[发明专利]一种阵列天线的校准方法、设备、系统以及计算机可读存储介质

权利要求书

1.一种阵列天线的校准方法，其特征在于，所述阵列天线包括N个阵元，所述校准方法包括如下步骤：

S1.获得所述阵列天线的阵元方向图以及阵元方向图中心的位置；

S2.馈入T组线性无关的端口激励I₁，I₂…I_T，获得相应的T组口径场激励I′₁，I′₂…I′_T，具体包括如下步骤：

S201.馈入端口激励I_t，t＝1，2，...，T；

S202.获得M_t个测量点的位置以及阵列天线在M_t个测量点处的电/磁场的测量数据E_t，所述测量数据E_t包含幅度和相位信息，M_t≥N/3；

S203.根据所述阵元方向图、阵元方向图中心的位置、测量点的位置以及测量数据E_t获得口径场激励I′_t；

S3.根据T组线性无关的端口激励I₁，I₂…I_T和T组口径场激励I′₁，I′₂…I′_T计算得到校准矩阵C，其中对于任意一组对应的端口激励I_t和口径场激励I′_t都有I′_t＝C×I_t；

S4.根据所述校准矩阵C对阵列天线各阵元进行校准。

2.根据权利要求1所述的阵列天线的校准方法，其特征在于，所述步骤S2中，T≥N，构建矩阵II，II＝[I₁ I₂…I_T]，构建矩阵II′，II′＝[I′₁ I′₂…I′_T]，所述步骤S3中根据II′＝C×II计算得到校准矩阵C。

3.根据权利要求1所述的阵列天线的校准方法，其特征在于，校准矩阵C表达为

其中，C_n＝[C_1n C_2n…C_Nn]^T为校准矩阵C中的第n列，称为第n个阵元的端口耦合系数，表示第n个阵元端口对各阵元端口的耦合，C_dn称为第n个阵元端口对第d个阵元端口的耦合元素，n＝1，2，...，N，d＝1，2，...，N，()^T表示转置；

定义以单个阵元为圆心，x^λ为半径的圆为该单个阵元的耦合区，其中x为不小于1的实数，λ为阵列天线工作频率的波长，对任意两个阵元而言，如果其耦合区内的阵元数量和分布相同，则所述两个阵元互为等耦合阵元，令所述阵列天线包括U组互不相同的等耦合阵元，在所述U组互不相同的等耦合阵元的每组中分别任意选取1个阵元组成包括U个阵元的子阵列，所述步骤S2中，向所述子阵列馈入T组线性无关的端口激励I₁，I₂…I_T，T≥U，获得相应的所述子阵列的T组口径场激励I′₁，I′₂…I′_T，构建矩阵III，III＝[I₁ I₂…I_T]，构建矩阵III′，III′＝[I′₁…I′_T]，所述步骤S3包括如下两个步骤：

S301.根据III′＝C′×III计算得到所述子阵列的校准矩阵C′，

S302.根据校准矩阵C′中的端口耦合系数以及各阵元的相对位置，计算得到校准矩阵C。