[发明专利]优化SAR天线方向图测试的方法

摘要

本发明公开了一种优化SAR天线方向图测试的方法，其包括以下步骤：步骤一，首先根据电磁场理论建立有源相控阵天线方向图计算数学模型；步骤二，完成有源相控阵天线基础数据的获取和计算，根据设计要求和工程可实现性完成SAR天线所有波位天线幅相加权系数的计算和存储工作；步骤三，在平面近场测试系统环境下，利用近场测试方法获取天线阵面不同位置处的天线子阵方向图。本发明大大缩短了SAR天线方向图测试时间，为卫星研制进度提供了保证，加快了卫星研制进度，为后续雷达卫星型号的SAR天线方向图测试提供了参考。

主权项

1.一种优化SAR天线方向图测试的方法，其特征在于，其包括以下步骤：步骤一，首先根据电磁场理论建立有源相控阵天线方向图计算数学模型；有源相控阵天线方向图计算数学模型的公式下式所示：其中：f_mn为天线单元的电场方向图；I_mn为天线单元的振幅激励；A_mn为馈电网络和组件所引起的幅度误差；α_mn为天线单元失效因子，其值仅为0或1；X_m、Y_n为天线单元的位置变量；u、v为空间的方向余弦，u＝sin A_s，v＝sin R_scos A_s，A_s、R_s分别为方位向扫描角、距离向扫描角；ψ_mn为馈电网络和组件的相位误差；β_mn为天线单元由于安装误差、展开误差、热变形导致位置误差对应的相位误差；步骤二，完成有源相控阵天线基础数据的获取和计算，根据设计要求和工程可实现性完成SAR天线所有波位天线幅相加权系数的计算和存储工作；步骤三，在平面近场测试系统环境下，利用近场测试方法获取天线阵面不同位置处的天线子阵方向图；步骤四，在天线的集成过程中，采用高精度测量系统采集T/R、延时组件各衰减、移相态的幅相值，T/R、延时组件以及馈电网络的幅相误差数据，并完成数据统计分析，建立数据库；步骤五，在平面近场测试系统环境下，采用近场测试方法完成天线法向波束的测试校准工作，获取校准前后的幅相误差数据；步骤六，根据基础数据计算天线的波位幅相控制码，将波位控制码注入波控机，采用平面近场测试系统获取相应波位的近场测试数据，再将近场测试数据完成近远场数据变换后得到SAR天线测试方向图；步骤七，利用天线模型及相应输入数据计算步骤一中的天线场强公式，获得天线仿真方向图；步骤八，将近场测试得到的测试方向图与天线模型计算得到的仿真方向图进行对比，以此来验证天线模型的精度；根据验证结果确定计算的方位向方向图与实测方向图具有较好的一致性，当展宽倍数不超过1.3倍时，计算的距离向方向图与实测方向图也具有较好的一致性；步骤九，确定优化SAR天线方向图测试的方法：利用方向图建模技术，在方位向以建模仿真验证为主，抽取部分波位进行方向图近场测试来验证方向图建模技术；在距离向展宽1.3倍以上的波位全部进行方向图近场测试，其余波位以建模仿真验证为主，抽取部分波位测试来验证方向图建模技术。