一种天线阵零点生成的幅相控制方法

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911229088.3(22)申请日 2019.12.04(71)申请人 上海霍莱沃电子系统技术股份有限公司地址 201203 上海市浦东新区郭守敬路498号16号楼102室(72)发明人 周建华　张捷俊　毛小莲　(74)专利代理机构 上海恒锐佳知识产权代理事务所(普通合伙) 31286代理人 殷晓雪(51)Int.Cl.G01R 29/10(2006.01)(54)发明名称一种基于口面场的相控阵天线单元幅相配平方法及装置(57)摘要本申请公开了一种基于口面场的相控阵天线单元幅相配平方法，包括如下步骤。

第一步：移动测试探头和/或待测的相控阵天线，对固定口径进行近场扫描测试。

第二步：计算出待测天线口径面的幅度、相位数据。

第三步：计算出待测天线各单元口径面的幅度、相位结果，并得到单元幅相配平表。

第四步：将单元幅相配平表写入相控阵天线，判断相控阵天线单元幅相配平是否完成；如果已完成，则整个方法结束，得到最终的单元幅相配平表；如果未完成，则重复第一步至第四步，将新的单元幅相配平表写入相控阵天线覆盖之前写入的单元幅相配平表，如此重复直至相控阵天线单元幅相配平完成。

本申请可缩短相控阵天线单元幅相配平工作的测试时间、提高测试效率。

权利要求书2页 说明书6页 附图5页CN 111044802 A 2020.04.21C N 111044802A1.一种基于口面场的相控阵天线单元幅相配平方法，其特征是，包括如下步骤：第一步：移动测试探头和/或待测的相控阵天线，使两者的距离为4至10个波长；待测天线处于全阵加电状态，测试探头以小于或等于二分之一波长为扫描步进，对固定口径进行近场扫描测试；第二步：根据近场扫描面的幅度、相位数据计算出待测天线口径面的幅度、相位数据；第三步：根据待测天线口径面的幅度、相位数据计算出待测天线各单元口径面的幅度、相位结果，并得到单元幅相配平表；第四步：将单元幅相配平表写入相控阵天线，判断相控阵天线单元幅相配平是否完成；如果已完成，则整个方法结束，得到最终的单元幅相配平表；如果未完成，则重复第一步至第四步，将新的单元幅相配平表写入相控阵天线覆盖之前写入的单元幅相配平表，如此重复直至相控阵天线单元幅相配平完成。

一种宽带接收阵列天线通道幅相校准方法及系统随着通信技术的不断发展，宽带接收阵列天线作为一种重要的通信设备，在无线通信系统、雷达系统以及卫星通信系统中得到了广泛的应用。

然而，由于通道幅相误差的存在，会严重影响接收阵列天线的性能和稳定性。

如何对接收阵列天线进行通道幅相校准成为了当前研究的热点之一。

在这种背景下，本文提出了一种新的宽带接收阵列天线通道幅相校准方法及系统，旨在解决现有技术中存在的一些问题和不足，提高接收阵列天线的性能和稳定性。

该方法及系统的具体实施步骤如下：1. 确定校准信号：需要确定一种适合的校准信号，该信号需要满足在整个宽带范围内具有良好的频率稳定性和相位特性。

2. 信号发射：通过发射设备向接收阵列天线发送校准信号，确保信号在整个宽带范围内能够被接收到。

3. 信号接收：接收阵列天线接收到校准信号后，将信号经过预处理和放大等操作，使其满足后续处理的要求。

4. 通道幅相测量：利用专门的测量设备对接收到的校准信号进行幅相测量，得到每个通道的幅相误差。

5. 幅相校准算法：根据测量得到的幅相误差，设计相应的幅相校准算法，对接收阵列天线的通道进行校准。

6. 系统验证：经过幅相校准后，需要对系统进行验证，确保幅相校准效果符合设计要求。

该方法及系统具有以下优点：1. 宽带范围：能够对接收阵列天线在整个宽带范围内进行幅相校准，保证幅相误差在可接受范围内。

2. 精度高：采用专门的测量设备进行幅相测量和校准算法设计，能够保证幅相校准的精度和稳定性。

3. 自动化：该方法及系统能够实现幅相校准的自动化操作，减轻了人工干预的工作量，提高了校准的效率和准确性。

该方法及系统在宽带接收阵列天线通道幅相校准方面具有较好的应用前景和实际价值，能够有效提高接收阵列天线的性能和稳定性，为相关领域的研究和应用提供了有效的技术支撑和解决方案。

