CN105676226B - 一种射频阵列天线校准装置 - Google Patents
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Abstract
一种射频阵列天线校准装置,包括射频辐射信号接收设备，所述射频辐射信号接收设备包括接收天线，所述天线校准装置还包括与被校准辐射天线极化方式相垂直的标准天线，在所述射频辐射信号接收设备上安装激光测距组件，所述激光测距组件包括激光发射源，薄膜和能够反射激光和透射射频信号的薄膜涂层，在被校准的射频阵列天线的口面处包有所述薄膜，在被校准的射频阵列天线中心区域覆盖所述薄膜涂层。该发明能解决现有技术中测距模糊的问题，达到提高测距精确度，更可靠测量和调试结果的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及射频仿真领域，具体地说是一种射频阵列天线校准装置。主要作用是结合激光测量，从位置、角度、距离中辅助提高阵列天线机械位置校准精度的一种装置。
背景技术
射频制导控制半实物仿真试验***作为防空导弹研制验证过程中的重要仿真平台，其置信度高低是最为人关心的一个环节，该仿真平台必须要能够为导弹的研制与验证提供可靠、可信的仿真环境，从而能够实现在试验室内进行防空导弹全发射过程的逼真模拟。而射频阵列天线***则是该套仿真平台中非常重要的组成部分，它的功能是模拟导弹在外场将实际面对的复杂电磁环境，可以说该***的实际模拟精度将影响到整个仿真平台的置信度，如果不能提供理想的模拟精度，对防空导弹的半实物仿真也将无从谈起。
因此在射频制导控制半实物仿真试验***的建设过程中，有一个非常重要的步骤就是对射频阵列天线***进行机械位置的精确定位及校准。该校准过程通常是采用一套射频校准装置来接收阵列天线的射频辐射信号，并通过比相等方式进行位置上的测量。但是在实际的应用中发现，如果只采用射频信号进行测量的方法仍然存在一些不足之处，在测试的过程中会受到暗室实际的测试环境的影响，波长较长在测距上容易产生距离像模糊的问题。并且，在面对校准较大暗室，以及较多数量喇叭天线组成的射频阵列时，由于无法快速，精确的确定波长距离，对射频天线机械位置定位又会增加巨大的工作量。
发明内容
为解决在测距上容易产生距离像模糊的问题，本发明旨在提供一种可提高测距速度，精确确定波长距离的一种射频阵列天线校准装置。
本发明提供的一种射频阵列天线校准装置，包括射频辐射信号接收设备，所述射频辐射信号接收设备包括接收天线，所述天线校准装置还包括与被校准辐射天线极化方式相垂直的标准天线，在所述射频辐射信号接收设备上安装激光测距组件，所述激光测距组件包括激光发射源，薄膜和能够反射激光和透射射频信号的薄膜涂层，在被校准的射频阵列天线的口面处包有所述薄膜，在被校准的射频阵列天线中心区域覆盖所述薄膜涂层。
射频阵列天线***位置校准的工作是基于幅相干涉仪的原理。为保证目标天线方向图轴线能够准确指向转台的回转中心（即阵面的球心），可以采用比幅方式进行校准；为完成对天线阵列各通道辐射信号相位一致性的校准，实现对合成目标的视在角位置进行校准，可以采用比相方式。
射频阵列天线***的极化角度测量是通过使用与辐射天线极化方式相垂直的标准天线来进行测量（如垂直极化辐射，水平极化接收），通过寻找最小的辐射能量位置来确定辐射天线的极化方向。
本发明在辐射天线的口面处包裹一层保鲜膜，在中心区域覆盖一层可以反射激光、透射射频信号的薄膜涂层，激光测距装置发射的激光信号在达到薄膜涂层后，经过反射回到测距装置，从而可以获取辐射天线口面处与回转中心间的距离，在使用射频信号进行比相测距之前，把每一个天线到回转中心间的距离都调整到一个波长范围内，然后在进行射频测距，这样就可以解决测距模糊的问题。
结合附图，根据下文通过示例说明本发明主旨的描述，可清楚本发明的其他方面和优点。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明一种射频阵列天线校准装置结构示意图；
图2 是射频阵列天线***结构示意图。
图中：1为激光测距装置，2为薄膜，3为薄膜涂层。
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细的描述。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。
如图1所示，本发明在射频测试设备上增加激光测距装置。在四个接收天线中间即测试设备的圆心区域处的五个红点就是激光发射源。
如图2 所示，本发明在辐射天线的口面处包裹一层保鲜膜，在中心区域覆盖一层可以反射激光、透射射频信号的薄膜涂层。
在进行测距时，激光测距装置发射的激光信号在达到薄膜涂层后，经过反射回到测距装置，从而可以获取辐射天线口面处与回转中心间的距离，在使用射频信号进行比相测距之前，把每一个天线到回转中心间的距离都调整到一个波长范围内，然后在进行射频测距，这样就可以解决测距模糊的问题。
在进行天线的极化方向校准过程中，射频测试设备上安置的五个激光发射源同时打开，在辐射天线上照射到的这五个亮点可以确定垂直和水平两个方向的参考测量线，与天线的四片脊片进行位置上的比较，可以基本确定天线的极化方向是否符合要求，然后再使用射频测量方法来进行测量，这样可以获得更可靠的测量和调试结果。
Claims (3)
1.一种射频阵列天线校准装置,包括射频辐射信号接收设备，所述射频辐射信号接收设备包括接收天线，所述天线校准装置还包括与被校准辐射天线极化方式相垂直的标准天线，其特征在于在所述射频辐射信号接收设备上安装激光测距组件，所述激光测距组件包括激光发射源，薄膜和能够反射激光和透射射频信号的薄膜涂层，在被校准的射频阵列天线的口面处包有所述薄膜，在被校准的射频阵列天线中心区域覆盖所述薄膜涂层；在进行测距时，激光测距装置发射的激光信号在达到薄膜涂层后，经过反射回到测距装置，获取辐射天线口面处与回转中心间的距离，在使用射频信号进行比相测距之前，把每一个天线到回转中心间的距离都调整到一个波长范围内，然后进行射频测距，可以解决测距模糊的问题；在进行天线的极化方向校准过程中，射频测试设备上安置的五个激光发射源同时打开，在辐射天线上照射到的这五个亮点可以确定垂直和水平两个方向的参考测量线，与天线的四片脊片进行位置上的比较，可以基本确定天线的极化方向是否符合要求，然后再使用射频测量方法来进行测量，这样可以获得更可靠的测量和调试结果。
2.根据权利要求1所述的射频阵列天线校准装置，其特征在于所述装置通过将所述射频信号接收设备所接收到的射频信号的相位与参考信号所提供的固定相位进行比较，来确定辐射天线与参考信号所代表的“参考距离”之间的距离差，通过调整它们之间的相位差来调节各个天线之间的距离差。
3.根据权利要求1所述的射频阵列天线校准装置，其特征在于在所述射频信号接收设备的圆心区域安装所述激光发射源。
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