一种波导缝隙阵列天线校正装置及校正方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及天线校正领域，尤其涉及一种波导缝隙阵列雷达通道校正装置及校正方法。
【背景技术】
[0002]波导缝隙阵列天线因其加工简单、结构强度高、一致性较好、功率容量大的特点，在相控阵体制雷达中的应用较为广泛。以波导缝隙阵列天线作为天线的相控阵雷达，具有一维相扫、发射波束赋形、多目标跟踪等特点，这些特点的基础在于一维相控阵雷达的各发射和接收通道可独立控制幅度及相位，而各通道幅度及相位较好的一致性，是一维相控阵雷达发挥这些特点的重要保证。由于实际工程中通道的材料、加工和装配安装的不一致性，导致各通道幅度和相位存在较大差异，使得以波导缝隙阵列天线为基础的相控阵雷达的性能无法保证。
[0003]为保证波导缝隙阵列相控阵雷达波束性能的发挥，需要对通道的幅度和相位进行校正，相控阵雷达可采用内置校正网络的方法对系统进行校正，而在某些特定情况下，不需要对系统进行实时校正，或者为了控制系统重量、系统空间受限无法内置校正系统的情况下，需要采取其他手段进行通道的幅度相位误差校正。
【发明内容】
[0004]针对【背景技术】的不足，本发明提供了一种波导缝隙阵列雷达通道校正装置及校正方法，本发明通过在微波暗室进行波导缝隙阵列天线系统幅度、相位的校正，然后将校正后的数据存储在波控系统中；最后将调试好的波控系统、波导缝隙阵列天线、T/R组件和射频传输线安装在雷达产品中。这样便可以取消雷达的内置校正网络，减轻了雷达的重量，节约了安装空间。
[0005]解决了波导缝隙阵列雷达系统在不进行实时校正的情况下，对雷达系统进行一次精确校准的问题。
[0006]本发明的技术方案是:一种波导缝隙阵列天线校正方法，校正过程在微波暗室中校正，包括以下步骤:发射通道幅度相位的校正和接收通道幅度相位的校正；
[0007]发射通道幅度相位的校正包括以下步骤:利用近场测试控制矢量网络分析仪进行信号的发射和接收，控制扫描架进行位置移动，同时自动控制测试系统完成数据采集；
[0008]发射通道幅度相位校正的信号流程为:矢量网络分析仪端口发射连续波信号，经过功分网络、T/R组件和射频传输线后由波导缝隙阵列天线进行发射，T/R组件发射通道设置的信号幅度和相位为期望值；测试探头接收波导缝隙阵列天线发射的信号，经过测试电缆进入矢量网络分析仪端口，矢量网络分析仪端口接收后采样得到的幅度和相位值为测试值；
[0009]分别将测试值中的幅度和相位进行自归一，然后将期望值的幅度和相位进行自归一，利用自归一后的期望值的幅度和相位分别与自归一后的测试值的幅度和相位相减，得到通道间的幅度相位差，该幅度差和相位差即为系统发射通道的幅度相位补偿值，并将补偿值固化于波控系统中，作为校正参数进行调用；
[0010]接收通道幅度相位的校正包括以下步骤:利用近场测试控制矢量网络分析仪进行信号的发射和接收，控制扫描架进行位置移动，同时自动控制测试系统完成数据采集；
[0011]接收通道幅度相位校正的信号流程为:矢量网络分析仪发射连续波信号，经测试探头进行发射，由波导缝隙阵列天线接收，经由T/R组件接收通道、射频传输线、功分网络后由矢量网络分析仪进行信号接收；T/R组件接收通道设置的幅度和相位值为期望值，矢量网络分析仪接收后采样得到的幅度和相位值为测试值；
[0012]分别将测试值中的幅度和相位进行自归一，然后将期望值的幅度和相位进行自归一，利用自归一后的期望值的幅度和相位分别与自归一后的测试值的幅度和相位相减，得到通道间的幅度相位差，该幅度差和相位差即为系统接收通道的幅度相位补偿值，并将补偿值固化于波控系统中，作为校正参数进行调用。
[0013]根据如上所述的波导缝隙阵列天线校正方法，其特征在于:所述的测试探头与波导缝隙阵列天线保持垂直，测试探头与波导缝隙阵列天线之间的间距应小于3_。
[0014]—种波导缝隙阵列天线校正装置，包括波导缝隙阵列天线(1)、T/R组件(2)、功分网络⑶、射频传输线⑷、测试电缆(5)、测试探头(6)、波控系统、自动控制测试系统、矢量网络分析仪和扫描架；波导缝隙阵列天线(I)与通过射频传输线(4)与T/R组件(2)进行连接，T/R组件⑵分别与波控系统和功分网络(3)进行连接，功分网络(3)通过测试电缆(5)与矢量网络分析仪进行连接，矢量网络分析仪通过测试电缆(5)与测试探头(6)连接，其特征在于:所示的自动控制测试系统控制矢量网络分析仪的发射和接收信号，同时控制扫描架的移动与信号的发射接收同步，所述的测试探头(6)装在扫描架上，扫描架可在平台上移动，进而实现对波导缝隙阵列天线(I)的逐个测试。
[0015]根据如上所述的波导缝隙阵列天线校正装置，其特征在于:所述的测试探头(6)与波导缝隙阵列天线(I)保持垂直，测试探头(6)与波导缝隙阵列天线(I)之间的间距应小于3mm ο
[0016]本发明的有益效果是:解决了波导缝隙阵列雷达系统在不需要进行实时校正和无法内置校正系统时，利用微波暗室测试系统进行雷达系统通道的幅度相位一致性快速校正。
【附图说明】
[0017]图1为波导缝隙阵列雷达暗室快速校正方法的系统组成；
[0018]图2为发射校正流程图；
[0019]图3为接收校正流程图。
【具体实施方式】
[0020]附图标记说明:1 一波导缝隙阵列天线，2 — T/R组件，3—功分网络，4一射频传输线，5一测试电缆，6一测试探头。
[0021]以下结合附图对本发明做进一步的说明。
[0022]如图1所示，本发明的一种波导缝隙阵列天线快速校正装置包括波导缝隙阵列天线1、T/R组件2、功分网络3、射频传输线4、测试电缆5、测试探头6、波控系统、自动控制测试系统、矢量网络分析仪和扫描架。测试探头6装在扫描架上，扫描架可在平台上移动，进而实现对波导缝隙阵列天线I的逐各测试。本发明的波导缝隙阵列天线校正装置在微波暗室进行系统幅度、相位的校正，校正后的数据存储在波控系统中；然后将调试好的波控系统、波导缝隙阵列天线1、T/R组件2和射频传输线4安装在雷达产品中，这样便取消雷达的内置校正网络，减轻了雷达的重量，节约了安装空间。
[0023]如图1，本发明的波导缝隙阵列天线暗室校正方法，其具体方法为，波导缝隙阵列天线I通过射频传输线4与T/R组件2进行连接，波控系统用来控制T/R组件2的幅度及相位值，功分网络3将信号进行功分及合成，矢量网络分析仪通过测试电缆5分别连接功分网络3和测试探头6，自动控制测试系统控制矢量网络分析仪发射和接收信号，同时控制扫描架的移动与信号的发射接收同步。为减小测试时相邻天线能量的耦合，测试探头6选用与波导缝隙天线相同