韩　昆，吴德伟，赵颖辉

(空军工程大学 信息与导航学院，陕西 西安 710077)



基于反正切变换的相控阵天线相位校准方法

韩昆，吴德伟，赵颖辉

(空军工程大学 信息与导航学院，陕西 西安 710077)

摘要：初始相位校准是影响相控阵天线工作性能的关键环节之一，为实现无人机微波着陆引导设备对飞行器的精确引导，需要对其相控阵扫描天线各阵元的初始相位误差进行精确估计与补偿。针对这一问题，提出一种相控阵天线初始相位校准方法。该方法在固定角度测量随阵元移相器相移值改变而变化的合成信号功率值，通过反正切变换建立初始相位误差与测得功率值的关系。对曲线拟合法、旋转矢量法以及反正切变换法的仿真及对比分析表明，反正切变换法的相位校准精度优于其他2种方法，并且工作时间缩短，从而验证了反正切变换法的可行性。

关键词：相控阵天线；初始相位校准；功率值测量；反正切变换

0引言

无人机微波着陆引导设备的扫描天线采用的是一维相控阵天线。发射机输出的信号经功率分配网络和移相器后送给天线各辐射阵元，但是由于传输路径的差异，无法保证各个阵元的初始相位值相同；阵元位置误差也会对各个阵元发射信号的相对相位产生影响。因此，为保证设备的引导精度，需要进行测试性校准对馈相网络和阵元位置误差带来的相位误差进行测量补偿。

目前用于相控阵发射天线初相校准的方法很多，根据测量信号的不同，可分为通过对发射信号的幅度、相位值同时测量求解初相误差和通过对发射信号的功率值测量求解初相误差。……