基于反相测量的有源相控阵天线中场校准方法

提出一种基于反相测量的有源相控阵天线中场校准方法。为使在校准过程中合成辐射场信号变化明显,使用伪Hadamard矩阵将天线阵列进行分组。校准时,将组内相位改变单元反相,将两次测量结果相减得到相位改变单元的总辐射场,最后对分组矩阵求逆并去除程差,即可解算得出阵面幅相分布。仿真结果表明,校准后,通道幅度均方根误差为0.18 dB,相位均方根误差为1.84°,达到校准效果。     

通道幅相误差对数字阵列天线性能影响及校准

为实现低副瓣数字阵列天线性能,需要对阵面通道幅相误差进行校准。针对此问题,定性分析了通道幅相误差、阵面通道数与数字阵列天线主要性能(副瓣电平、波束指向、增益)的相对关系,分析结果表明:通道间幅相误差越大,副瓣电平、波束指向、增益越差;通道数越多,副瓣电平、波束指向受通道误差影响越小,而增益受通道幅相误差的影响与阵面通道数无关。结合数字阵雷达实际使用中阵面通道幅相误差修调问题,重点研究了通道误差测量方法。给出了利用内监测法和中场测量法进行通道误差测量的原理、实现方法及适用条件,该2种通道误差测量方法可以作为互补手段使用。最后,给出了一种基于多次测量取平均值的数字阵列幅相误差校准方法,仿真结果表明:校准前后,通道幅相误差分别由2 d B和20°变为0.4 d B和2°,满足指标要求。     

一种相控阵天线网络相差中场校准新方法

针对相控阵天线网络相差,提出了一种中场校准新方法,建立了中场校准模型,分析了中场校准方法的基本原理。该方法对辅助天线位置进行估计,求出接近原阵面相位曲面的拟合曲面,得到阵面相位误差分布,通过相位补偿达到校准的目的。仿真结果表明,校准后的天线方向图第一级副瓣电平降低了3dB左右,第三、四级副瓣电平降低了5dB,归一化副瓣电平平均下降了2.5dB左右;校准后的方向图较为接近标准方向图。该中场校准方法操作简便,具有很高的工程价值。     

基于反相法的中场校准技术研究

在相控阵天线研制中,阵面校准是非常重要的一环。对比各种校准方法,中场法使用设备少、测试效率高,因而获得了广泛的应用。通常情况下,阵面中的T/R组件内设计有三态开关(发射态、接收态、负载态),中场测试时,通过“逐路通”的方式(逐一选通T/R组件的射频通道,非被测通道处于负载状态),得到所有通道的发射通道(或接收通道)的幅相数据。但在“芯片化”T/R组件组成的阵面中,开关隔离度有限,泄露信号严重干扰被测信号,甚至无法进行正常的故障判断。本文讨论一种基于反相法的中场校准方法,分析了该方法的误差量级,最后通过远场波瓣测试验证了该方法的有效性。     

一种大型相控阵在线校准方法

为弥补相控阵天线通道间的相位不一致性以达到高效辐射的目的,需要对整个阵列进行标校.传统的校准方法存在各自的问题,不便于工程化应用,就此提出了一种中场校准方法.每次校准时在中场距离上架设校准天线,通过特定算法将校准天线由阵面变形、安装精度等干扰因素造成的位置偏差排除,进而准确地将校准天线与各阵元间路径差求出,最终得到各通...     

相频扫描阵列通道幅相测试方法研究北大核心CSCD

相频扫描阵列具有频扫低成本和相扫控制灵活等优点,被广泛用于军事和民事。该类阵列的增益、相位扫描面波束副瓣等受通道的幅度相位一致性影响较大,需要经过校准补偿以获得高性能波束。准确高效的通道幅相测试方法是进行校准的前提和基础。文中首先分析了组成相频扫描阵列的波导缝隙天线近场区域的辐射特性,得出在柱面波区域进行取样的可行性。在此基础上提出了扫描架逐行移动取样以及中场取样两类共五种测试方法,并给出了程差的幅相补偿方法。计算了各测试方法所引入的系统误差,分析了它们各自的适用场合。最后对比其中两种测试方法在某相频扫描阵列样机中的幅相测试结果,并给出了补偿校准后的波束测试结果,验证了文中所提出测试方法的准确性和有效性。     

相控阵发射系统中幅相校准方法研究

提出了一种相控阵发射系统中闭环幅相校准开关阵的方案。从工程实现的角度介绍了校准开关阵的设备组成、特点和性能,论述了相控阵发射系统中幅相校准的原理、分类和实现方式,并详细推导单信道实现幅相检测的算法。该算法利用同一信道幅相误差稳定的特点,建立多组功率测量值的方程,并联立求解出各通道相对基准信道的幅度差和相位差。理论分析和工程实践均验证了该方案的有效性和实用性。     

一种快速有限周期阵列特征模分析法北大核心CSCD

周期特征模分析(PCMA)方法是一种有限周期阵列特征模分析数值算法。该方法使用特征向量在每个阵元上定义若干组全域基函数,然后基于全域基函数得到一个压缩广义特征值方程。利用该方程可实现该阵列的特征模分析。与传统方法相比,该方法未知数量显著减少,节省了存储成本和求解时间。然而,广义特征值方程中的矩阵元素计算涉及二重面积分,非常耗时。文章采用等效偶极矩法计算矩阵元素,避免了二重面积分运算,从而节省了计算时间。数值结果表明新方法的结果与PCMA法以及传统分析法结果吻合很好,验证了所提方法的精度。同时,该方法显著降低了求解时间。     

