一种多功能相控阵雷达多通道收发校正系统及方法与流程

本发明涉及雷达技术领域，尤其是一种多功能相控阵雷达多通道收发校正系统及方法。

背景技术：

当前，我国民用航空、通用航空和消费级无人机产业得到了迅猛发展，给空域管理带来了空前的压力。然而，现有空管设备对空中飞行目标的探测感知能力十分有限，对合作目标的监控也存在诸多盲区，对空域飞行安全潜伏着重大威胁。2017年1月，杭州萧山机场出现无人机“黑飞”事件，该架无人机已闯入机场净空保护区，飞行高度明显在飞机起落高度区之内，干扰了飞机的正常飞行，影响了飞行安全。2017年5月双流机场，多次发现无人机闯入净空区，造成多架次航班延误。2018年2月，在河北省唐山市一架油电混合动力无人机违法飞行，对军、民航造成巨大损失。由于空域管理的滞后，每年在全世界范围内造成了多起航空灾难，造成了巨大的人员伤亡和经济损失。由此可见，对空中飞行目标进行精确有效探测和监视，形成实时飞行态势，对于保障军航、民航飞行安全具有重要现实意义。

雷达实现对空中飞行目标的有效探测与监视，需要对一次和二次雷达阵元的收发通道进行校正，消除各通道间的系统误差，保证波束指向和形状的准确性，才能准确提取目标的速度、距离、方位角和俯仰角等信息，形成目标准确的点航迹信息。

目前，诸多校正方法难以兼顾对一次雷达阵元和二次雷达阵元的收发通道校正，难以同时实现多个通道信号校正，难以实现达发射和接收的双向校正，难以实现对宽带跳频信号的通道校正，校正时间长，校正精度低，结构复杂，成本高昂。例如：

王旭等人提出一种基于固定的地物回波有源相控阵雷达接收通道校正方法[王旭；蔡兴雨；朱思桥；任伦；周游；兑雅娟；李斌；袁朋杰.基于固定地物回波的有源相控阵雷达接收通道校正方法]，仅能对接收通道进行校正，校正依赖于对地物回波测量的精度，校正精度有限。

陈海清等人提出的对有源相控阵雷达的多通道校正方法[陈海清；刘宇波.对有源相控阵雷达进行多通道校正的方法]，采用多个接收通道进行频域正交接收校正，校正组件多，系统结构复杂，造价昂贵。

杨明磊等人提出了一种雷达发射通道的相位校正方法[杨明磊；陈伯孝；夏碧君.一种雷达发射通道相位校正方法],仅能实现发射通道的相位校正，发射通道的幅度差异性不能得到有效校正，接收通道的幅度和相位校正也没有考虑，不能形成理想的收发波束，难以对目标信息进行有效测量。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种多功能相控阵雷达多通道收发校正系统及方法。

本发明提供的一种多功能相控阵雷达多通道收发校正系统，包括：天馈阵元、收发组件、校正网络、频综与控制单元和综合信息显示与控制单元；所述综合信息显示与控制单元和频综与控制单元相连接，用于输入控制指令以及显示校正系统的综合信息；

所述频综与控制单元包括：信号分析单元、频综信号产生单元和控制指令产生单元；

所述天馈阵元包括：m个二次雷达阵元和m×l个一次雷达阵元；每个二次雷达阵元和l个一次雷达阵元组成一个列线阵；

所述收发组件包括：m个二次tr组件和二次雷达ad/da转换模块，m×l个一次tr组件和一次雷达ad/da转换模块，以及m×(l+1)个定向耦合器；每个二次tr组件和一次tr组件均包括环形器一，以及与环形器一连接的发射通道和接收通道；每个二次tr组件的发射通道和接收通道经二次雷达ad/da转换模块连接频综信号产生单元和信号分析单元；每个一次tr组件的发射通道和接收通道经一次雷达ad/da转换模块连接频综信号产生单元和信号分析单元；

所述校正网络包括：本振输入选择开关、本振功分器、混频器一、高通滤波器、环形器二、混频器二、带通滤波器、ad转换模块、da转换模块、功分合成器一和m个功分合成器二；本振输入选择开关的输入端连接本振产生单元，输出端经本振功分器分别连接混频器一和混频器二的输入端；混频器一的输入端还经da转换模块连接频综信号产生单元，其输出端经高通滤波器和环形器二连接混频器二的输入端；混频器二的输出端经带通滤波器和ad转换模块连接信号分析单元；环形器二还经功分合成器一连接m个功分合成器二；每个功分合成器二与列线阵对应连接；其中，功分合成器一为1路分为m路的功分合成器，功分合成器二为1路分为l+1路的功分合成器。

