【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于相控阵天线监测的，尤其涉及一种相控阵天线通道的监测方法及装置。
技术介绍
1、相控阵天线在研制过程中，为了保证天线性能能够达到设计要求，必须进行阵面测试对阵列通道幅相作大量的校准，消除相关误差，使阵列性能达到所要求的技术条件或最佳状态。而在工作期间，则难以借助于辅助设备对阵面的状态进行测量，通常需要自身带有监测或校准系统，对天线性能进行评估，或是进行校准。根据测量信号注入或获取点的不同，阵面监测的方法一般分为内监测和外监测两大类型。
2、其中，阵面监测：用于定性判断通道的好坏，要求不高；
3、阵面校正：定量采集通道幅相参数，与基准数据做比较，对阵面补偿数据进行重新配置，且对采集的数据具有带内特性要求。
4、现阶段主要采取耦合外监测方式，具体为采用辅助天线兼作外监测单元，主要存在的问题在于单个监测单元需覆盖的范围较大，监测耦合信号在离监测单元较远的位置过低，虚惊概率高。内检测精度高，但引入庞大的监测网络，系统复杂度急剧上升，成本高，尤其不适用于高密度集成的瓦片阵、芯片阵等。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种相控阵天线通道的监测方法，采用有源子阵内集成多个监测单元的嵌套设计，监测信号的获取采用天线单元间的辐射耦合路径，根据子阵规模合理设计监测单元的数量以及分布位置，同时子阵级的设计可增强系统的可扩展性。
2、为解决上述问题，本专利技术的技术方案为：
3、一种相控阵天线通道的监测方法，用于由有源子阵、主
4、在监测发射通道时，每次开启有源子阵中的一路有源收发组件的发射通道，射频激励信号经主天线馈电网络功分后，输入有源收发组件中进行放大，输出至对应的主天线辐射单元；有源子阵内的监测单元耦合接收主天线辐射单元的输出信号，输入至监测网络，由监测网络输出至接收机进行处理组合分析；
5、在监测接收通道时，每次开启有源子阵中的一路有源收发组件的接收通道，通过耦合电路生成监测激励信号输入至监测网络，由监测网络输出至监测单元辐射出去；与监测单元对应的有源子阵的收发组件遍历开取耦合接收监测单元的输出信号，输入至主天线馈电网络后输出至接收机进行处理组合分析；
6、其中，监测网络共用收发支路监测信号射频链路，在监测发射通道时，通过衰减器适配监测信号对应的接收机动态范围；在监测接收通道时，通过功分电路及射频单路开关选取监测单元。
7、根据本专利技术一实施例，根据有源子阵的阵面分布，确定监测单元的覆盖监测区域，并建立相应的仿真模型计算不同位置主天线辐射单元与监测单元之间的耦合参数。
8、根据本专利技术一实施例，在监测单元的覆盖监测区域内各有源收发组件遍历开取时对应的射频信号功率最小值大于接收机灵敏度，且功率的波动范围小于接收机的动态范围。
9、根据本专利技术一实施例，在有源子阵内集成多路无源的监测单元，配置监测单元以主天线辐射单元相同的形式，通过电磁耦合采集有源子阵每个有源收发组件的射频信号。
10、根据本专利技术一实施例，采用多个有源子阵分布式监测，通过主天线馈电网络实现对多个有源子阵的射频信号进行功分或合路。
11、一种相控阵天线通道的监测装置，包括：有源子阵、主天线馈电网络、监测单元和监测网络；
12、所述有源子阵包括若干通道的有源收发组件、主天线辐射单元、供电控制单元，所述供电控制单元与所述有源收发组件电连接，为所述有源收发组件提供电控制信号；所述主天线辐射单元与所述有源收发组件连接，将所述有源收发组件发送的射频信号辐射出去；
13、所述监测单元嵌套集成于所述有源子阵的阵面中，采用与主天线辐射单元相同的形式，通过电磁耦合采集有源子阵每个有源收发组件的射频信号；
14、所述主天线馈电网络被配置为实现有源子阵射频信号的合路及功分；
15、所述监测网络被配置为共用收发支路监测信号射频链路，在监测发射通道时，通过衰减器适配监测信号对应的接收机动态范围；在监测接收通道时，通过功分电路及射频单路开关选取监测单元。
16、根据本专利技术一实施例，包括多个有源子阵，多个所述有源子阵实现分布式监测，多路监测信号通过所述主天线馈电网络合路。
17、根据本专利技术一实施例，所述有源子阵中集成多个监测单元，所述监测单元的数量由有源子阵的有源收发组件个数、接收机的接收灵敏度以及接收动态范围决定。
18、根据本专利技术一实施例，所述监测网络包括依次连接的环形电路、固定衰减器、功分电路，所述功分电路的每个分口连接一个单刀单掷射频开关；
19、所述环形电路用于实现监测网络中收发支路监测信号射频链路的共用；
20、所述固定衰减器用于适配监测信号对应的接收机动态范围，防止监测信号超过接收机的接收饱和输入要求；