希望该方法及系统能够在未来得到更广泛的推广和应用，为通信技术的发展做出更大的贡献。

随着5G技术的不断成熟和普及，宽带接收阵列天线的应用也越来越广泛。

一种阵列天线阵元幅相、位置误差校正方法袁自月;牛一鸣;杨国;吴文【摘要】针对毫米波热辐射信号弱的问题,该文提出一种对存在阵元幅相、位置误差的线阵进行校正的方法.该文基于低信噪比(SNR)的阵列误差模型,利用单个校正源,其信源方向未精确已知,通过旋转天线阵列在多个校正方位测得校正数据,并估计出阵元幅相、位置误差参数,从而对阵列中的阵元幅相、位置误差进行联合校正.该方法运算复杂度低,具有较高的估计精度,校正性能良好.理论分析和计算机仿真结果表明了该文方法的有效性.【期刊名称】《电子与信息学报》【年(卷),期】2014(036)009【总页数】6页(P2232-2237)【关键词】阵列天线;毫米波;幅相误差;位置误差;校正【作者】袁自月;牛一鸣;杨国;吴文【作者单位】南京理工大学电子工程与光电技术学院南京210094;南京理工大学电子工程与光电技术学院南京210094;南京理工大学电子工程与光电技术学院南京210094;南京理工大学电子工程与光电技术学院南京210094【正文语种】中文【中图分类】TN8201 引言利用毫米波辐射计探测目标是一种有效的无源探测方法，该方法具有隐蔽性好，不受气候条件和战场烟尘影响等优点[1]。

综合孔径辐射计成像技术利用稀疏的小天线阵列合成大的虚拟口径[2]，对目标场景进行成像及探测具有波束控制灵活[3]、信号增益高、抗干扰能力强及空间超分辨率能力高等优点，因而受到极大的关注[4]。

但在实际应用中，阵元间的互耦[5]、阵元幅相误差[6,7](包括各阵元性能不一致和通道间的幅频和相频特性不一致)、阵元位置误差等[8]，会降低毫米波辐射计的探测性能与成像效果。

本文主要研究阵元幅相、位置误差的校正方法。

目前，国内外一些学者正致力于阵列误差校正方法的研究，现有的校正方法主要分为盲校正[9,10]和有源校正两大类[11,12]。

有源校正是在空间设置方位已知的辅助源对阵列误差参数进行离线估计，这类算法运算量小、实现简单，在实际中应用较为广泛。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810514946.8(22)申请日 2018.05.25(71)申请人 西安欣创电子技术有限公司地址 710075 陕西省西安市高新区高新一路25号创新大厦北四层(72)发明人 魏建让　许增超　朱国斌　王卫平　张仪崇　冯毅刚　(74)专利代理机构 西安长和专利代理有限公司61227代理人 黄伟洪(51)Int.Cl.H01Q 3/00(2006.01)H01Q 3/24(2006.01)H01Q 3/36(2006.01)H01Q 3/38(2006.01)H01Q 21/29(2006.01)(54)发明名称一种相控阵雷达天线控制系统及方法(57)摘要本发明属于无线电定向；无线电导航；采用无线电波测距或测速；采用无线电波的反射或再辐射的定位或存在检测；采用其他波的类似装置技术领域，公开了一种相控阵雷达天线控制系统及方法，包括：天线阵列模块、阵面选择开关模块、收发放大器及滤波器模块、移相器及功分模块、GPS/BD定位模块、姿态传感器模块、控制及电源模块、波束指向自动控制模块。

本发明满足了小型化、低功耗、高辐射效率、高隔离度的要求。

本发明射频通道相对于传统相控阵架构系统，射频收发通道数减少了5倍，功耗也相应减小约5倍，开关线移相器的应用，在工作带宽内相位延时满足信号空间时延特性，各频点指向精准；省略了全部机械相关设备；极大地降低了总功耗需求。