进一步地，所述天馈阵元的每个二次雷达阵元和一次雷达阵元均匀排列为矩形平面阵；其中，每一列为1个列线阵。

本发明还提供一种多功能相控阵雷达多通道收发校正方法，采用权利要求1或2所述的多功能相控阵雷达多通道收发校正系统，执行如下步骤：

综合信息显示与控制单元输入控制指令，使校正系统进入校正模式；

频综与控制单元产生校正控制指令和频综信号；其中，校正控制指令包括一次雷达发射校正控制指令、二次雷达发射校正控制指令、一次雷达接收校正控制指令及二次雷达接收校正控制指令；所述频综信号包括一次雷达本振、二次雷达本振、基带校正信号和系统时钟；

校正网络、天馈阵元和信号分析单元根据校正控制指令和频综信号进行一次雷达发射校正、二次雷达发射校正、一次雷达接收校正和二次雷达接收校正，分别得到一次雷达发射通道、二次雷达发射通道、一次雷达接收通道和二次雷达接收通道对应的幅度校正表和相位补偿表；

在一次雷达和二次雷达进入正常工作模式时，根据对应的幅度校正表和相位补偿表调整各发射通道和接收通道中的移相器、放大器和衰减器，完成各发射通道和接收通道的幅度和相位校正。

进一步地，所述一次雷达发射校正的过程为：

步骤10，选择一个一次雷达阵元，控制环形器一，打开该一次雷达阵元的发射通道，关闭该一次雷达阵元的接收通道，以及其余一次雷达阵元和二次雷达阵元对应的发射通道和接收通道；

步骤11，设置当前一次雷达的工作频率，通过频综与控制单元产生幅度为1、初始相位为0的基带激励信号，一次雷达本振、系统时钟和校正系统进行一次雷达阵发射校正时所需控制指令；

步骤12，基带激励信号经过收发组件和天馈阵元进入校正网络：

(1)基带激励信号经相应的一次雷达ad/da转换模块进行数模转换，

(2)数模转换后的基带激励信号通过发射通道发射，并经一次tr组件进行滤波、上变频和放大后，形成发射信号；

(3)发射信号经相应的定向耦合器部分耦合到校正网络；

(4)在校正网络中，耦合的发射信号经功分合成器二和功分合成器一后得到合成发射信号；控制环形器二，使合成发射信号经环形器二进入混频器二；

步骤13，本振输入选择开关置于一次雷达本振触点，使一次雷达本振经本振输入选择开关和本振功分器进入混频器二；

步骤14，混频器二将合成发射信号和一次雷达本振进行下变频，再经带通滤波器滤波后，得到中频模拟信号；中频模拟信号经ad转换模块进行ad采样后，生成基带数字信号；

步骤15，信号分析单元对基带数字信号进行处理，获取基带数字信号的幅度信息和相位信息，建立幅度相位信息表；

步骤16，改变步骤11中当前一次雷达的工作频率，重复执行步骤11～15，获取一次雷达在不同工作频率时，当前一次雷达阵元对应的发射通道的幅度相位信息表；

步骤17，依次从剩余的一次雷达阵元中选择一个一次雷达阵元，重复执行步骤10～16，获取一次雷达在不同工作频率时，每个一次雷达阵元对应的发射通道的幅度相位信息表；

步骤18，信号分析单元根据二次雷达在不同工作频率时，每个二次雷达阵元对应的发射通道的幅度相位信息表，以其中一个一次雷达阵元对应的发射通道为基准，计算其余一次雷达阵元对应的发射通道的幅度衰减系数值和相位补偿值，形成一次雷达的发射通道的幅度校正表和相位补偿表。

进一步地，所述二次雷达阵元发射校正的过程为：

步骤20，选择一个二次雷达阵元，控制环形器一，打开该二次雷达阵元的发射通道，关闭该二次雷达阵元的接收通道，以及其余二次雷达阵元和一次雷达阵元对应的发射通道和接收通道；

步骤21，设置当前二次雷达的工作频率，通过频综与控制单元产生幅度为1、初始相位为0的基带激励信号，二次雷达本振、系统时钟和校正系统进行二次雷达阵发射校正时所需控制指令；

