【技术实现步骤摘要】
本申请属于相控阵天线领域，特别涉及一种开环接收配相方向图的修正方法。
技术介绍
1、相控阵天线由于具有灵活的波束捷变能力，雷达系统在低截获模式下，需要天线具有较低的副瓣电平。
2、天线低副瓣通过改变相控阵天线的各阵元的幅相参数来改变天线方向图形状，使其具有较低的副瓣。一般的方法是通过幅度加权来降低天线的副瓣电平，加权方式一般为高斯加权或泰勒加权。
3、相控阵天线辐射阵元之间存在互耦关系，t/r组件各端口驻波各不相同，因此开环配相难以实现副瓣电平的设计目标值。
4、为实现天线副瓣电平和设计值基本一致，目前可通过近场测试天线三维方向图，然后通过口面场返演迭代修正天线t/r组件各端口的幅相数据，但该方法耗时较长，且可能存在迭代不收敛的情况。
5、因此如何实现开环接收配相方向图的快速稳定修正是一个需要解决的问题。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供了一种开环接收配相方向图的修正方法，以解决现有的开环接收配相方向图的修正方法耗时较长的问题。
2、本申请的技术方案是：一种开环接收配相方向图的修正方法，包括：
3、搭建配相环境，通过控制探头依次移动至每个辐射单元的正前方，控制对应辐射单元工作、其他辐射单元待机；在幅相与目标值一致时依次获取所有辐射单元的幅度控制字和相位控制字；
4、进行无级联状态下的软件仿真，获取所有辐射单元在同一配相频点下的第一散射矩阵s1；而后对各辐射单元进行级联，根据各个级联通道的反射系数
5、根据所有辐射单元的第二散射矩阵计算所有辐射单元的第二反射系数，依次选择一个被测单元，根据反射系数计算其他辐射单元附加给被测单元的复电流in，根据复电流得到附加幅度和附加相位值，将幅度控制字和相位控制字减去附加幅度和附加相位值得到新的幅度控制字和相位控制字。
6、优选地，所述第一散射矩阵s1的获取方法为：
7、选择一种仿真软件，对天线阵列进行真实环境建模，通过对辐射单元设置相同的工作频点，对辐射单元组成的阵列进行仿真测试，得到所有辐射单元在同一配相频点下的第一散射矩阵。
8、优选地，所述第二散射矩阵snew的获取方法为：
9、将第一散射矩阵转化成第一阻抗矩阵z1；
10、测试m个辐射单元对应t/r组件通道的第一反射系数str；
11、根据t/r组件通道的第一反射系数str计算出每个t/r组件通道待机状态的端口阻抗ztr；
12、对端口阻抗ztr进行归一化处理，得到对角矩阵ztr1；
13、根据对角矩阵ztr1和阻抗矩阵z1计算辐射器级联t/r组件后的第二阻抗矩阵znew；
14、根据阻抗矩阵znew计算辐射单元级联t/r组件后的第二散射矩阵snew。
15、优选地，所述第一阻抗矩阵z1的计算公式为：z1＝(u+s1)*(u-s1)-1，其中u为m×m的单位矩阵，m为辐射单元个数；
16、所述端口阻抗ztr的计算公式为：ztr＝(1+str)./(1-str)，ztr为m×1的复数矩阵；
17、所述对角矩阵ztr1的计算公式为：ztr1(n，n)＝suqr(ztr(n))，n的取值范围为1～m；
18、所述第二阻抗矩阵znew的计算公式为：znew＝ztr1-1*z1*ztr1-1*50；
19、所述第二散射矩阵snew的获取方法为：snew＝(znew+u)-1*(znew-u)。
20、优选地，所述第二反射系数ss的获取方法为：
21、将探头移动到第n个辐射单元的正前方，则此时探头到第n个辐射单元的距离为d，n的取值范围为1～m；
22、计算发射探头到m个辐射单元的距离d1，d1为m×1的矩阵；
23、根据距离d1计算发射探头到各辐射单元的第一相位值其中为m×1的矩阵；
24、根据各辐射单元的第一相位值计算m个辐射单元的第二反射系数ss，ss为为m×1的矩阵，其中ss(n)＝snew(n，n)。
25、优选地，所述其他辐射单元附加给被测单元的复电流in的具体计算方法为：
26、将所有辐射单元的第二散射矩阵snew去除被测单元所在行数，得到第三散射矩阵snew1；
27、在发射探头到各辐射单元的第一相位值中去除被测单元所在行数，得到第二相位值
28、计算除第n个辐射单元外其他单元的第三反射系数ss1；
29、计算除其他辐射单元附加在辐射单元n的复电流in。
30、优选地，在matlab中计算所述第三散射矩阵snew1的公式为：
31、snew1＝snew
