一种多波束球面相控阵天线的标校区域相位的标校方法与流程

技术特征：
1.一种多波束球面相控阵天线的标校区域相位的标校方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：s1：将球面阵的子阵按标校天线分布在全阵面划分对应的标校区域；s2：各个标校区域对应的标校天线完成该标校区域内的阵元通道的上行相位和下行相位的标定，获取每个标校区域上行或下行的相位标校数据；s3：按照预设传递顺序，对两个相邻的标校区域进行标校区域相位传递，获取两个相邻标校区域上行或下行的标校区域传递相位；s4：根据每个标校区域上行或下行的相位标校数据和相邻标校区域上行或下行的标校区域传递相位，获得各个标校区域相位的修正值；s5：基于各个标校区域相位的修正值，进行波束合成修正获得合成波束。2.如权利要求1所述的多波束球面相控阵天线的标校区域相位的标校方法，其特征在于，所述步骤s1中，标校区域包括分别设置于顶部的标校区域a、第一圈层的标校区域a1、b1、c1、d1、e1、f1和第二圈层的标校区域a2、b2、c2、d2、e2、f2。3.如权利要求2所述的多波束球面相控阵天线的标校区域相位的标校方法，其特征在于，所述步骤s3中，预设传递顺序为设置于顶部的标校区域向设置于第一圈层的标校区域传递或设置于第一圈层的标校区域向设置于第二圈层的标校区域传递；其中，顶部、第一圈层和第二圈层对应的标校区域的传递关系为：按照a—a1—a2、a—b1—b2、a—c1—c2、a—d1—d2、a—e1—e2、a—f1—f2的顺序进行标校区域间相位传递。4.如权利要求3所述的多波束球面相控阵天线的标校区域相位的标校方法，其特征在于，所述步骤s3中，具体包括：用两个标校区域的相邻子阵对同一标校天线做波束合成，再分别测量两个标校区域的波束合成的上行合成信号的相位差与下行合成信号的相位差，获得两个标校区域的上行或下行的标校区域传递相位。5.如权利要求4所述的多波束球面相控阵天线的标校区域相位的标校方法，其特征在于，所述步骤s3中，所述标校区域相位传递的传递过程为：由第一标校区域向第二标校区域做相位传递；其中第一标校区域和第二标校区域的选择如下：在标校区域传递链a—a1—a2中，在标校区域a—a1的传递关系中，标校区域a为第一标校区域，标校区域a1为第二标校区域；在标校区域a1—a2的传递关系中，标校区域a1为第一标校区域，校区域a2为第二标校区域；其余标校区域传递链a—b1—b2、a—c1—c2、a—d1—d2、a—e1—e2、a—f1—f2与此类似。6.如权利要求5所述的多波束球面相控阵天线的标校区域相位的标校方法，其特征在于，所述第一标校区域的上行相位与下行相位按照最大波束合成增益的方法得到，具体包括：用第一标校区域中与第二标校区域相邻的子阵对标校天线进行上行波束合成与下行波束合成；将波束合成后的上行合成信号与下行合成信号送通道相位标校设备，得到第一标校区域的波束合成的上行相位ф
第一标校区域上行相位
与下行相位ф
第一标校区域下行相位
；其中，对标校天线进行上行波束合成与下行波束合成的阵元通道相位加权值表达式，具体为：
ø
上行波束合成的阵元通道相位加权值 =
ꢀø
阵元通道上行相位
ꢀø
阵元到标校天线的上行信号空间相位
；
ø
下行波束合成的阵元通道相位加权值 =
ꢀø
阵元通道下行相位
ꢀø
阵元到标校天线的下行信号空间相位
；
ø
阵元到标校天线的上行信号空间相位
=(阵元到标校天线的空间距离/上行信号波长)
取余数
×
360
o
；
ø
阵元到标校天线的下行信号空间相位
=(阵元到标校天线的空间距离/下行信号波长)
取余数
×
360
o
。7.如权利要求6所述的多波束球面相控阵天线的标校区域相位的标校方法，其特征在于，所述第二标校区域的上行相位与下行相位按照最大波束合成增益的方法得到，具体包括：用第二标校区域中与第一标校区域相邻的子阵对标校天线进行上行波束合成与下行波束合成；将波束合成后的上行合成信号与下行合成信号送通道相位标校设备，得到第二标校区域的波束合成的上行相位ф
第二标校区域上行相位
与下行相位ф
第二标校区域下行相位
；其中，对标校天线进行上行波束合成与下行波束合成的阵元通道相位加权值表达式，具体为：
ø
上行波束合成的阵元通道相位加权值 =
ꢀø
阵元通道上行相位
ꢀø
阵元到标校天线的上行信号空间相位
；
ø
下行波束合成的阵元通道相位加权值 =
ꢀø
阵元通道下行相位
ꢀø
阵元到标校天线的下行信号空间相位
；
ø
阵元到标校天线的上行信号空间相位
=(阵元到标校天线的空间距离/上行信号波长)
取余数
×
360
o
；
ø
阵元到标校天线的下行信号空间相位
=(阵元到标校天线的空间距离/下行信号波长)
取余数
×
360
o
。8.如权利要求7所述的多波束球面相控阵天线的标校区域相位的标校方法，其特征在于，所述获得两个标校区域的上行或下行的标校区域传递相位，具体包括：用两次波束合成的相位值的差得到第一标校区域向第二标校区域的传递相位ф
第一标校区域到第二标校区域的上行传递相位
、ф
第一标校区域到第二标校区域的下行传递相位
；其中：ф
第一标校区域到第二标校区域的上行传递相位
=ф
第二标校区域上行相位-ф
第一标校区域上行相位
；ф
第一标校区域到第二标校区域的下行传递相位
=ф
第二标校区域下行相位-ф
第一标校区域下行相位
；其中，当第一标校区域位于顶部时，ф
第一标校区域上行相位
=0，ф
第一标校区域下行相位
=0。9.如权利要求8所述的多波束球面相控阵天线的标校区域相位的标校方法，其特征在于，所述步骤s4，具体为：利用相邻标校区域上行或下行的标校区域传递相位对每个标校区域上行或下行的相位标校数据进行修正，获得各个标校区域的相位修正值；其中，所述对每个标校区域上行或下行的相位标校数据进行修正的表达式，具体为：
ø
第二标校区域的区域上行相位
=ф
第一标校区域到第二标校区域的上行传递相位