步骤22，基带激励信号经过收发组件和天馈阵元进入校正网络：

(1)基带激励信号经相应的二次雷达ad/da转换模块进行数模转换，

(2)数模转换后的基带激励信号通过发射通道发射，并经二次tr组件进行滤波、上变频和放大后，形成发射信号；

(3)发射信号经相应的定向耦合器部分耦合到校正网络；

(4)在校正网络中，耦合的发射信号经功分合成器二和功分合成器一后得到合成发射信号；控制环形器二，使合成发射信号经环形器二进入混频器二；

步骤23，本振输入选择开关置于二次雷达本振触点，使二次雷达本振经本振输入选择开关和本振功分器进入混频器二；

步骤24，混频器二将合成发射信号和二次雷达本振进行下变频，再经带通滤波器滤波后，得到中频模拟信号；中频模拟信号经ad转换模块进行ad采样后，生成基带数字信号；

步骤25，信号分析单元对基带数字信号进行处理，获取基带数字信号的幅度信息和相位信息，建立幅度相位信息表；

步骤26，改变步骤11中当前二次雷达的工作频率，重复执行步骤21～25，获取二次雷达在不同工作频率时，当前二次雷达阵元对应的发射通道的幅度相位信息表；

步骤27，依次从剩余的二次雷达阵元中选择一个二次雷达阵元，重复执行步骤20～26，获取每个二次雷达阵元在不同工作频率时，对应的发射通道的幅度相位信息表；

步骤28，信号分析单元根据每个二次雷达阵元在不同工作频率时，对应的发射通道的幅度相位信息表，以其中一个二次雷达阵元对应的发射通道为基准，计算其余二次雷达阵元对应的发射通道的幅度衰减系数值和相位补偿值，形成二次雷达的发射通道的幅度校正表和相位补偿表。

进一步地，所述一次雷达接收校正的过程为：

步骤30，控制环形器一，打开所有一次雷达阵元对应的接收通道，关闭所有一次雷达阵元对应的发射通道；

步骤31，设置一次雷达的工作频率，通过频综与控制单元产生幅度为1、初始相位为0的基带激励信号，一次雷达本振、系统时钟和校正系统进行一次雷达接收校正时所需控制指令；

步骤32，基带激励信号经校正网络的da转换模块进行数模转换后进入混频器一；

步骤33，本振输入选择开关置于一次雷达本振触点，使一次雷达本振经本振输入选择开关和本振功分器进入混频器一，将基带激励信号上变频为射频信号；

步骤34，控制环形器二，使射频信号经高通滤波器滤波、环形器二、功分合成器一和功分合成器二后，形成射频发射信号；

步骤35，射频发射信号依次经定向耦合器和环形器一进入到一次tr组件的接收通道，并由一次tr组件对接收的射频信号进行下变频、滤波和放大后，得到中频模拟信号；

步骤36，一次雷达ad/da转换模块对中频模拟信号进行ad采样，得到基带数字信号；

步骤37，信号分析单元对中频数字信号进行处理，获取所有一次雷达阵元对应的接收通道的幅度相位信息表；

步骤38，改变步骤31中一次雷达的工作频率，重复执行步骤31～36，获取一次雷达在不同工作频率时，所有一次雷达阵元的接收通道的幅度相位信息表；

步骤39，信号分析单元根据一次雷达在不同工作频率时，所有一次雷达阵元的接收通道的幅度相位信息表，以其中一个一次雷达阵元对应的接收通道为基准，计算其余一次雷达阵元对应的接收通道的幅度衰减系数值和相位补偿值，形成一次雷达的接收通道的幅度校正表和相位补偿表。

进一步地，所述二次雷达接收校正的过程为：

步骤40，控制环形器一，打开所有二次雷达阵元对应的接收通道，关闭所有二次雷达阵元对应的发射通道；

步骤41，设置二次雷达的工作频率，通过频综与控制单元产生幅度为1、初始相位为0的基带激励信号，二次雷达本振、系统时钟和校正系统进行二次雷达接收校正时所需控制指令；

步骤42，基带激励信号经校正网络的da转换模块进行数模转换后进入混频器一；

步骤43，本振输入选择开关置于二次雷达本振触点，使二次雷达本振经本振输入选择开关和本振功分器进入混频器一，将基带激励信号上变频为射频信号；

步骤44，控制环形器二，使射频信号经高通滤波器滤波、环形器二、功分合成器一和功分合成器二后，形成射频发射信号；

步骤45，射频发射信号依次经定向耦合器和环形器一进入到二次tr组件的接收通道，并由二次tr组件对接收的射频信号进行下变频、滤波和放大后，得到中频模拟信号；

步骤46，二次雷达ad/da转换模块对中频模拟信号进行ad采样，得到基带数字信号；

步骤47，信号分析单元对中频数字信号进行处理，获取所有二次雷达阵元对应的接收通道的幅度相位信息表；

步骤48，改变步骤41中二次雷达的工作频率，重复执行步骤41～46，获取二次雷达在不同工作频率时，所有二次雷达阵元的接收通道的幅度相位信息表；

步骤49，信号分析单元根据二次雷达在不同工作频率时，所有二次雷达阵元的接收通道的幅度相位信息表，以其中一个二次雷达阵元对应的接收通道为基准，计算其余二次雷达阵元对应的接收通道的幅度衰减系数值和相位补偿值，形成二次雷达的接收通道的幅度校正表和相位补偿表。

