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申请/专利权人：中国人民解放军海军士官学校

摘要：本发明公开了一种多通道数字波束相控阵天线校准系统，包括数字波束接收形成单元，用于将射频信号经过一级或多级下变频、采样和软件处理，形成数字波束方向图；数字波束天线测试控制单元，用于控制所述多通道相控阵天线的工作状态，并产生测试所需的同步信号和控制信号；还公开了一种多通道数字波束相控阵天线校准方法，包括以下步骤S1：天线架设及预热；S2：矩阵开关校准；S3：天线远场校准；S4：天线远场方向图测试；S5：波束形成及输出。本发明中，多通道数字波束相控阵天线校准系统完成天线带罩前后的幅相校准，多通道数字波束相控阵天线校准方法基于本校准系统，完成对各通道及其对应的子阵或天线单元的校正补偿，消减通道幅相误差。

主权项：1.一种多通道数字波束相控阵天线校准方法，基于多通道数字波束相控阵天线校准系统实现，所述多通道数字波束相控阵天线校准系统包括：多通道相控阵天线（1），所述多通道相控阵天线（1）包括子阵（101），所述子阵（101）具有多个，分别用于产生多数字波束收发有源相控阵；数字波束接收形成单元（2），所述数字波束接收形成单元（2）用于将射频信号经过一级或多级下变频、采样和软件处理，形成数字波束方向图，所述数字波束接收形成单元（2）包括校准模块（4）、开关矩阵（5）和矢量网络分析仪（6），所述校准模块（4）用于实现所述多通道相控阵天线（1）后端各路幅度相位差异标校补偿，所述开关矩阵（5）用于实现通道选通，所述矢量网络分析仪（6）用于实现测试信号的产生及回波信号处理；数字波束天线测试控制单元（7），所述数字波束天线测试控制单元（7）用于控制所述多通道相控阵天线（1）的工作状态，并产生测试所需的同步信号和控制信号，所述数字波束天线测试控制单元（7）包括波控模块（8）、转台（10）、测试控制器（13）和天线罩，所述波控模块（8）与所述转台（10）均电性连接至所述测试控制器（13），所述测试控制器（13）用于主控计算机与被测天线和所述数字波束天线测试控制单元（7）中的各测试设备之间的接口和控制，并实现对被测天线的工作方式控制、参数设置、触发采集和数据存储，所述天线罩可拆卸架设在所述多通道相控阵天线（1）上，所述子阵（101）、所述校准模块（4）、所述开关矩阵（5）、所述矢量网络分析仪（6）与所述测试控制器（13）依次电性连接；其特征在于，所述多通道数字波束相控阵天线校准方法包括以下步骤：S1：所述多通道相控阵天线（1）架设及预热；S2：所述开关矩阵（5）校准；S3：天线远场校准；S4：天线远场方向图测试；S5：波束形成及输出；步骤S2进一步包括：S21、预先设置通道、频率参数；S22、选择开关校准；S23、主控计算机通过所述测试控制器（13）打开所述开关矩阵（5）的某一通道，并关闭其余通道；S24、所述矢量网络分析仪（6）发出的射频信号经过所述开关矩阵（5）进入至所述校准模块（4）的耦合端，再通过所述开关矩阵（5）输送回所述矢量网络分析仪（6），整个射频链路形成一个完整回路；S25、所述测试控制器（13）控制所述开关矩阵（5）逐个通道打开，并控制所述矢量网络分析仪（6）逐个数据采集，且在所有开关通道的数据采集完毕后进行数据存储，以作后处理调用；S26、将所述天线罩架设在所述多通道相控阵天线（1）上，重复步骤S21-S25，对所述开关矩阵（5）进行校准；步骤S3进一步包括：S31、控制所述转台（10）将被测天线正对源天线，此时由于被测天线与源天线之间的距离满足远场条件，因此源天线辐射到被测天线口面近似为平面电磁波；S32、选择方向图测试，通过软件控制所述开关矩阵（5）采集各通道的幅度及相位数据；步骤S32进一步还包括：S321、校准软件设置设备、波控、权值及收敛条件的参数；S322、校准软件通过所述开关矩阵（5）切换通道，并通过发送指令给所述波控模块（8）切换这一通道内的所述子阵（101）；S323、校准软件进行数据采集、处理、显示及存储；S324、待所述天线罩架设在多通道相控阵天线（1）后，校准软件控制所述转台（10）转动至某一波位对应的某一角度，对应源天线极化进行转动，使得该波位指向为法线方向且极化匹配，重复步骤S322-S323，直至所有波位校准完毕，采集的数据剔除所述开关矩阵（5）自身误差后，得到校准数据。

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