[发明专利]阵列天线宽频带通道并行校准方法

权利要求书

1.一种阵列天线宽频带通道并行校准系统，包括：阵列天线宽频带通道经耦合器/开关单元切换控制阵列天线系统校准工作模式与正常工作等模式的外部射频部分、含有系统控制单元的内部射频部分、内含数字处理与存储单元的数字处理单元和带有本振、电源的公共系统设备，其特征在于：在系统控制单元与耦合器/开关单元之间设有相连阵列天线的校准信号生成单元，内部射频部分相连公共系统设备，外部射频部分通过内部射频部分相连数字处理单元，从而组成阵列天线宽频带通道并行校准系统，在系统控制单元控制下，阵列天线系统处于校准工作模式，同时，校准信号生成单元生成校准信号，校准信号通过耦合器/开关单元将校准信号耦合和/或切换到阵列天线的多路通道中；系统控制单元进行一次校准信号生成控制，并以阵列任意一个通道作为基准的参考通道，将多路通道接收的校准信号与参考通道接收的校准信号进行比较，计算出其余各个通道相对参考通道在所有对应频点上幅度和相位相对值，即通道校准系数，然后将计算出的通道校准系数存储在数字处理单元的存储器中；在数字处理单元中，数字信号处理器DSP或现场可编程门阵列FPGA执行幅度和相位相对值测量，获得频点集合内的频率对应的宽频带通道幅相不一致的校准系数。

2.如权利要求1所述的阵列天线宽频带通道并行校准系统，其特征在于：数字处理部分包括数字信号处理器DSP、现场可编程门阵列FPGA与存储单元，存储单元包括：数字信号处理器DSP对应的闪存FLASH或随机存储器RAM，现场可编程门阵列FPGA对应的闪存FLASH或随机存储器RAM数字计算处理存储单元。

3.如权利要求1所述的阵列天线宽频带通道并行校准系统，其特征在于：外部射频部分主要包括：阵列天线宽频带通道顺次串联的耦合器/开关单元、放大器/功率放大器和射频选择器，阵列天线宽频带通道通过校准信号生成单元相连系统控制单元。

4.如权利要求1所述的阵列天线宽频带通道并行校准系统，其特征在于：在放大器/功率放大器中，放大器接收阵列天线信号，功率放大器发射阵列天线信号，系统控制单元通过耦合器/开关单元开关对放大器/功率放大器进行切换。

5.如权利要求1所述的阵列天线宽频带通道并行校准系统，其特征在于：内部射频部分主要包括：射频选择器并行顺次串联的变频单元、预选择器、模-数转换单元和模-数转换单元并行串联的数字处理单元，模-数转换单元在接收信号时将通道接收的射频模拟信号转换为数字信号，以及无线电系统生成的数字信号转换为模拟信号分别送入放大器/功率放大器用于接收和发射。

6.如权利要求1所述的阵列天线宽频带通道并行校准系统，其特征在于：当外部电磁信号在阵列天线上响应并形成射频信号，进入阵列天线系统时，阵列天线系统在系统控制单元控制下，接收的射频信号，依次经过外部射频部分中的耦合器/开关单元、放大器/功率放大器中的放大器放大，送入射频选择器，射频选择器选择需要接收的外部信号所在频段；射频选择器选择的射频信号通过内部射频部分接收机进行频段预选择后送入变频单元变频处理为中频或基带信号，经由模数转换单元完成中频信号或基带信号从模拟到数字的转换，再利用数字信号处理器DSP、现场可编程门阵列FPGA进行阵列信号处理算法处理，并将系统相关数据在随机存储器RAM或闪存FLASH等存储资源中进行存储，或直接发送至显示器。

7.如权利要求1所述的阵列天线宽频带通道并行校准系统，其特征在于：数字信号处理器DSP、现场可编程门阵列FPGA将产生的数字基带信号发送至模数转换单元，进行数字到模拟信号的转换，将形成的模拟基带信号，经过变频单元变频形成射频信号，通过射频选择器选择后经由放大器/功率放大器中的功率放大器进行放大，并经过耦合器/开关单元送入阵列天线完成信号的辐射。