进一步地，计算所述幅度衰减系数值的方法为：

(1)当进行一次雷达发射校正时，以其中一个一次雷达阵元对应的发射通道的幅度值为基准，将其余一次雷达阵元对应的发射通道的幅度值与该基准做除法运算，获得其余一次雷达阵元对应的发射通道的幅度衰减系数值；

(2)当进行二次雷达发射校正时，以其中一个二次雷达阵元对应的发射通道的幅度值为基准，将其余二次雷达阵元对应的发射通道的幅度值与该基准做除法运算，获得其余二次雷达阵元对应的发射通道的幅度衰减系数值；

(3)当进行一次雷达接收校正时，以其中一个一次雷达阵元对应的接收通道的幅度值为基准，将其余一次雷达阵元对应的接收通道的幅度值与该基准做除法运算，获得其余一次雷达阵元对应的接收通道的幅度衰减系数值；

(4)当进行二次雷达接收校正时，以其中一个二次雷达阵元对应的接收通道的幅度值为基准，将其余二次雷达阵元对应的接收通道的幅度值与该基准做除法运算，获得其余二次雷达阵元对应的接收通道的幅度衰减系数值。

进一步地，计算所述相位补偿值的方法为：

(1)当进行一次雷达发射校正时，以其中一个一次雷达阵元对应的发射通道的相位值为基准，将其余一次雷达阵元对应的发射通道的相位值与该基准做差，获得其余一次雷达阵元对应的发射通道的相位补偿值；

(2)当进行二次雷达发射校正时，以其中一个二次雷达阵元对应的发射通道的相位值为基准，将其余二次雷达阵元对应的发射通道的相位值与该基准做差，获得其余二次雷达阵元对应的发射通道的相位补偿值；

(3)当进行一次雷达接收校正时，以其中一个一次雷达阵元对应的接收通道的相位值为基准，将其余一次雷达阵元对应的接收通道的相位值与该基准做差，获得其余一次雷达阵元对应的接收通道的相位补偿值；

(4)当进行二次雷达接收校正时，以其中一个二次雷达阵元对应的接收通道的相位值为基准，将其余二次雷达阵元对应的接收通道的相位值与该基准做差，获得其余二次雷达对应的接收通道的相位补偿值。

进一步地，所述校正网络、天馈阵元和信号分析单元根据校正控制指令和频综信号依次进行一次雷达发射校正、二次雷达发射校正、一次雷达接收校正和二次雷达接收校正。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明的多功能相控阵雷达多通道收发校正系统，将一次雷达阵元和二次雷达阵元进行了一体化综合设计，而本发明的多功能相控阵雷达多通道收发校正方法，利用所述多功能相控阵雷达多通道收发校正系统，对一次雷达阵元和二次雷达阵元的发射通道和接收通道进行发射信号和接收信号的幅度相位测量，并通过计算相应的幅度衰减系数值和相位补偿值建立幅度校正表和相位校正表，由此，可以实现对一次雷达阵元和二次雷达阵元的发射通道和接收通道的校正。

2、本发明的一次雷达阵元和二次雷达阵元采用不同频段发射信号工作，能够有效对空中目标进行探测，对合作目标进行监视，抗干扰能力强。

3、本发明能够消除因安装差异、材料工艺引起的多功能雷达各通道间的差异，消除各通道间的幅度相位系统误差，形成波束指向准确及波束形状正确的收发波束，为实现空中目标信息提取，提供准确的数据源。。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的多功能相控阵雷达多通道收发校正系统的原理图。

图2为本发明实施例的天馈单元结构示意图。

图3为本发明的多功能相控阵雷达多通道收发校正方法的流程框图。

图4为本发明的一次雷达阵元发射校正的流程框图。

图5为本发明的二次雷达阵元发射校正的流程框图。

图6为本发明的一次雷达阵元接收校正的流程框图。

图7为本发明的二次雷达阵元接收校正的流程框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例提供的一种多功能相控阵雷达多通道收发校正系统，包括：天馈阵元、收发组件、校正网络、频综与控制单元和综合信息显示与控制单元；所述综合信息显示与控制单元和频综与控制单元相连接，用于输入控制指令以及显示校正系统的综合信息；

所述频综与控制单元包括：信号分析单元、频综信号产生单元和控制指令产生单元；

所述天馈阵元包括：m个二次雷达阵元和m×l个一次雷达阵元；每个二次雷达阵元和l个一次雷达阵元组成一个列线阵；

所述收发组件包括：m个二次tr组件和二次雷达ad/da转换模块，m×l个一次tr组件和一次雷达ad/da转换模块，以及m×(l+1)个定向耦合器；每个二次tr组件和一次tr组件均包括环形器一，以及与环形器一连接的发射通道和接收通道；每个二次tr组件的发射通道和接收通道经二次雷达ad/da转换模块连接频综信号产生单元和信号分析单元；每个一次tr组件的发射通道和接收通道经一次雷达ad/da转换模块连接频综信号产生单元和信号分析单元；

