[发明专利]一种平面阵阵列天线馈线相位补偿方法及系统

权利要求书

1.一种平面阵阵列天线馈线相位补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：建立信号发射模块，通过所述信号发射模块发射用于阵列天线馈线相位估计的无线电射频信号；

S2：建立阵列天线馈线相位补偿模块，通过所述阵列天线馈线相位补偿模块接收所述无线电射频信号，形成阵列天线接收信号；

S3：建立阵列天线馈线相位估计模块，所述阵列天线馈线相位补偿模块将所述阵列天线接收信号送入所述阵列天线馈线相位估计模块中，获取馈线相位估计；

获取所述馈线相位估计，具体包括如下步骤：

S31：根据阵列天线中各个阵元的位置(x_k,y_k,0)(k＝1,2,...,N)，得出导向矢量A与射频信号的入射角的关系为：

其中，θ表示入射信号的俯仰角，即射频信号入射方向与XOY平面的夹角，表示入射信号的方位角，即射频信号入射方向在XOY平面的投影与X轴正方向的夹角，w₀表示入射信号的中心频率点，c表示光速；

S32：分别将阵列天线中各个阵元通道接收到的正弦波射频信号通过同一个本地振荡器进行正交下变频，得到同相I与正交Q两路信号，合成复信号X(t)：

其中，θ_k,(k＝1,2,...,N)表示通道k引入的馈线相位，w_d表示入射信号正交下变频后的载波频率残差，θ₀表示入射信号的载波初始相位；

当所述信号发射模块置于平面阵的法线方上时，θ＝90°，同时，

S33：将阵元A_k,(k＝2,3,...,N)的接收信号x_k(t)分别与阵元A₁的接收信号x₁(t)做相关，得到

即阵元A_k馈线相位与阵元A₁馈线相位差为θ_k-θ₁，为了获得可靠的相位差估计值对接收时长内的观测值进行平均，从而，建立了平面阵各个通道馈线相位之间的关系；

S34：取θ₁＝0，确定其余各通道馈线相位θ_k,(k＝2,3,...,N)，并送入所述阵列天线馈线相位补偿模块进行抵消；

S4：建立阵列天线信号处理模块，当所述阵列天线馈线相位补偿模块获取到所述阵列天线馈线相位估计模块中的所述馈线相位估计后，将所述阵列天线接收信号送入所述阵列天线信号处理模块中进行后续处理。

2.根据权利要求1所述的平面阵阵列天线馈线相位补偿方法，其特征在于，在步骤S1中，所述无线电射频信号的波形为正弦波，所述无线电射频信号的频率点为阵列天线的中心频率点。

3.根据权利要求1所述的平面阵阵列天线馈线相位补偿方法，其特征在于，在所述阵列天线馈线相位补偿模块上设置有一包含连通到所述阵列天线馈线相位估计模块与所述阵列天线信号处理模块两个位置的切换开关；

当需要将所述阵列天线接收信号送入所述阵列天线馈线相位估计模块中，获取所述馈线相位估计时，将所述切换开关切换到与所述阵列天线馈线相位估计模块连通的位置上；

当所述阵列天线馈线相位估计模块获取到所述阵列天线馈线相位估计模块中的所述馈线相位估计后，将所述切换开关切换到与所述阵列天线信号处理模块连通的位置上，将所述阵列天线接收信号送入所述阵列天线信号处理模块中进行后续处理。

4.根据权利要求1所述的平面阵阵列天线馈线相位补偿方法，其特征在于，将所述信号发射模块，设置于平面阵的法线方向上。

5.根据权利要求1所述的平面阵阵列天线馈线相位补偿方法，其特征在于，在步骤S3中，当所述阵列天线馈线相位补偿模块将所述阵列天线接收信号送入所述阵列天线馈线相位估计模块中，获取所述馈线相位估计时，阵列天线中各个馈线的相位补偿值默认为0。