為了實(shí)現(xiàn)相控陣系統(tǒng)的校準(zhǔn),降低幅相誤差對(duì)相控陣系統(tǒng)性能的影響,提出了一種二次雷達(dá)相控陣系統(tǒng)的自動(dòng)校準(zhǔn)方法。分別介紹了發(fā)射校準(zhǔn)和接收校準(zhǔn)的流程,闡述了基于互耦原理的相控陣系統(tǒng)校準(zhǔn)方法,針對(duì)二次雷達(dá)相控陣系統(tǒng)天線振子的結(jié)構(gòu),結(jié)合互耦校準(zhǔn)法可以實(shí)時(shí)對(duì)相控陣系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù)。最后通過實(shí)驗(yàn)證明所設(shè)計(jì)的校準(zhǔn)方法可以有效降低了相控陣系統(tǒng)的維護(hù)成本和難度。 

【文章來源】：國外電子測(cè)量技術(shù). 2020,39(08)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

校準(zhǔn)原理

二次雷達(dá)天線系統(tǒng)的波束包括詢問波束和控制波束，其方向如圖2所示。其中詢問波束由主波瓣和許多幅度較低的副瓣組成；控制波束又稱為全向波束，在除了詢問波束主瓣方向外，其他方向上的增益均超過詢問波束。應(yīng)答機(jī)通過比較兩波束脈沖的相對(duì)幅度大小，判斷接收到的詢問是否為主瓣詢問�，F(xiàn)階段二次雷達(dá)相控陣天線一般由若干個(gè)天線振子等間隔排列組成，每個(gè)天線振子中均豎直排布著兩個(gè)偶極子。其中一個(gè)詢問通道偶極子分別與一個(gè)TR模塊相連；另一個(gè)控制通道偶極子和其他陣元的控制通道偶極子連接在一分N功分器的一端，功分器另一端與一個(gè)TR模塊相連。因此相控陣天線工作時(shí)通過一個(gè)TR模塊生成控制波束，而詢問波束由若干個(gè)TR模塊經(jīng)過幅相加權(quán)后形成。

為了驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)的相控陣自動(dòng)化校準(zhǔn)功能，在測(cè)試實(shí)驗(yàn)中將相控陣天線和系統(tǒng)主機(jī)之間的連接線纜換為不等長的射頻電纜，以此來模擬由器件老化、環(huán)境變化等因素造成的相控陣系統(tǒng)陣元通道間的幅相差異。接下來在暗室中對(duì)相控陣自動(dòng)化校準(zhǔn)性能進(jìn)行測(cè)試，因?yàn)闇y(cè)試天線為30陣元的圓陣，故將天線掃描范圍均勻分為30個(gè)扇區(qū)，每個(gè)波位對(duì)應(yīng)一個(gè)扇區(qū)。試驗(yàn)中分別測(cè)試了-104°、-92°、76°和88°所對(duì)應(yīng)波位的天線方向圖，測(cè)試結(jié)果如圖3所示。4條曲線為兩組相鄰波位的歸一化方向圖，從圖3可以看出所測(cè)試的4個(gè)波位天線副瓣均低于15dB，波束寬度均為13°，波位中心方向未發(fā)生偏離，該結(jié)果與理想狀態(tài)下相同加權(quán)系數(shù)仿真所得方向圖相同，由此可以證明本文所設(shè)計(jì)校準(zhǔn)系統(tǒng)的有效性和準(zhǔn)確性。本方案在相控陣系統(tǒng)校準(zhǔn)過程中無需其他專用儀器輔助測(cè)量，相比其他校準(zhǔn)方案校準(zhǔn)過程簡單，校準(zhǔn)速度快，可以有效降低相控陣系統(tǒng)的外場(chǎng)維護(hù)成本。4 結(jié)論

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3591179