所述校正网络包括：本振输入选择开关、本振功分器、混频器一、高通滤波器、环形器二、混频器二、带通滤波器、ad转换模块、da转换模块、功分合成器一和m个功分合成器二；本振输入选择开关的输入端连接本振产生单元，输出端经本振功分器分别连接混频器一和混频器二的输入端；混频器一的输入端还经da转换模块连接频综信号产生单元，其输出端经高通滤波器和环形器二连接混频器二的输入端；混频器二的输出端经带通滤波器和ad转换模块连接信号分析单元；环形器二还经功分合成器一连接m个功分合成器二；每个功分合成器二与列线阵对应连接；其中，功分合成器一为1路分为m路的功分合成器，功分合成器二为1路分为l+1路的功分合成器。

通过上述可知，本发明的多功能相控阵雷达多通道收发校正系统，将一次雷达阵元和二次雷达阵元进行了一体化综合设计，两者采用不同频段的信号进行分时工作，减小了两者的电磁干扰。需要说明的是，在本发明中，一次雷达阵元和二次雷达阵元的发射信号的频段可采用但不限于l波段、s波段、x波段，可采用单频、调频或频率捷变信号。

如图2所示，作为优选，所述天馈阵元的每个二次雷达阵元和一次雷达阵元均匀排列为矩形平面阵；其中，每一列为1个列线阵。也就是说，矩形平面阵的所述天馈阵元的每行包括m个雷达阵元，每一列包括1个二次雷达阵元和l个一次雷达阵元。可选地，将每个列线阵的二次雷达阵元排列在第一行。

如图3所示，本实施例还提供一种多功能相控阵雷达多通道收发校正方法，所述校正方法方法为，采用上述的多功能相控阵雷达多通道收发校正系统，执行如下步骤：

综合信息显示与控制单元输入控制指令，使校正系统进入校正模式。也就是说，综合显示与控制单元作为本实施例的校正系统的人机交互，可以实现输入控制指令，显示校正系统的综合信息等功能。

频综与控制单元产生校正控制指令和频综信号；其中，校正控制指令包括一次雷达发射校正控制指令、二次雷达发射校正控制指令、一次雷达接收校正控制指令及二次雷达接收校正控制指令；所述频综信号包括一次雷达本振、二次雷达本振、基带校正信号和系统时钟。其中，基带校正信号包括一次雷达发射校正时的基带激励信号、二次雷达发射时的基带询问信号、一次雷达接收校正时的基带激励信号，以及二次雷达接收时的基带询问信号。

校正网络、天馈阵元和信号分析单元根据校正控制指令和频综信号进行一次雷达发射校正、二次雷达发射校正、一次雷达接收校正和二次雷达接收校正，分别得到一次雷达发射通道、二次雷达发射通道、一次雷达接收通道和二次雷达接收通道对应的幅度校正表和相位补偿表；

在一次雷达和二次雷达进入正常工作模式时，根据对应的幅度校正表和相位补偿表调整各发射通道和接收通道中的移相器、放大器和衰减器，完成各发射通道和接收通道的幅度和相位校正。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1：

本实施例提供的一种多功能相控阵雷达多通道收发校正方法，所述校正方法方法为，采用上述的多功能相控阵雷达多通道收发校正系统，执行如下步骤：

综合信息显示与控制单元输入控制指令，使校正系统进入校正模式；

频综与控制单元产生校正控制指令和频综信号；其中，校正控制指令包括一次雷达发射校正控制指令、二次雷达发射校正控制指令、一次雷达接收校正控制指令及二次雷达接收校正控制指令；所述频综信号包括一次雷达本振、二次雷达本振、基带校正信号和系统时钟；

校正网络、天馈阵元和信号分析单元根据校正控制指令和频综信号进行一次雷达发射校正、二次雷达发射校正、一次雷达接收校正和二次雷达接收校正，分别得到一次雷达发射通道、二次雷达发射通道、一次雷达接收通道和二次雷达接收通道对应的幅度校正表和相位补偿表；

在一次雷达和二次雷达进入正常工作模式时，根据对应的幅度校正表和相位补偿表调整各发射通道和接收通道中的移相器、放大器和衰减器，完成各发射通道和接收通道的幅度和相位校正。