32、snew1(n，：)＝[]
33、其中，[]为去除第n行所有列；
34、在matlab中计算所述第二相位值的公式为：
35、
36、在matlab中计算所述第三反射系数ss1的公式为：
37、ss1＝ss
38、ss1(n)＝[]。
39、优选地，所述附加幅度和附加相位值的计算公式为：
40、式中，abs为绝对值计算，angl e为幅角计算。
41、优选地，所述依次获取所有辐射单元的幅度控制字和相位控制字的具体方法为：
42、依次配置电源、pc主机、矢量网络分析仪、有源相控阵天线和可移动探头，搭建配相环境，连接仪器；
43、通过pc主机控制可移动探头移动到第1个辐射单元的正前方；
44、通过pc主机控制t/r组件第1个辐射单元的接收工作，其他t/r通道处于接收待机状态；
45、通过pc主机采集矢量网络分析仪的幅度和相位数据；
46、通过pc主机控制第1个t/r组件的幅度和相位，使其与目标值一致；
47、通过pc主机控制可移动探头移动值下1个辐射单元并在此采集对应的幅度和相位数据，如此反复，直至完成m个辐射单元的幅度和相位数据的采集；使m个t/r通道的接收幅相与目标值一致；得到m个t/r通道的幅度控制字和相位控制字。
48、本申请的开环接收配相方向图的修正方法，通过控制对应辐射单元工作、其他辐射单元待机；在幅相与目标值一致时依次获取所有辐射单元的幅度控制字和相位控制字；而后进行无级联状态下的软件仿真，得到所有辐射单元在同一配相频点下的第一散射矩阵和第二散射矩阵；最后通过依次选择一个被测单元，根据复电流得到附加幅度和附加相位值，减去附加幅度和附加相位值得到新的幅度控制字和相位控制字；轮巡附加复电流的方式，能够快速地去除其它辐射单元对被测单元的影响，从而准确快速地得到新的幅度控制字和相位控制字。不需要进行迭代即可完成修正，并且不会出现迭代不收敛的情况。
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1.一种开环接收配相方向图的修正方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的开环接收配相方向图的修正方法，其特征在于，所述第一散射矩阵S1的获取方法为：
3.如权利要求1所述的开环接收配相方向图的修正方法，其特征在于，所述第二散射矩阵snew的获取方法为：
4.如权利要求3所述的开环接收配相方向图的修正方法，其特征在于：所述第一阻抗矩阵Z1的计算公式为：Z1＝(U+S1)*(U-S1)-1,其中U为M×M的单位矩阵，M为辐射单元个数；
5.如权利要求1所述的开环接收配相方向图的修正方法，其特征在于：所述第二反射系数ss的获取方法为：
6.如权利要求5所述的开环接收配相方向图的修正方法，其特征在于，所述其他辐射单元附加给被测单元的复电流In的具体计算方法为：
7.如权利要求6所述的开环接收配相方向图的修正方法，其特征在于，在matlab中计算所述第三散射矩阵Snew1的公式为：
8.如权利要求1所述的开环接收配相方向图的修正方法，其特征在于，所述附加幅度和附加相位值的计算公式为：
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...【技术特征摘要】
1.一种开环接收配相方向图的修正方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的开环接收配相方向图的修正方法，其特征在于，所述第一散射矩阵s1的获取方法为：
3.如权利要求1所述的开环接收配相方向图的修正方法，其特征在于，所述第二散射矩阵snew的获取方法为：
4.如权利要求3所述的开环接收配相方向图的修正方法，其特征在于：所述第一阻抗矩阵z1的计算公式为：z1＝(u+s1)*(u-s1)-1,其中u为m×m的单位矩阵，m为辐射单元个数；
5.如权利要求1所述的开环接收配相方向图的修正方法，其特征在于：所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：史冰芸，邢振法，晋兆南，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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