測試探頭進(jìn)行發(fā)射，由波導(dǎo)縫隙陣列天線接收，經(jīng)由T/R組件接收通道、射頻傳輸線、功分網(wǎng)絡(luò)后由矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行信號(hào)接收；T/R組件接收通道設(shè)置的幅度和相位值為期望值，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀接收后采樣得到的幅度和相位值為測試值；
[0012]分別將測試值中的幅度和相位進(jìn)行自歸一，然后將期望值的幅度和相位進(jìn)行自歸一，利用自歸一后的期望值的幅度和相位分別與自歸一后的測試值的幅度和相位相減，得到通道間的幅度相位差，該幅度差和相位差即為系統(tǒng)接收通道的幅度相位補(bǔ)償值，并將補(bǔ)償值固化于波控系統(tǒng)中，作為校正參數(shù)進(jìn)行調(diào)用。
[0013]根據(jù)如上所述的波導(dǎo)縫隙陣列天線校正方法，其特征在于:所述的測試探頭與波導(dǎo)縫隙陣列天線保持垂直，測試探頭與波導(dǎo)縫隙陣列天線之間的間距應(yīng)小于3_。
[0014]—種波導(dǎo)縫隙陣列天線校正裝置，包括波導(dǎo)縫隙陣列天線(1)、T/R組件(2)、功分網(wǎng)絡(luò)⑶、射頻傳輸線⑷、測試電纜(5)、測試探頭(6)、波控系統(tǒng)、自動(dòng)控制測試系統(tǒng)、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀和掃描架；波導(dǎo)縫隙陣列天線(I)與通過射頻傳輸線(4)與T/R組件(2)進(jìn)行連接，T/R組件⑵分別與波控系統(tǒng)和功分網(wǎng)絡(luò)(3)進(jìn)行連接，功分網(wǎng)絡(luò)(3)通過測試電纜(5)與矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行連接，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀通過測試電纜(5)與測試探頭(6)連接，其特征在于:所示的自動(dòng)控制測試系統(tǒng)控制矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的發(fā)射和接收信號(hào)，同時(shí)控制掃描架的移動(dòng)與信號(hào)的發(fā)射接收同步，所述的測試探頭(6)裝在掃描架上，掃描架可在平臺(tái)上移動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對波導(dǎo)縫隙陣列天線(I)的逐個(gè)測試。
[0015]根據(jù)如上所述的波導(dǎo)縫隙陣列天線校正裝置，其特征在于:所述的測試探頭(6)與波導(dǎo)縫隙陣列天線(I)保持垂直，測試探頭(6)與波導(dǎo)縫隙陣列天線(I)之間的間距應(yīng)小于3mm ο
[0016]本發(fā)明的有益效果是:解決了波導(dǎo)縫隙陣列雷達(dá)系統(tǒng)在不需要進(jìn)行實(shí)時(shí)校正和無法內(nèi)置校正系統(tǒng)時(shí)，利用微波暗室測試系統(tǒng)進(jìn)行雷達(dá)系統(tǒng)通道的幅度相位一致性快速校正。
【附圖說明】
[0017]圖1為波導(dǎo)縫隙陣列雷達(dá)暗室快速校正方法的系統(tǒng)組成；
[0018]圖2為發(fā)射校正流程圖；
[0019]圖3為接收校正流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]附圖標(biāo)記說明:1 一波導(dǎo)縫隙陣列天線，2 — T/R組件，3—功分網(wǎng)絡(luò)，4一射頻傳輸線，5一測試電纜，6一測試探頭。
[0021]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[0022]如圖1所示，本發(fā)明的一種波導(dǎo)縫隙陣列天線快速校正裝置包括波導(dǎo)縫隙陣列天線1、T/R組件2、功分網(wǎng)絡(luò)3、射頻傳輸線4、測試電纜5、測試探頭6、波控系統(tǒng)、自動(dòng)控制測試系統(tǒng)、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀和掃描架。測試探頭6裝在掃描架上，掃描架可在平臺(tái)上移動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對波導(dǎo)縫隙陣列天線I的逐各測試。本發(fā)明的波導(dǎo)縫隙陣列天線校正裝置在微波暗室進(jìn)行系統(tǒng)幅度、相位的校正，校正后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在波控系統(tǒng)中；然后將調(diào)試好的波控系統(tǒng)、波導(dǎo)縫隙陣列天線1、T/R組件2和射頻傳輸線4安裝在雷達(dá)產(chǎn)品中，這樣便取消雷達(dá)的內(nèi)置校正網(wǎng)絡(luò)，減輕了雷達(dá)的重量，節(jié)約了安裝空間。
[0023]如圖1，本發(fā)明的波導(dǎo)縫隙陣列天線暗室校正方法，其具體方法為，波導(dǎo)縫隙陣列天線I通過射頻傳輸線4與T/R組件2進(jìn)行連接，波控系統(tǒng)用來控制T/R組件2的幅度及相位值，功分網(wǎng)絡(luò)3將信號(hào)進(jìn)行功分及合成，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀通過測試電纜5分別連接功分網(wǎng)絡(luò)3和測試探頭6，自動(dòng)控制測試系統(tǒng)控制矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀發(fā)射和接收信號(hào)，同時(shí)控制掃描架的移動(dòng)與信號(hào)的發(fā)射接收同步。為減小測試時(shí)相鄰天線能量的耦合，測試探頭6選用與波導(dǎo)縫隙天線相同