CN119511177A 高精度多通道相控阵无线电计量校准方法及系统 （广州力赛计量检测有限公司）

高精度多通道相控阵无线电计量校准方法本发明涉及一种高精度多通道相控阵无线阵天线的N个阵元通道和天线罩进行电磁特性建幅相特性数据和理论校准系数矩阵进行加权最明实现了对多通道相控阵天线幅相特性的精确2根据所述通道测量模型，对所述多通道相控阵天线进行电磁场数值将所述初始误差数据矩阵映射至二维权重矩阵，并对所述二维权采用矢量网络分析仪连接标准增益天线和所述多通道相控阵天线，对所述实测幅相特性数据和所述理论校准系数矩阵进行加权最小二乘迭代计对多通道相控阵天线的N个阵元通道和天线罩进行电磁特性建模，得到通道测量模型，包对多通道相控阵天线的发射单元与接收单元进行二维平面阵列排布，得到N个阵元通基于所述空间分布矩阵对相邻阵元通道间的电磁场耦对天线罩的区域进行网格剖分，将剖分网格中的每个单元介电常数根据所述天线罩特性参数矩阵构建波动方程弱形式，对电磁波在基于所述N阶S参数矩阵和所述波前畸变传播函数建立基于所述幅相畸变系数集，建立包含天线通道互耦效应和天线罩将所述整体传播特性模型输入有限元计算程序，设定电磁场边界条件和激励源参数，根据所述稳态场分布数据，采用加权叠加法合成各阵元通道的对所述通道测量模型中的阵元通道设定扫描角度范围和步进间隔基于所述角度采样数据集对每个阵元通道在各扫描角度下的增益特性进行归一化处根据所述通道测量模型中的波前畸变传播函数，对各阵元通道的3将所述阵元通道复数场分布数据按照阵列排布关系重构，对重构后的对所述误差特征向量进行主成分分析，提取主要误差影响因子，并将所述初始误差数据矩阵映射至二维权重矩阵，并对所述二维权重矩阵进行最优匹配求对所述初始误差数据矩阵中的幅度和相位数据进行维度分离和坐标变换基于匈牙利算法对所述初始权重分布矩阵进行线性规划建模，对所述二维权重矩阵设置迭代优化参数，将最小校准误差作为约束条件代入KM算法，将所述通道匹配权重系数转换为幅度补偿因子和相位补偿因子，对补偿对所述独立校准参数集进行矩阵重构，将幅度校准系数和相位校准系数组合映射至N对测量空间按照预设远场条件进行距离计算，得到距离计算结对所述精密位移平台的运动轨迹进行规划，得到扫描测量路根据所述多通道相控阵天线的工作频段对矢量网络分析仪进行参根据所述系统误差修正项和所述扫描测量路径，控制所述精密位移对所述原始幅相数据进行系统误差补偿，将补偿后的数据按照角度和4对所述实测幅相特性数据进行归一化处理，并对所述理论校准系数对所述初始融合数据集中的测量噪声进行方差分析，按照方差大小基于所述数据可信度矩阵建立加权最小二乘目标函数，将确定性约基于所述混合优化方程组进行迭代计算，设定最大迭代次数和收敛对所述迭代计算序列进行收敛性分析，基于最小误差准则选取最优对所述独立补偿因子进行正交变换，得到正交变换结果，并将所述正对所述目标校准补偿系数中的幅度补偿参数和相位补偿参数进行通将所述校准配置数据按照主瓣波束扫描范围内的角度间隔进行赋对所述波束扫描序列中的每个波束方向进行远场测量，采集全空域的辐射场强度数对所述标准化方向图曲线的副瓣区域进行数据提取，进行旁瓣电平将所述天线主瓣特性数据和所述天线旁瓣特性数据进行校准前计算模块，用于根据所述通道测量模型，对所述多求解模块，用于将所述初始误差数据矩阵映射至二维权重矩5测量模块，用于采用矢量网络分析仪连接标准迭代模块，用于对所述实测幅相特性数据和所述理论校准系数矩阵6[0004]本发明的主要目的为提供一种高精度多通道相控阵无线[0005]为实现上述目的，本发明提供了一种高精度多通道相控对多通道相控阵天线的N个阵元通道和天线罩进行电磁特性建模，得到通道测量对所述实测幅相特性数据和所述理论校准系数矩阵进行加权最小二乘迭代计算，7测量模块，用于采用矢量网络分析仪连接标准增益天线和所述多通道相控阵天基于矢量网络分析的高精度测量系统，实现了对多通道相控阵天线幅相特性的精确测量；介电常数和损耗角正切值进行数值离散化处理，得到一个反映天线罩电磁特性的参数矩89通道相控阵天线之间的距离满足远场条件。远场条件的计算依据雷达距离公式多通道相控阵天线的工作频段对矢量网络分析仪进行参数配置。具体参数包括中心频率、据进行融合计算。复数域变换的结果与归一化处理后的实测数据一起构成初始融合数据预设的角度间隔对校准配置数据进行赋值，将幅度和相位控制量施加到各个阵元通道中。对多通道相控阵天线的发射单元与接收单元进行二维平面阵列排布，得到N个阵将整体传播特性模型输入有限元计算程序，设定电磁场边界条件和激励源参数，布。假设天线阵列由个阵元组成，每个阵元在二维平面上的坐标用表示，其中;;;的区域进行网格剖分，将其划分为多个小单元，每个单元的介电常数Er和损耗角正切值;;;其中A是由s参数和传播函数F构成的系数矩偏差。基于幅相畸变系数集，建立包含阵列互耦效应和天线罩影响的整体传播特性模型;基于角度采样数据集对每个阵元通道在各扫描角度下的增益特性进行归一化处;;;,其中v(x,y,2)为波前相位函数，则每个阵元的相位特性通过叠加计算为：;;其中Il-Il表示矩阵范数。将标准化的幅度特性矩阵A和相位特性矩阵进行复数;将复数场分布数据按照阵列排布关系重构为二维场分布矩阵，并对其进行离散;其中u和v为频域采样点。从频域特性数据中提取各阵元通道的幅度误差和;对误差特征向量进行主成分分析，提取主要误差影响因子。设协方差矩阵为C=VTV，则主成分通过特征值分解获得：;;对二维权重矩阵设置迭代优化参数，将最小校准误差作为约束条件代入KM算法，对独立校准参数集进行矩阵重构，将幅度校准系数和相位校准系数组合映射至N初始误差数据矩阵为E，其中表示第i通道对;;其中xye(0,1}表示第i通道是否匹配到第j通道，约束条件是每个通道只能分配;;;;;;;;;;;;;对实测幅相特性数据进行归一化处理，并对理论校准系数矩阵进行复数域变换，;;;;;;;;;到校准补偿参数cca。将校准补偿参数按照通道编号分组，幅度补偿因子G.a(i)和相位补;;对波束扫描序列中的每个波束方向进行远场测量，采集全空域的辐射场强度数[0029]在这个示例中，根据目标校准补偿系数cea1(i)，提取幅度补偿参数和相;;;,其中和分别表示方位角和俯仰角。三维方向图数据的测量通过远场测试设;D(.);;;波束指向9neax是主瓣最大值的位置，