权利要求书2页 说明书9页 附图9页CN 108539418 A 2018.09.14C N 108539418A1.一种相控阵雷达天线控制系统，其特征在于，所述相控阵雷达天线控制系统包括：天线整列模块，用于把发射通道的射频信号辐射到空间，和把接收信号从空间接收回来，送到接收通道；阵面选择开关模块，根据天线的物理位置、姿态不同信息计算出波束指向；收发放大器及滤波器模块，用于对收发通道的信号进行放大和滤波；移相器及功分模块，用于把发射信号功分为多路，并进行移相，和对多路接收信号移相，并进行合路；GPS/BD定位模块，用于接收GPS/BD信号，并解调出当前位置信息(数字信号)，把位置信息传给控制及电源模块；姿态传感器模块，用于把该天线的当前的物理姿态转换为数字姿态信息，送给控制及电源模块；控制及电源模块，用于为天线阵列模块、阵面选择开关模块、收发放大器及滤波器模块、移相器及功分模块、GPS/BD定位模块、姿态传感器模块、波束指向自动控制模块提供供电和控制信号；波束指向自动控制模块，用于根据发送过来的GPS定位信息、天线单元姿态信息、以及卫星位置信息计算相控天线的波束指向，得到阵面坐标系下的方位角和俯仰角，控制阵面开关切换相应阵面，根据波束指向计算阵面移相器的移相量和波控码。

图1M 阵元阵列天线图Fig.1M -antenna array一种阵列天线幅相误差校正方法设计魏婵娟，刘鹏（中国空间技术研究院航天恒星科技有限公司北京100086）摘要：阵列信号处理是当前信号处理的热门方向，为信号处理带来极大的方便，阵列信号处理中的各通道不一致问题将会给阵列信号处理带来影响，很多文献中介绍过关于自适应幅相误差校正的理论及方法，但实现起来都比较耗费资源和时间，且效果有待实践验证。

提出一种工程上可实现且计算量较小的通道校正方法-查表法。

通过仿真，结果表明此方法可以对特定来向的有用信号进行较为准确的校正。

关键词：阵列信号；通道校正；查表法中图分类号：TN91文献标识码：A文章编号：1674－6236（2012）24-0047-04Comparison of two adaptive anti -jamming algorithm of navigation recieverWEI Chan -juan ，LIU Peng（Space Star Technology Co.China ’s Academy of Space Technology ，Beijing 100086，China ）Abstract:Array signal processing is a promising aspect of digital signal processing ，it brings much convenience to digital signal processing.But the difference between each channel is a big problem in Array signal processing ，which must be eliminated some times.We can find a lot of calibration methods of the amplitude and phase error among RF channels in many papers ，but most of them need too much computation and time ，and the effect is unknown.A new calibration method -look up table method is put forward ，which are very easy to realize.The MATLAB simulation result reflect its serviceability.Key words:array signal ；amplitude and phase error elimination ；look up table method收稿日期：2012-06-09稿件编号：201206069作者简介：魏婵娟（1987—），女，河北石家庄人，硕士研究生。

中图分类号:TP274+.2 文献标识码:A 文章编号:1009-2552(2008)08-0119-02基于遗传算法的天线阵方向图零点生成李翔麟,庞伟正,钱　坤(哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,哈尔滨150001)摘　要:遗传算法是一种高效的搜索算法。

在对遗传算法的发展,基本思想,特点等方面作简要概述的基础上,将该算法应用于唯幅度控制的天线阵方向图零点生成。

展示了其广泛的适用性及处理天线阵列综合问题的卓越能力,获得了比已有文献更好的效果。

关键词:遗传算法;阵列天线;零点生成Null steering of array antennas using genetic algorithmLI X iang2lin,PANG Wei2zheng,QI AN K un(School of I nform ation and Communication E ngineering,H arbin E ngineering U niversity,H arbin150001,China) Abstract:The genetic alg orithm is a searching method with high efficiency.This paper based on the generalization of development,basic idea and characteristic of genetic alg orithm,applied this alg orithm to null steering of linear arrays by controlling only the current am plitudes.The applicability and the excellent performance of the genetic alg orithm in the synthesis of antenna arrays is set out,the obtained results are better than those reported in the literatures.K ey w ords:genetic alg orithm;array antenna;null steering0　引言阵列天线为消除干扰源的影响,希望在保证一定的副瓣电平和主瓣宽度的前提下,使方向图在对准干扰方向上形成一定深度的零点。

