[发明专利]一种数字阵实时校准装置及方法

权利要求书

1.一种数字阵实时校准装置，其特征在于，包括数字阵天线、TR组件、耦合校准馈电网络和数据处理组件；

所述TR组件包括校准组件和收发组件；

所述数据处理组件控制所述校准组件产生接收校准信号；通过所述耦合校准馈电网络耦合到数字阵天线的各天线振子；所述收发组件与各所述天线振子连接，接收并处理各所述天线振子耦合的接收校准信号，输出接收校准数据到所述数据处理组件；

所述数据处理组件控制所述收发组件产生发射校准信号到数字阵天线的各天线振子；所述耦合校准馈电网络从天线振子获取发射校准耦合信号发送到所述校准组件，所述校准组件处理发射校准耦合信号，输出发射校准数据到所述数据处理组件；

所述数据处理组件根据收到的接收校准数据和发射校准数据，计算数字阵的发射和接收通道校准补偿数据；

还包括独立的射频校准通道，增设在耦合校准馈电网络与校准组件之间，用于传输所述接收校准信号或发射校准耦合信号；

所述耦合校准馈电网络设置在所述数字阵天线的内部，包括校准通道接口、功分校准馈电网络和耦合线；

所述校准通道接口为在数字阵天线的接口上增加的独立接口，连接所述射频校准通道与功分校准馈电网络，功分校准馈电网络通过耦合线与天线各通道振子馈电通路进行耦合；天线各通道振子采用直接馈电；

功分校准馈电网络采用等副同相功分方式将从校准通道接口输入的接收校准信号，通过耦合线分别耦合到各振子的馈电通路中；功分校准馈电网络通过耦合线耦合获取天线各通道发射校准耦合信号，反馈到校准通道接口输出。

2.根据权利要求1所述的数字阵实时校准装置，其特征在于，所述校准组件，设置在所述TR组件内部，所述校准组件包括：收发开关、接收支路、发射支路和预处理及接口电路；

所述收发开关，用于将接收支路或发射支路通过所述射频校准通道与所述耦合校准馈电网络连接；

所述接收支路，用于对接收的发射校准耦合信号依次进行限幅、滤波、低噪声放大和AD采样后，得到发射校准数据；

所述发射支路，用于产生接收校准信号依次经放大、滤波和限幅后，经收发开关发送到所述耦合校准馈电网络；

所述预处理及接口电路分别将所述发射支路和接收支路与所述数据处理组件连接，用于为所述发射支路和接收支路提供同步通信时钟、控制信号和数据通道，并为所述数据处理组件提供通信接口。

3.根据权利要求1-2任一所述的数字阵实时校准装置，其特征在于，所述数据处理组件与所述校准组件连接，用于产生控制指令控制所述校准组件中发射支路产生接收校准信号，并接收所述校准组件中接收支路输出的发射校准数据；

所述数据处理组件与所述收发组件连接，用于控制所述收发组件产生发射校准信号，并接收所述收发组件输出的接收校准数据；

所述数据处理组件根据收到的接收校准数据和发射校准数据，计算接收和发射通道校准补偿数据。

4.一种数字阵实时校准方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S501、根据雷达主机的工作状态自动决定是否发起校准，如果需要校准则直接控制设备进入校准状态；

步骤S502、按照预定的时序进行发射校准或/和接收校准，得到发射校准数据或/和接收校准数据；

步骤S503、处理所述发射校准数据或/和接收校准数据，计算发射或/和接收通道校准补偿数据，分别对数字阵的发射通道或/和接收信号进行实时补偿校准；

所述发射校准方法包括：

1)选择收发组件的发射通道发送发射校准信号；所述发射通道的选择覆盖所有通道，按照伪随机的方式进行跳选；并且发射信号的频点选择覆盖所有的频点，并按照伪随机的方式进行跳选；

2)耦合校准馈电网络从发射信号的振子中获取发射校准耦合信号，通过射频校准通道发送到校准组件；

3)校准组件接收发射校准耦合信号，并依次进行限幅、滤波、低噪声放大和AD采样后，得到发射校准数据；

4)根据当前校准的校准序号、通道编号、频点编号、工作温度和发射校准数据，结合历史补偿数据和天线耦合特性数据形成数据结构体输出到数据处理组件。