一种基于脉间积累的相控阵雷达接收通道校准测试方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112986931A(43)申请公布日2021.06.18(21)申请号202110172593.X(22)申请日2021.02.08(71)申请人西安电子工程研究所地址710100陕西省西安市长安区凤栖东路(72)发明人李硕蔡兴雨党晓方任伦周游李斯宇张浩强(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人刘新琼(51)Int.Cl.G01S7/40(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种基于脉间积累的相控阵雷达接收通道校准测试方法(57)摘要本发明涉及一种基于脉间积累的相控阵雷达接收通道校准测试方法，属于一维有源相控阵雷达天线校准领域。通过雷达天线和测试天线同时旋转，使得干扰信号到达雷达天线阵面的路径不断改变，通过长时间积累，使得干扰信号具有多普勒频率，利用测试天线和雷达天线相对位置固定，经过长时间积累测试信号没有多普勒频率，利用多普勒原理滤除具有多普勒频移的干扰信号，解决了存在干扰信号下的接收通道校准。此方法可以有效解决干扰情况下的接收通道校准，因此对天线测试使用场地的需求不再严苛。CN112986931ACN112986931A权利要求书1/1页1.一种基于脉间积累的相控阵雷达接收通道校准测试方法，其特征在于步骤如下：步骤1：频率综合器提供点频连续波经过一分二功分器形成两路信号，一路通过辅助测试天线向雷达阵面辐射，另一路作为T/R组件接收本振信号；步骤2：将辅助测试天线固定安装在雷达天线阵面前方，与雷达天线以固定速度匀速旋转，二者位置保持固定不变；步骤3：雷达所有T/R组件处于接收状态，接收来自雷达天线阵面收到的辅助测试天线信号，T/R组件经过低噪放、混频、滤波、放大将中频信号送至信号处理机，信号处理机经过AD采样、脉压、FFT将各组件的幅度、相位发送至雷达终端；步骤4：雷达终端对各组件幅度相位数据进行波列间的相参积累，将积累后的结果再进行FFT处理选择零频通道的数据，作为该通道的初始幅度、相位。2.根据权利要求1所述的一种基于脉间积累的相控阵雷达接收通道校准测试方法，其特征在于步骤2中固定速度为30°/s～40°/s。3.根据权利要求1所述的一种基于脉间积累的相控阵雷达接收通道校准测试方法，其特征在于步骤1中的一分二功分器为波导功分器。4.根据权利要求1所述的一种基于脉间积累的相控阵雷达接收通道校准测试方法，其特征在于步骤1中的辅助测试天线为喇叭天线。5.根据权利要求1所述的一种基于脉间积累的相控阵雷达接收通道校准测试方法，其特征在于步骤2中的雷达天线为相控阵天线。2CN112986931A说明书1/3页一种基于脉间积累的相控阵雷达接收通道校准测试方法技术领域[0001]本发明涉及一维有源相控阵雷达天线校准领域，特别涉及接收通道校准领域，主要应用于不具备远场测试条件下，近场测试环境存在干扰的条件下，需要完成接收通道校准的雷达系统。背景技术[0002]有源相控阵雷达天线由若干单独的天线或者辐射单元组成的电控扫描阵列。它的方向图是由每一个天线单元上的电流的幅度和相位确定，并且通过计算机改变每一个天线单元上电流的相位来实现波束扫描，具有很大的灵活性。通常情况下，整个雷达制造完成后，需要对雷达天线进行远场校准测试，测出每个天线单元对应通道所需要的电流幅度、相位值修正值，以便验证技术指标是否达到要求。[0003]目前，国内对相控阵雷达接收通道校准的相关文献包括：[0004]1)刊载于《现代雷达》2009年10月第31卷第10期的“有源相控阵雷达多通道幅相校准研究”(左平著)，文中介绍了校准信号通过天线耦合线耦合到雷达各接收通道，再进行通道校准。该论文重点介绍利用实时得到的单通道数据，与希望权值进行比较，得到补偿量，通过控制幅相剩余均方差,，进行多次迭代，[0005]实现校准目标。[0006]2)刊载于《雷达与对抗》2009年第1期的“相控阵雷达接收通道校准方法仿真”[0007](林新党，石春燕著)，文中介绍了采用外场校准和内场校准相结合的方式进行通道校准的原理、方法的基础上，并进行了仿真，验证了该方法可以明显改善第一副瓣水平，减小幅相误差对系统性能的影响。[0008]上述接收通道校准方法通过设计增加耦合线、内外场结合方式来完成天线校准测试，属于理论仿真测试，并未考虑实际测试过程中，存在着诸多条件限制及问题：[0009]1.天线远场测试场地要求，远场最小测试距离为R≥2D2/λ，其中D为天线口径，λ为波长。例如对于口径5米S波段相控阵天线，远场最小测试距离在500米，并且在通视范围内要避免来自地面、周围物体等的反射波；即使厂家有满足条件的测试场地，当产品交付用户后，很少有用户具有以上条件的测试场地，当产品使用1年以上，