基于遗传算法的天线阵方向图零点生成
李翔麟;庞伟正;钱坤
【期刊名称】《信息技术》
【年(卷),期】2008(32)8
【摘要】遗传算法是一种高效的搜索算法.在对遗传算法的发展,基本思想,特点等方面作简要概述的基础上,将该算法应用于唯幅度控制的天线阵方向图零点生成.展示了其广泛的适用性及处理天线阵列综合问题的卓越能力,获得了比已有文献更好的效果.
【总页数】2页(P119-120)
【作者】李翔麟;庞伟正;钱坤
【作者单位】哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,哈尔滨,150001
【正文语种】中文
【中图分类】TP274+.2
【相关文献】
1.基于小生境免疫算法的阵列天线方向图零点生成技术 [J], 叶剑锋;何国荣;郭丽丽
2.基于改进遗传算法的圆柱共形天线阵方向图综合 [J], 陈汉辉;张智军;郭博
3.基于交叉熵算法的唯相位控制方向图零点生成 [J], 边莉
4.基于免疫算法的相位控制方向图零点生成 [J], 叶剑锋;王玉峰;庞伟正;李翔麟
5.基于遗传算法的唯相位控制方向图零点生成 [J], 马云辉
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天线单元存在幅相不一致性时的波束零点合成技术
李高鹏;许荣庆;马子龙
【期刊名称】《电子学报》
【年(卷),期】2005(033)006
【摘要】波束零点对阵列幅相不一致非常敏感,这一点往往降低了利用零点技术抗干扰的性能.为了改善波束零点在实际系统中对干扰的抑制效果,本文通过对理想约束模型进行预畸变处理,大大的降低了天线单元幅相不一致性对波束零点的影响.对该方法的进一步推广,天线单元存在方向性误差和天线单元有缺失情况下的零点合成问题也得到了解决.本文中的仿真结果和实际数据处理结果都进一步证明了该方法的有效性.
【总页数】4页(P1150-1153)
【作者】李高鹏;许荣庆;马子龙
【作者单位】哈尔滨工业大学电子工程技术研究所,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学电子工程技术研究所,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学电子工程技术研究所,黑龙江,哈尔滨,150001
【正文语种】中文
【中图分类】TN973.3
【相关文献】
1.基于LMS算法的波束形成天线通道幅相校正 [J], 金燕
2.宽带数字接收机I/Q幅相不一致性的校正 [J], 卢刚;吕幼新
3.多信道接收机幅相不一致性的数字化校正 [J], 吴瑛;王斌;张莉;杨宾
4.具有幅相检测功能的L波段宽波束相控阵天线单元研究 [J], 朱杰;王彦萍;薛东海;李铭琦;
5.星载多波束天线波束合成技术研究 [J], 何新生;朱建丰;李保明
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一种阵列天线零点形成的新方法
殷友廷;杨莘元;冯春楠
【期刊名称】《应用科技》
【年(卷),期】2007(034)008
【摘要】提出了一种新型的幅值扰动形成零陷的方法,通过在幅值扰动的过程中引入遗传算法来进化寻优,从而达到在指定方向形成一定深度零陷的目的.为了克服基本遗传算法易于早熟和局部寻优能力较差的不足,采用了改进的小生境遗传算法.该零陷形成方法克服了传统零陷形成方法零陷深度不足、副瓣电平高等缺陷.仿真表明,该方法能较好地达到设计要求,且有较好的收敛速度和稳定性.与其他一些方法相比较,该法有更广阔的应用前景.
【总页数】5页(P5-8,13)
【作者】殷友廷;杨莘元;冯春楠
【作者单位】哈尔滨工程大学,信息与通信工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学,信息与通信工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学,信息与通信工程学院,黑龙江,哈尔滨,150001
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.5
【相关文献】
1.一种分析大型阵列天线散射的新方法 [J], 袁宏伟;龚书喜;王文涛
2.一种阵列天线方向图的数值合成新方法 [J], 郭陈江;丁君;石敏;许家栋
3.一种考虑互耦计算大型阵列天线辐射和散射场的新方法 [J], 张帅;龚书喜;姜文
4.一种基于阵列天线的联合检测信道估计新方法 [J], 周德锁;王永生
5.一种展宽波导缝隙阵列天线驻波带宽的新方法 [J], 高志国;徐国兵
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