[发明专利]一种数模混合相控阵天线系统校准方法

权利要求书

1.一种数模混合相控阵天线系统校准方法，其特征在于，用于对由M×N个天线单元组成的数模混合相控阵天线系统进行校准，该数模混合相控阵天线系统包括M个TR组件，每个TR组件包含N个射频通道，M≥2，N≥2；校准过程分为射频校准和中频校准，具体包括以下步骤：

(1)进行TR组件射频通道校准，初始化k＝1，i＝2，j＝1；

(2)将第k个TR组件的通道1作为校准通道，第i个TR组件的通道j作为待测通道，用线缆连接校准通道和待测通道，控制校准通道为发射状态，待测通道为接收状态，其它TR组件的射频通道为断开状态，校准通道产生校准信号S，待测通道接收信号S_ij，计算接收信号与校准信号之间的幅相参数

(3)将幅相参数φ_ij转换计算得到TR组件的接收配置参数P_ij；具体方式为：根据表达式得到幅度参数A_ij和相位参数θ_ij，按照TR组件的幅相配置格式得到参数P_ij；

(4)控制校准通道为接收状态，待测通道为发射状态，其它TR组件的射频通道为断开状态，待测通道产生校准信号S'，校准通道接收信号S'_ij，计算接收信号与校准信号之间的幅相参数

(5)将幅相参数φ'_ij转换计算得到TR组件的发射配置参数P'_ij；

(6)判断j是否等于N，若等于，转到步骤(7)，若不等于，将j加1，转到步骤(2)；

(7)判断k是否等于2，若等于，转到步骤(9)，若不等于，转到步骤(8)；

(8)判断i是否等于M，若等于，设置k＝2，i＝1，j＝1，转到步骤(2)，若不等于，将i加1，并令j＝1，转到步骤(2)；

(9)通过TR组件的接收配置参数P_ij以及发射配置参数P'_ij，i＝1,2,…,M，j＝1,2,…,N，分别对TR组件的接收通道和发射通道进行移相器的配置，完成TR组件的射频通道校准；

(10)进行天线中频通道接收校准，通过耦合器将中频校准通道与天线各中频通道连接，控制天线中频通道为接收状态，中频校准通道为发射状态；

(11)中频校准通道发射校准信号S₀，天线中频通道接收信号S_n，n＝1,2,…,M，以中频通道1的接收信号S₁为基准，计算得到天线中频通道的接收校准系数

(12)进行中频通道发射校准，初始化l＝1，开始校准中频通道l；

(13)控制天线中频通道l为发射状态，中频校准通道为接收状态，其它天线中频通道为断开状态；

(14)天线中频通道l发射信号S'₀，中频校准通道接收信号为S'_l，计算得到中频通道l的发射校准系数

(15)判断l是否等于M，若等于，转到步骤(16)，若不等于，将l加1，转到步骤(13)；

(16)通过中频通道接收校准系数以及发射校准系数对天线系统的中频通道进行校准补偿，从而实现整个数模混合相控阵天线系统的校准。

2.根据权利要求1所述的一种数模混合相控阵天线系统校准方法，其特征在于，所述步骤(5)的具体方式为：根据表达式得到幅度参数A'_ij和相位参数θ'_ij，按照TR组件的幅相配置格式得到参数P'_ij。

3.根据权利要求1所述的一种数模混合相控阵天线系统校准方法，其特征在于，步骤(10)中所述的耦合器为M路通道耦合器，耦合器的输入口与天线中频接口连接，直连口与TR组件的中频接口连接，耦合口与中频校准通道连接。