为了更好地对本发明进行说明，需要对二次雷达阵元和一次雷达阵元进行编号。具体地，如图2所示的矩形平面阵的天馈单元：

其中，二次雷达阵元的编号规则为：阵元列数，如1，2，…，m；m表示第m列列线阵对应的二次雷达阵元。

其中，一次雷达阵元的编号规则为：阵元行数-阵元列数，如1-1，1-2，…，1-m；2-1，2-2，…2-m；…；l-1,l-2,…，l-m，即l-m表示第l行第m列列线阵对应的一次雷达阵元。

如图4所示，所述一次雷达阵元发射校正的过程为：

步骤10，选择编号为1-1的一次雷达阵元，控制环形器一，打开该一次雷达阵元的发射通道，关闭该一次雷达阵元的接收通道，以及其余一次雷达阵元和二次雷达阵元对应的发射通道和接收通道；

步骤11，设置当前一次雷达的工作频率，通过频综与控制单元产生幅度为1、初始相位为0的基带激励信号，一次雷达本振、系统时钟和校正系统进行一次雷达阵发射校正时所需控制指令；

步骤12，基带激励信号经过收发组件和天馈阵元进入校正网络：

(1)基带激励信号经相应的一次雷达ad/da转换模块进行数模转换，

(2)数模转换后的基带激励信号通过发射通道发射，并经一次tr组件进行滤波、上变频和放大后，形成发射信号；

(3)发射信号经相应的定向耦合器部分耦合到校正网络；

(4)在校正网络中，耦合的发射信号经功分合成器二和功分合成器一后得到合成发射信号；控制环形器二，使合成发射信号经环形器二进入混频器二；

步骤13，本振输入选择开关置于一次雷达本振触点，使一次雷达本振经本振输入选择开关和本振功分器进入混频器二；

步骤14，混频器二将合成发射信号和一次雷达本振进行下变频，再经带通滤波器滤波后，得到中频模拟信号；中频模拟信号经ad转换模块进行ad采样后，生成基带数字信号；

步骤15，信号分析单元对基带数字信号进行处理，获取基带数字信号的幅度信息和相位信息，建立幅度相位信息表；

步骤16，改变步骤11中当前一次雷达的工作频率，重复执行步骤11～15，获取一次雷达在不同工作频率时，当前一次雷达阵元对应的发射通道的幅度相位信息表；

步骤17，依次选择编号为1-2，1-3，…,1-m；2-1，2-2，…2-m；…；l-1,l-2,…，l-m的一次雷达阵元，重复执行步骤10～16，获取一次雷达在不同工作频率时，编号为1-1，1-2，1-3，…,1-m；2-1，2-2，…2-m；…；l-1,l-2,…，l-m的一次雷达阵元对应的发射通道的幅度相位信息表；

步骤18，信号分析单元根据编号为1-1，1-2，1-3，…,1-m；2-1，2-2，…2-m；…；l-1,l-2,…，l-m的一次雷达阵元对应的发射通道的幅度相位信息表，以其中一个一次雷达阵元对应的发射通道为基准，计算其余一次雷达阵元对应的发射通道的幅度衰减系数值和相位补偿值，形成一次雷达的发射通道的幅度校正表和相位补偿表。具体地，当进行一次雷达阵元发射校正时，

(1)计算所述幅度衰减系数值的方法为：

以其中编号为1-1的一次雷达阵元对应的发射通道的幅度值为基准，将编号为1-2，1-3，…,1-m；2-1，2-2，…2-m；…；l-1,l-2,…，l-m的一次雷达阵元对应的发射通道的幅度值与该基准做除法运算，获得编号为1-2，1-3，…,1-m；2-1，2-2，…2-m；…；l-1,l-2,…，l-m的一次雷达阵元对应的发射通道的幅度衰减系数值；

(2)计算所述相位补偿值的方法为：

以其中编号为1-1的一次雷达阵元对应的发射通道的相位值为基准，将编号为1-2，1-3，…,1-m；2-1，2-2，…2-m；…；l-1,l-2,…，l-m的一次雷达阵元对应的发射通道的相位值与该基准做差，获得编号为1-2，1-3，…,1-m；2-1，2-2，…2-m；…；l-1,l-2,…，l-m的一次雷达阵元对应的发射通道的相位补偿值。

如图5所示，所述二次雷达阵元发射校正的过程为：

步骤20，选择编号为1的二次雷达阵元，控制环形器一，打开该二次雷达阵元的发射通道，关闭该二次雷达阵元的接收通道，以及其余二次雷达阵元和一次雷达阵元对应的发射通道和接收通道；

步骤21，设置当前二次雷达的工作频率，通过频综与控制单元产生幅度为1、初始相位为0的基带激励信号，二次雷达本振、系统时钟和校正系统进行二次雷达阵发射校正时所需控制指令；

