[发明专利]一种适用于阵列辐射计通道幅相校准方法及装置

摘要

本发明公开了一种适用于阵列辐射计通道幅相校准方法及装置，通过阵列接收固定位置处测试源的辐射信号，在0～360°范围内以一定步进依次改变每个接收通道相位，其余通道保持不变，测量接收信号功率之和随接收通道单元相位变化的功率值，经过一定的计算与数据处理依次得到各通道单元需要补偿的相位与幅度，完成对阵列辐射计通道幅相的精确校准。此方法在校准时只需测量各通道功率和，相对于相位测量实现简单，且在校准时天线单元和测试源均不动，易于实现快速实时校准。整个装置较为简单，可实施性强。该校准方法与装置可消除阵列辐射计中由各通道元器件差异及使用环境引起的机械误差，具有简单实用，实时快速的特点。

主权项

1.一种适用于阵列辐射计通道幅相校准方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：将支撑架固定在阵列辐射计接收阵面四个角上，测试源通过支架支撑固定在阵列辐射计的阵面正前方空间某一位置，且处于阵列辐射计近场距离范围内，控制电源开关使测试源辐射包含校准频率在内的具有一定带宽的射频信号，射频信号根据阵列辐射计系统的工作频率而定，则第i个通道单元接收到的测试源信号为：式中，A_i为接收到的信号幅度，为通道i的固有初始相位，f为前端接收机中心频率；步骤2，保持其余接收通道不变，对第i通道在0～360°范围内以一定步进依次改变相位增量Δ，加入相位增量后第i通道接收到的信号为：步骤3，测量随相位增量变化的各通道接收功率之和S，并对功率测量数据进行均值处理后按照y＝Acos(x+x0)+B形式进行曲线拟合，其中y为测量功率和的拟合结果，A为信号幅度值，x为对应变化通道的相位增量，x0为信号初始相位值，B为信号幅度偏置，再通过索引得到各通道接收功率和的最大值Smax、最小值Smin及取得最大值时对应的相位增量Δi，此时Δi即为通道i需要补偿的相位值，控制移相器将通道i的相位增量变为Δi，完成对第i通道的相位校准；步骤4，根据各通道接收功率和的最大值Smax、最小值Smin及取得最大值时对应的相位增量Δi，计算得到通道i的归一化初始幅度Ei：式中其中r为相位增量Δ变化时最大电压与最小电压比值,Γ为相位增量Δ变化时的信号反射系数；步骤5，根据步骤4得到的归一化幅度值得到通道i相对于第1通道的幅度Ei'：以第1通道为基准通过调节衰减器完成对所述通道i的幅度校准；步骤6，重复步骤2至步骤5，依次完成对所有通道的相位增量补偿和幅度调节；步骤7，根据实际工程应用中的需求，循环进行迭代校准操作，直至满足提出的校准指标要求，实现对阵列辐射计通道的幅相校准。