[发明专利]一种相控阵雷达天线的中场标校方法

说明书

本发明涉及一种相控阵雷达天线的中场标校方法，属于雷达领域。本发明在相控阵雷达天线阵面上任意选取A、B、C三个特征点，选用与相控阵雷达天线相同频段的喇叭天线，将喇叭天线口面正对于相控阵雷达天线，使得喇叭的主瓣能覆盖整个相控阵雷达天线阵面，使用全站仪测出喇叭天线口面中心P点至相控阵雷达天线阵面上标志点A、B、C的距离PA、PB、PC，进而求得各通道中心到喇叭天线口面中心的距离P1、P2…PN，根据距离P1、P2…PN求得各通道相位变化量，结合各通道相位测试值，获得各通道的相位校正系数。本发明在30m纵深的场地即可完成试验，大大减少测试距离，简化了测试流程，提高了测试效率，节约试验经费。

技术领域

本发明属于雷达领域，具体涉及一种相控阵雷达天线的中场标校方法。

背景技术

相控阵雷达是采用相控阵天线工作的一种新体制多功能电扫描雷达，自20世纪60年代问世以来获得了巨大的发展与应用。相控阵雷达在观测高速运动目标、实现雷达多功能、多目标跟踪和推远雷达作用距离等方面具有独特的优势，成为当今时代的主流。相控阵天线是相控阵雷达中的关键组成部分，往往决定雷达的系统方案。

对有源相控阵天线而言，只有准确的将各通道之间的幅度、相位差异测出并做出相应的补偿，才能实现精确的波束指向。如今组件各通道的幅度一致性较高，差异较小，故通道相位的标校是保证相控阵天线性能的关键。准确测量各通道之间的相位差是保证相控阵雷达精确波束指向的基础。

一般相控阵雷达天线的标校常在远场条件下进行。在远场条件下，测试信号源到雷达阵面各通道中心的距离近似相等，测得的各通道间相位差异主要由相控阵天线内部器件差异产生，相控阵雷达天线相位远场标校对试验条件要求高，易受限于时间、场地、经费等原因，难以达到理想试验结果。如何在中场条件(测试距离小于远场)下快速、便利并准确地标校雷达相控阵天线是一个急需解决的问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何提供一种相控阵雷达天线的中场标校方法，以解决相控阵雷达的通道校准问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出一种相控阵雷达天线的中场标校方法，该方法包括如下步骤：

S1、对相控阵雷达各系统通电预热，使得雷达各部分工作状态稳定，确认相控阵雷达天线各通道状态稳定；

S2、在相控阵雷达天线阵面上任意选取A、B、C三个特征点，相控阵雷达天线各通道中心位置和天线阵面上标出的A、B、C点在同一平面，将此平面设为XOY平面，并建立空间坐标系；

S3、规定A点坐标为(x_a,y_a,0)，B点坐标为(x_b,y_b,0)，C点坐标为(x_c,y_c,0)，阵面各通道坐标为(x₁,y₁,0)、(x₂,y₂,0)，…，(x_n,y_n,0)；

S4、选用与相控阵雷达天线相同频段的喇叭天线，将喇叭天线口面正对于相控阵雷达天线，使得喇叭的主瓣能覆盖整个相控阵雷达天线阵面；

S5、将喇叭天线口面中心标记为P点，测出P点至相控阵雷达天线阵面上标志点A、B、C的距离PA、PB、PC；

S6、根据空间坐标关系求出P点坐标(x_p,y_p,z_p)；

S7、求出相控阵雷达天线各通道中心到喇叭天线口面中心的距离P1、P2…PN；

S8、由喇叭天线口面中心到相控阵雷达天线各通道中心的距离差异导致的各通道相位变化量分别为：