步骤22，基带激励信号经过收发组件和天馈阵元进入校正网络：

(1)基带激励信号经相应的二次雷达ad/da转换模块进行数模转换，

(2)数模转换后的基带激励信号通过发射通道发射，并经二次tr组件进行滤波、上变频和放大后，形成发射信号；

(3)发射信号经相应的定向耦合器部分耦合到校正网络；

(4)在校正网络中，耦合的发射信号经功分合成器二和功分合成器一后得到合成发射信号；控制环形器二，使合成发射信号经环形器二进入混频器二；

步骤23，本振输入选择开关置于二次雷达本振触点，使二次雷达本振经本振输入选择开关和本振功分器进入混频器二；

步骤24，混频器二将合成发射信号和二次雷达本振进行下变频，再经带通滤波器滤波后，得到中频模拟信号；中频模拟信号经ad转换模块进行ad采样后，生成基带数字信号；

步骤25，信号分析单元对基带数字信号进行处理，获取基带数字信号的幅度信息和相位信息，建立幅度相位信息表；

步骤26，改变步骤11中当前二次雷达的工作频率，重复执行步骤21～25，获取二次雷达在不同工作频率时，当前二次雷达阵元对应的发射通道的幅度相位信息表；

步骤27，依次选择编号为2，3，…，m的二次雷达阵元，重复执行步骤20～26，获取二次雷达在不同工作频率时，编号为1，2，3，…，m的二次雷达阵元的发射通道的幅度相位信息表；

步骤28，信号分析单元根据编号为1，2，3，…，m的二次雷达阵元的发射通道的幅度相位信息表，以其中一个二次雷达阵元对应的发射通道为基准，计算其余二次雷达阵元对应的发射通道的幅度衰减系数值和相位补偿值，形成二次雷达的发射通道的幅度校正表和相位补偿表。具体地，当进行二次雷达阵元发射校正时，

(1)计算所述幅度衰减系数值的方法为：

以其中编号为1的二次雷达阵元对应的发射通道的幅度值为基准，将编号为2，3，…，m的二次雷达阵元对应的发射通道的幅度值与该基准做除法运算，获得编号为2，3，…，m的二次雷达阵元对应的发射通道的幅度衰减系数值；

(2)计算所述相位补偿值的方法为：

以其中编号为1的二次雷达阵元对应的发射通道的相位值为基准，将编号为2，3，…，m的二次雷达阵元对应的发射通道的相位值与该基准做差，获得编号为2，3，…，m的二次雷达阵元对应的发射通道的相位补偿值。

如图6所示，所述一次雷达阵元接收校正的过程为：

步骤30，控制环形器一，打开编号为1-1，1-2，1-3，…,1-m；2-1，2-2，…2-m；…；l-1,l-2,…，l-m的一次雷达阵元对应的接收通道，关闭编号为1-1，1-2，1-3，…,1-m；2-1，2-2，…2-m；…；l-1,l-2,…，l-m的一次雷达阵元对应的发射通道；

步骤31，设置一次雷达的工作频率，通过频综与控制单元产生幅度为1、初始相位为0的基带激励信号，一次雷达本振、系统时钟和校正系统进行一次雷达接收校正时所需控制指令；

步骤32，基带激励信号经校正网络的da转换模块进行数模转换后进入混频器一；

步骤33，本振输入选择开关置于一次雷达本振触点，使一次雷达本振经本振输入选择开关和本振功分器进入混频器一，将基带激励信号上变频为射频信号；

步骤34，控制环形器二，使射频信号经高通滤波器滤波、环形器二、功分合成器一和功分合成器二后，形成射频发射信号；

步骤35，射频发射信号依次经定向耦合器和环形器一进入到一次tr组件的接收通道，并由一次tr组件对接收的射频信号进行下变频、滤波和放大后，得到中频模拟信号；

步骤36，一次雷达ad/da转换模块对中频模拟信号进行ad采样，得到基带数字信号；需要说明的是，为了便于传输，这里ad采样后得到的基带数字信号需要进行打包处理，在信号分析单元进行数据解包；

步骤37，信号分析单元对基带数字信号进行处理，获取所有一次雷达阵元的接收通道的幅度相位信息表；

步骤38，改变步骤31中一次雷达的工作频率，重复执行步骤31～36，获取一次雷达在不同工作频率时，所有一次雷达阵元的接收通道的幅度相位信息表；

步骤39，信号分析单元根据所有一次雷达阵元在不同工作频率时，对应的接收通道的幅度相位信息表，以其中一个一次雷达阵元对应的接收通道为基准，计算其余一次雷达阵元对应的接收通道的幅度衰减系数值和相位补偿值，形成一次雷达的接收通道的幅度校正表和相位补偿表。具体地，当进行一次雷达接收校正时，

