四川九洲电器集团有限责任公司 张 抒

1.研究背景

有源相控阵天线具有波束指向捷变，定向增益高等优点，被广泛应用于各领域。但是相控阵天线的副瓣电平、波束指向、波束宽度和零值深度等重要指标会受到诸如移相器误差、制造公差、阻抗不匹配、天线热变形等因素的影响，这些因素最终都反映为各天线通道的馈电幅度和相位的不一致性。因此研究天线校准技术，对提高天线的实际性能至关重要。

常用的校准方法有逆矩阵法、FFT方法、矢量平均法、旋转矢量法等[1][2]。上述方法都是通过改变各通道的移相值来构建方程，并反解出每个通道的幅相值，其共同的缺点是移相器精度对最终的校准精度有较大影响[3]。为了解决该问题，本文提供了一种基于鲁棒回归的天线校准方法，采用稳健线性回归方法拟合样本点，能有效去除样本中的离群点，减弱了移相器误差对校准精度的影响。

2.方法原理

本文方法可应用于有源相控阵天线接收和发射通道远场校准。以接收通道远场校准为例，在接收天线法线方向放置一个信号源，调整各接收通道的移相值，接收合成信号将发生变化，根据信号变化与各通道的相位关系可以反演每个接收通道的校准值。本文方法主要包括样本采集、超平面样本点拟合、超平面参数推导校准值三个步骤。

2.1 样本采集

图1给出了有源相控阵天线接收通道校准框图，包括天线单元、TR组件、和差网络、接收机及信号源，本文方法在该框架下采集数据样本。……