21、所述功分电路及射频开关用于选取监测单元，避免不同监测单元信号的串扰。
22、根据本专利技术一实施例，所述环形电路为环形器，所述环形器包括第一端口、第二端口、第三端口，所述第一端口连接固定衰减器，第二端口连接接收机，第三端口连接射频激励；
23、在监测发射通道时，射频激励信号经主天线馈电网络功分后，输入有源收发组件中进行放大，然后输出至对应的主天线辐射单元；有源子阵内的监测单元耦合接收主天线辐射单元的输出信号，输入至监测网络，在监测网络中，信号从环形器的第一端口到第二端口输出至接收机进行处理组合分析。
24、在监测接收通道时，通过耦合电路耦合-20db信号作为监测激励信号输入至监测网络，在监测网络中，信号从第三端口到第一端口输出至监测单元辐射出去，从而实现监测网络中收发支路监测信号射频链路的共用。
25、本专利技术由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
26、本专利技术一实施例中的相控阵天线通道的监测方法，针对现有的相控阵天线监测难的问题，通过采用有源子阵集成多个监测单元，来降低监测对接收机动态范围的要求；并且，采用耦合监测技术最大限度地降低监测对相控阵主功能的影响，降低设备量，工程可实现性强。
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1.一种相控阵天线通道的监测方法，用于由有源子阵、主天线馈电网络、监测单元和监测网络组成的监测装置；其特征在于，
2.如权利要求1所述的相控阵天线通道的监测方法，其特征在于，根据有源子阵的阵面分布，确定监测单元的覆盖监测区域，并建立相应的仿真模型计算不同位置主天线辐射单元与监测单元之间的耦合参数。
3.如权利要求2所述的相控阵天线通道的监测方法，其特征在于，在监测单元的覆盖监测区域内各有源收发组件遍历开取时对应的射频信号功率最小值大于接收机灵敏度，且功率的波动范围小于接收机的动态范围。
4.如权利要求1或2所述的相控阵天线通道的监测方法，其特征在于，在有源子阵内集成多路无源的监测单元，配置监测单元以主天线辐射单元相同的形式，通过电磁耦合采集有源子阵每个有源收发组件的射频信号。
5.如权利要求4所述的相控阵天线通道的监测方法，其特征在于，采用多个有源子阵分布式监测，通过主天线馈电网络实现对多个有源子阵的射频信号进行功分或合路。
6.一种相控阵天线通道的监测装置，其特征在于，包括：有源子阵、主天线馈电网络、监测单元和监测网络
7.如权利要求6所述的相控阵天线通道的监测装置，其特征在于，包括多个有源子阵，多个所述有源子阵实现分布式监测，多路监测信号通过所述主天线馈电网络合路。
8.如权利要求6所述的相控阵天线通道的监测装置，其特征在于，所述有源子阵中集成多个监测单元，所述监测单元的数量由有源子阵的有源收发组件个数、接收机的接收灵敏度以及接收动态范围决定。
9.如权利要求6所述的相控阵天线通道的监测装置，其特征在于，所述监测网络包括依次连接的环形电路、固定衰减器、功分电路，所述功分电路的每个分口连接一个单刀单掷射频开关；
10.如权利要求9所述的相控阵天线通道的监测装置，其特征在于，所述环形电路为环形器，所述环形器包括第一端口、第二端口、第三端口，所述第一端口连接固定衰减器，第二端口连接接收机，第三端口连接射频激励；
...【技术特征摘要】
1.一种相控阵天线通道的监测方法，用于由有源子阵、主天线馈电网络、监测单元和监测网络组成的监测装置；其特征在于，
2.如权利要求1所述的相控阵天线通道的监测方法，其特征在于，根据有源子阵的阵面分布，确定监测单元的覆盖监测区域，并建立相应的仿真模型计算不同位置主天线辐射单元与监测单元之间的耦合参数。
3.如权利要求2所述的相控阵天线通道的监测方法，其特征在于，在监测单元的覆盖监测区域内各有源收发组件遍历开取时对应的射频信号功率最小值大于接收机灵敏度，且功率的波动范围小于接收机的动态范围。
4.如权利要求1或2所述的相控阵天线通道的监测方法，其特征在于，在有源子阵内集成多路无源的监测单元，配置监测单元以主天线辐射单元相同的形式，通过电磁耦合采集有源子阵每个有源收发组件的射频信号。
5.如权利要求4所述的相控阵天线通道的监测方法，其特征在于，采用多个有源子阵分布式监测，通过主天线馈电网络实现对多个有源子阵的射频信号进行功...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛玲珑，李秋实，张秋明，王正之，季超，何超，
申请(专利权)人：上海航天电子通讯设备研究所，
类型：发明
国别省市：
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