(1)计算所述幅度衰减系数值的方法为：

以其中编号为1-1的一次雷达阵元对应的接收通道的幅度值为基准，将编号为1-2，1-3，…,1-m；2-1，2-2，…2-m；…；l-1,l-2,…，l-m的一次雷达阵元对应的接收通道的幅度值与该基准做除法运算，获得编号为1-2，1-3，…,1-m；2-1，2-2，…2-m；…；l-1,l-2,…，l-m的一次雷达阵元对应的接收通道的幅度衰减系数值；

(2)计算所述相位补偿值的方法为：

以其中编号为1-1的一次雷达阵元对应的接收通道的相位值为基准，将编号为1-2，1-3，…,1-m；2-1，2-2，…2-m；…；l-1,l-2,…，l-m的一次雷达阵元对应的接收通道的相位值与该基准做差，获得编号为1-2，1-3，…,1-m；2-1，2-2，…2-m；…；l-1,l-2,…，l-m的一次雷达阵元对应的接收通道的相位补偿值。

如图7所示，所述二次雷达接收校正的过程为：

步骤40，控制环形器一，打开编号为1,2，…，m的二次雷达阵元对应的接收通道，关闭编号为1,2，…，m的二次雷达阵元对应的发射通道；

步骤41，设置二次雷达的工作频率，通过频综与控制单元产生幅度为1、初始相位为0的基带激励信号，二次雷达本振、系统时钟和校正系统进行二次雷达接收校正时所需控制指令；

步骤42，基带激励信号经校正网络的da转换模块进行数模转换后进入混频器一；

步骤43，本振输入选择开关置于二次雷达本振触点，使二次雷达本振经本振输入选择开关和本振功分器进入混频器一，将基带激励信号上变频为射频信号；

步骤44，控制环形器二，使射频信号经高通滤波器滤波、环形器二、功分合成器一和功分合成器二后，形成射频发射信号；

步骤45，射频发射信号依次经定向耦合器和环形器一进入到二次tr组件的接收通道，并由二次tr组件对接收的射频信号进行下变频、滤波和放大后，得到中频模拟信号；

步骤46，二次雷达ad/da转换模块对中频模拟信号进行ad采样，得到基带数字信号；

步骤47，信号分析单元对基带数字信号进行处理，获取所有二次雷达阵元的接收通道的幅度相位信息表；

步骤48，改变步骤41中二次雷达的工作频率，重复执行步骤41～46，获取二次雷达在不同工作频率时，所有二次雷达阵元的接收通道的幅度相位信息表；

步骤49，信号分析单元根据二次雷达在不同工作频率时，所有二次雷达阵元的接收通道的幅度相位信息表，以其中一个二次雷达阵元对应的接收通道为基准，计算其余二次雷达阵元对应的接收通道的幅度衰减系数值和相位补偿值，形成二次雷达的接收通道的幅度校正表和相位补偿表。具体地，当进行二次雷达接收校正时，

(1)计算所述幅度衰减系数值的方法为：

以其中编号为1的二次雷达阵元对应的接收通道的幅度值为基准，将编号为2，3，…，m的二次雷达阵元对应的接收通道的幅度值与该基准做除法运算，获得编号为2，3，…，m的二次雷达阵元对应的接收通道的幅度衰减系数值；

(2)计算所述相位补偿值的方法为：

以其中编号为1的二次雷达阵元对应的接收通道的相位值为基准，将编号为2，3，…，m的二次雷达阵元对应的接收通道的相位值与该基准做差，获得编号为2，3，…，m的二次雷达阵元对应的接收通道的相位补偿值。

需要说明的是，上述进行一次雷达发射校正、二次雷达发射校正、一次雷达接收校正和二次雷达接收校正的过程其执行顺序可以是依次进行一次雷达发射校正、二次雷达发射校正、一次雷达接收校正和二次雷达接收校正。

通过上述可知，本发明具有以下有益效果：

1、本发明的多功能相控阵雷达多通道收发校正系统，将一次雷达和二次雷达进行了一体化综合设计，而本发明的多功能相控阵雷达多通道收发校正方法，利用所述多功能相控阵雷达多通道收发校正系统，对一次雷达阵元和二次雷达阵元的发射通道和接收通道进行发射信号和接收信号的幅度相位测量，并通过计算相应的幅度衰减系数值和相位补偿值建立幅度校正表和相位校正表，由此，可以实现对一次雷达阵元和二次雷达阵元的发射通道和接收通道的校正。

2、本发明的一次雷达和二次雷达采用不同频段发射信号工作，能够有效对空中目标进行探测，对合作目标进行监视，抗干扰能力强。

3、本发明能够消除因安装差异、材料工艺引起的多功能雷达各通道间的差异，消除各通道间的幅度相位系统误差，形成波束指向准确及波束形状正确的收发波束，为实现空中目标信息提取，提供准确的数据源。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。