[发明专利]一种基于紧缩场的阵中单元天线相位中心测量方法

权利要求书

1.一种基于紧缩场的阵中单元天线相位中心测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，在紧缩场中安装被测天线和信号发射馈源，被测天线即阵列天线固定在紧缩场中的被测天线转台上，并确保被测天线口面中心垂线与被测天线转台中心重合且被测天线的天线口面与紧缩场静区来波方向垂直；信号发射馈源固定在紧缩场发射馈源安装处，信号发射馈源波导口接噪声源；

第二步，采用旋转电矢量校准法对被测天线进行相位对齐，被测天线的阵中单元通道相位一致，记录此时被测天线各通道移相数据；采用旋转电矢量校准法对被测天线进行相位对齐的过程为：

(1)保持其余接收通道不变，对第1通道在0～360°以1°步进依次改变相位增量Δ，则加入相位增量后第1通道接收到的信号为：

此时测量随相位增量变化的各通道接收功率之和S，并对功率测量数据进行均值处理后结果按照：

y＝Acos(x+x₀)+B

形式进行曲线拟合，其中y为测量功率和的拟合结果，A为信号幅度值，x为对应变化通道的相位增量，x₀为信号初始相位值，B为信号幅度偏置，并通过索引得到各通道接收功率和的最大值S_max，最小值S_min及取得最大值时对应的相位增量Δ₁，此时Δ₁即为通道1需要补偿的相位值，计算机控制移相器将将通道1的相位增量变为完成对第1通道的相位校准；

(2)重复上述步骤(1)的相位校准过程，依次完成对所有通道的相位增量补偿和幅度调节，最终达到相位增量Δ₁均满足校准误差需求后停止循环校准过程，通道总数为n，对于第i号通道的相位调节值记为i＝1,…,n,θ＝0°，θ为天线测量转台旋转角度；

第三步，记录相位对齐时被测天线各通道移相数据随被测天线状态角度变化值，将被测天线转台旋转角度θ重复第二步操作；

第四步，统计记录的被测天线各通道移相数据随变化被测天线转台旋转角度θ的变化，计算被测天线的阵中单元天线相位中心变化并确定被测天线的阵中单元天线相位中心位置。

2.根据权利要求1所述的基于紧缩场的阵中单元天线相位中心测量方法，其特征在于：所述第三步中，每间隔设定的角度旋转天线测量转台方法为：

在所需的相位中心测量范围内以1°的角度间隔旋转天线测量转台，并重复第二步中的相位校准过程，得到移相器所需移相i＝1,…,n,j＝1,…,m，其中，m天线测量转台的旋转角度状态总数，以1°的角度间隔旋转天线测量转台，旋转范围为0°至50°，则m＝51；j代表天线测量转台的旋转角度θ的角度序号,即天线测量转台的第j个旋转角度。

3.根据权利要求1所述的基于紧缩场的阵中单元天线相位中心测量方法，其特征在于：所述第三步中，将实测相位对齐数据中各单元通道相位变化与理论值比对，根据相位变化与相位中心位置的关系确定被测阵中单元天线的相位中心位置的过程为：

根据相位中心与相位补偿关系，实际相位补偿偏差值对应的相位中心位置偏移为d_ij：

其中λ为被测天线工作的中心频点所对应波长，为移相器所需移相。