ꢀø
第一标校区域的区域上行相位
；
ø
第二标校区域的区域下行相位
=ф
第一标校区域到第二标校区域的下行传递相位

ꢀø
第一标校区域的区域下行相位
。10.如权利要求1所述的多波束球面相控阵天线的标校区域相位的标校方法，其特征在于，所述步骤s5中，波束合成修正时，对目标的上行和下行波束合成的阵元通道相位加权值的表达式，具体为：
ø
对目标的上行波束合成的阵元通道相位加权值
=
ø
阵元通道上行相位

ø
阵元到目标的上行信号空间相位

ø
标校区域的区域上行相位
；
ø
对目标的下行波束合成的阵元通道相位加权值
=
ø
阵元通道下行相位

ø
阵元到目标的下行信号空间相位

ø
标校区域的区域下行相位
；
ø
阵元到目标的上行信号空间相位
=(阵元到目标的远场等效空间距离/上行信号波长)
取余数
*360
o
；
ø
阵元到目标的下行信号空间相位
=(阵元到目标的远场等效空间距离/下行信号波长)
取余数
*360
o
；其中，
ø
标校区域的区域上行相位
为该阵元通道所属于标校区域的区域上行相位，
ø
标校区域的区域下行相位
为该阵元通道所属于标校区域的区域下行相位。

技术总结
本发明公开了一种多波束球面相控阵天线的标校区域相位的标校方法，该方法通过对两个相邻标校区域的相邻子阵指向同一标校天线做波束合成，得到两个相邻标校区域的最大波束合成增益的传递相位，再通过标校区域相位计算方法得到各个标校区域的相位值，利用得到的标校区域相位，采用波束合成修正可以得到球面相控阵天线对目标的最大合成增益的波束合成，解决了目前采用标校天线自校正得到的各个标校区域的波束合成往往不是最大增益合成，进而导致标校天线自校正精度不高的技术问题。标校天线自校正精度不高的技术问题。标校天线自校正精度不高的技术问题。


技术研发人员：王文政 杜丹 扈景召 官劲 胡阳
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第十研究所
技术研发日：2022.11.29
技术公布日：2023/1/13