方向图重建方法及其在自适应阵列互耦校准中的应用北大核心CSCD

介绍了方向图重建方法,并将该方法应用在自适应阵列的互耦校准中。该方法基于天线方向图与阵列接收信号间的关系,通过对阵列单元方向图的变换得到阵列互耦校准矩阵。方向图重建方法对于阵列单元结构具有广泛的适应性,不仅可用于线天线阵列,也可用于由微带天线这类平面单元构成的阵列中。论文推导了互耦校准矩阵的公式,并采用一个对称振子阵列、一个微带阵列和一个柱面共形阵列验证了本方法的有效性。     

基于三相幅度测量的相控阵天线快速校准方法

提出了一种基于三相幅度测量的相控阵天线快速校准方法。该方法将天线阵列进行分组,利用每种分组在三种配相下的阵面合成场幅度测量值,可解算出各个天线单元的初始幅相值。该方法仅需幅度测量,避免了相位测量误差影响单元幅相值的计算精度,而且所需幅度测量次数仅为(2N+1)次,可显著提高校准时效性。另外,利用分组思想,同时改变多个单元相位,使总辐射场的幅度变化显著,提升校准准确性。仿真结果表明:校准后相位均方根误差为2.2°,幅度均方根误差为0.2 dB。     

相控阵雷达阵面幅相修正的研究

针对相控阵雷达因阵面单元变化引起天线副瓣性能变差的问题,提出了一种新的幅相修正方法。此方法中采用归一化处理,增强了环境适应性,同时也提高了雷达相位控制器资源的利用率。文中介绍了阵面幅相修正的原理和处理流程,分析了幅相修正的处理精度,并进行了模拟实验。实验结果表明该方法有效可行。     

有源相控阵雷达天线实时校正方法

针对有源相控阵天线的超低副瓣、高增益及精确波束指向等性能的实现进行分析研究。首先分析一般相控阵雷达天线及其校正耦合网络的结构,并对实时校正的原理以接收校正为例进行详细的阐述,最后通过某有源相控阵雷达天线实测数据验证该方法的有效性及可行性。     

一种新型相控阵天线校准技术

本文从信号合成原理出发研究了一种基于相位干涉的相控阵天线外场校准新方法,并结合超定方程组求解推导了相位差公式.该方法利用移相器进行通道相移特定状态的切换,通过多通道合成的功率值解算实现了对相位差的求解.对算法的机理分析和外场实验表明,这种校准技术正确有效.     

自跟踪相控阵接收系统标校方法研究

无人机多目标测控系统可采用相控阵体制实现。对于相控阵系统除了天线之外还包含了信道设备,相控阵系统中各通道的标校对于和、差波束的形成至关重要。通过实例介绍了一种相控阵系统中通道标校方法,该方法借助1台矢量电压表,对各通道从场放入口到和、差信号中频输出口的幅度和相位进行了标校。通过对标校误差对系统和差波束形成的影响分析,给出了工程实现中对通道标校误差的指标分配要求。     

基于短时FFT的相控阵远场校准方法

相控阵阵面在外场进行幅相测试时,地面折射波引起的多路径效应是一个主要的误差来源.文中介绍了一种在短时FFT基础上、从地面折射波叠加在直射波上的合成波信号中求解直射波信号的方法,并通过软件仿真采用了该方法校准幅相误差后、阵面波束性能的改善情况.     

机载相控阵雷达校靶方法探讨

本文基于目标位置从天线坐标系到机体坐标系的转换关系,给出了机载相控阵雷达冷校靶的方法及原理;为了进一步消除目标位置的系统误差,又介绍了该型雷达热校靶的方法及原理.通过本文的方法,可以有效的提高机载相控阵雷达精度及作战效能.     

基于阵列天线测量装备的标校方法研究

介绍了一般测量装备的标校方法及步骤,对基于阵列天线测量装备的标校方法做了进一步论述。利用此标校方法,解决了基于阵列天线的测量装备测量数据处理的精确度问题,通过测量值与提供的真值比较,结果表明该标校方法合理实用并且精度较高,提高了装备保障水平,该研究成果可为靶场其他测量装备的标校提供借鉴。     

共形阵列幅相误差校正快速算法

基于子空间的联合迭代算法可以实现对空间信源方位和阵列幅相误差参数的联合估计。当对共形阵列进行幅相误差校正时,由于其空域导向矢量不具有Vander monde结构,导致快速高分辨空间谱估计方法无法直接应用,而利用2维谱峰搜索实现空间方位估计的运算量较大,限制了算法在共形阵列上的应用。针对此问题,该文提出一种借助虚拟阵列实现共形阵列幅相误差校正的新方法。该方法利用虚拟阵列的特殊结构快速实现对信源的DOA估计,省去了谱峰搜索过程,因而运算复杂度低,便于工程实现。理论分析和仿真结果验证了所提算法的有效性,可为共形阵列的工程应用提供参考。