[发明专利]相控阵天线快速自动校准方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种相控阵天线快速自动校准方法、装置及系统，获取相控阵天线姿态信息；计算并控制第一波束指向；对第一波束进行测试寻优；根据第一波束测试寻优得到的电平值记录表计算并控制第二波束指向；对第二波束进行测试寻优；将第一波束和第二波束测试寻优得到的控制电平值与计算得到的电平值进行对比并计算均方差；比较均方差与第一阈值和第二阈值之间的大小关系并实现全空域的波束控制；本发明通过对相控阵天线进行区域优化控制，实现天线系统特殊波束角度时的控制数据的提取，再通过相控阵天线波控算法对特殊波束角度附近角度区域内进行算法波控，实现快速度，高精度，全空域相控阵天线波束自动校准及控制。

技术领域

本发明涉及相控阵天线快速校准及波控技术领域，具体涉及一种相控阵天线快速自动校准方法、装置及系统。

背景技术

相控阵天线具有低延时，高精度，抗干扰等技术优势，被广泛应用于雷达或通信系统中。随着5G、卫星通信等新型技术领域突起，低成本相控阵天线逐渐成为热点。与成本要求不敏感的高精度T/R相控阵天线相比，新型低成本T/R、液晶等相控阵天线技术，具有易集成、低成本及结构简单等优势。然而，这些新兴技术设计及制造工艺尚不成熟，相控阵天线整体性能，特别是核心部件-移相器的性能一致性不足以支撑相控阵天线整体的系统需求。作为弥补这类产业设计及制造工艺的不足，具有相控阵天线快速自动校准及波控的装置急需解决。

现有技术通常采用T/R组件单元、移相器单元或天线通道单元逐一测试和校准，获取所有或绝大部分T/R组件单元、移相器单元或天线通道单元指标后，将单元指标写入算法映射表，再通过映射算法查询与计算得到天线大致波束指向，最后通过闭环校准寻找目标波束指向附近区域最大值实现相控阵波束控制的功能。

T/R组件单元或移相器单元测试的方式工作量极大，周期长，效率低；天线通道单元逐一测试和校准的方式无法避免天线单元之间串扰，造成测试误差，影响相控阵天线系统功能；算法映射及闭环校准实现在一定程度上解决天线系统发射或接收信号的最大取值，但只是选取相对较大的信号电平，并不是从根本上实现最大波束指向，因此无法避免出现根本性错误。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种相控阵天线快速自动校准方法、装置及系统，以解决现有技术存在的各种相控阵天线的测试校准方式工作量大、周期长、效率低、存在误差和无法避免出现根本性错误的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

第一方面，一种相控阵天线快速自动校准方法，包括：

S1：获取相控阵天线姿态信息；

S2：计算并控制第一波束指向；

S3：对所述第一波束进行测试寻优；

S4：根据所述第一波束测试寻优得到的电平值记录表计算并控制第二波束指向；

S5：对所述第二波束进行测试寻优；

S6：将所述第一波束和所述第二波束测试寻优得到的控制电平值与计算得到的电平值进行对比并计算均方差；

S7：比较所述均方差与第一阈值和第二阈值之间的大小关系；

若所述均方差小于所述第一阈值，则根据所述第一波束测试寻优得到的电平值记录表进行波束计算及控制；

若所述均方差大于所述第一阈值小于所述第二阈值，则根据所述第二个波束测试寻优得到的电平值记录表进行波束计算及控制；

若所述均方差大于所述第二阈值，则调整所述第一波束和所述第二波束之间的距离，对所述第二波束再次进行测试寻优，并将寻优得到控制电平值与所述第一波束测试寻优得到的控制电平值进行均方差数值计算，再次与所述第二阈值对比，直到小于所述第二阈值。

进一步的，所述测试寻优包括深度行扫描和深度列扫描。