[发明专利]一种适用于不同有源阵列天线的一体化校正系统及校正方法

摘要

本发明涉及一种适用于不同有源阵列天线的一体化校正系统及校正方法，包括：有源阵列天线、高精度测量实时补偿单元、测试探头、工控机、矢量网络分析仪、RF电缆、低频电缆；本发明具有校正精度高、校正时间短，简单、易于实现、具有强的通用性的优点，具有良好的工程实现性。

主权项

1.一种适用于不同有源阵列天线的一体化校正系统，其特征在于包括：有源阵列天线、高精度测量实时补偿单元、测试探头、工控机、矢量网络分析仪、RF电缆和低频电缆；有源阵列天线为待校正产品，各个RF通道具有移相、衰减和加断电能力，通过低频电缆与工控机相连接；高精度测量实时补偿单元为具有对RF信号通路和短路功能的微波部件，通过工控机的控制实现RF信号的通路和短路状态，补偿RF电缆抖动，矢量网络分析仪幅度和相位波动、矢量网络分析仪的温漂测量误差；测试探头用于接收有源阵列天线的RF信号，或者向有源阵列天线发射RF信号，测试探头置于有源阵列天线的远场，并与有源阵列天线的口面平行，口面中心对准；工控机一方面控制有源阵列天线的各个RF通道完成移相、衰减和加断电的配置；工控机还对有源阵列天线各个RF通道测量的幅度和相位数据，通过修正的三态换相校正算法进行处理，完成有源阵列天线RF通道的校正；另一方面控制高精度测量实时补偿单元，使高精度测量实时补偿单元置于通路或短路状态；第三方面还控制矢量网络分析仪读取有源阵列天线各个RF通道的幅度和相位，同时接收矢量网络分析仪传回的各个RF通道的幅度和相位；矢量网络分析仪两端与高精度测量实时补偿单元和测试探头连接，矢量网络分析仪与有源阵列天线、高精度测量实时补偿单元和测试探头通过RF电缆组成RF回路；低频电缆完成有源阵列天线高精度测量实时补偿单元、工控机和矢量网络分析仪的连接，保证工控机实现对高精度测量实时补偿单元、矢量网络分析仪的控制、有源阵列天线的供电；其中，所述修正三态换相校正算法，利用每个待校正RF通道的6次测量数据进行修正三态换相校正算法处理，具体如下：(1)校正时测量值①待校正RF通道移相器置0度移相，第一次测量对应高精度测量实时补偿单元置通路状态、测量值为A₁为幅度、为相位；第二次测量值对应高精度测量实时补偿单元置短路状态、测量值为A′₁为幅度、为相位；②待校正RF通道移相器置120度移相，第一次测量对应高精度测量实时补偿单元置通路状态、测量值为A₂为幅度、为相位；第二次测量值对应高精度测量实时补偿单元置短路状态、测量值为A′₂为幅度、为相位；③待校正RF通道移相器置240度移相，第一次测量对应高精度测量实时补偿单元置通路状态、测量值为A₃为幅度、为相位；第二次测量值对应高精度测量实时补偿单元置短路状态、测量值为A₃′为幅度、为相位；(2)测量值的校正处理对测量幅度和相位值A₁、A₁′、A₂、A₂′、A₃、A′₃、按公式(1)、(2)、(3)处理，得中间量w₁₁、w₁₂、w₂₁、w₂₂、w₃₁、w₃₂；对w11、w12、w21、w22、w31、w32按公式(4)、(5)、(6)处理，得中间量el1、el2、d1；对el1、el2、d1按公式(7)、(8)处理，得中间量v1、v2；对v1、v2按公式(9)、(10)处理，分别得到待校正RF通道的幅度α、相位β，如公式(9)、(10)所示。