[发明专利]一种机载干涉SAR多通道宽带接收机幅相补偿方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种多通道宽带射频接收机不同温度下幅相一致性补偿方法，属于射频电路与射频组件技术领域。

背景技术

随着雷达技术与雷达体制的发展，越来越多的雷达系统采用多通道收发的工作模式，例如单脉冲雷达、干涉式合成孔径雷达、极化雷达、相控阵雷达等。在多通道机载干涉SAR雷达系统中，为不影响雷达系统性能，要求各个通道间具备良好的幅相一致性，即各个通道的幅频特性与相频特性是一致的。然而，实际雷达系统中却很难实现不同通道间良好的幅相一致性。主要原因包括：

(1)元器件自身性能偏差；

(2)模数转换的量化误差；

(3)温度变化造成的偏差；

(4)宽频带带内幅相偏差。

由于以上原因引起的通道间幅相不一致无法通过硬件电路的设计予以完全消除，必须结合系统层面的设计并选择适当的方法进行通道间的幅相补偿。在部分雷达系统中，发射端可以通过将单个大功率发射通道的信号进行无源功分之后得到多路发射信号，从而有效的避免了发射通道间的幅相不一致。例如使用射频和差网络的单脉冲雷达系统以及干涉式合成孔径雷达系统等。而在接收端，却必须采用多个通道分别同时接收。在这种情况下，就需要预先检测各个接收通道间的幅相差异，之后通过合适的方法予以补偿。常用的幅相补偿方法包括：

(1)在各个接收通道中设置可控衰减器与移相器，根据测得的通道间幅相差异对各个衰减器及移相器赋值，实现幅相补偿；

(2)在对各接收通道中的信号进行模数转换之后，在数字信号处理环节，进行数字幅相补偿。

对比以上两种方法，数字幅相补偿方法具备明显的优势，包括以下几点：

(1)增加可控衰减器与移相器增加了电路的复杂度和成本；

(2)增加的可控衰减器与移相器引入了新的幅相误差来源；

(3)可控衰减器与移相器补偿精度受到选用器件调节步进的影响，难以在全部的补偿范围内达到理想的补偿精度；

(4)可控衰减器与移相器只能对接收通道在全频带内进行定值补偿，而实际应用中接收通道在带内不同频点处的补偿值并不相同，因此幅相补偿过程中实际应按照特定的幅频、相频曲线进行补偿。

虽然多通道雷达系统均在保证通道间幅相一致性方面设计了补偿方法，但是，由于雷达工作环境的变化，尤其是温度的剧烈起伏，雷达系统难以在不同温度条件下实现良好的接收通道幅相一致性补偿结果。这一点在宽带雷达系统，如高分辨合成孔径雷达系统中尤为明显。接收机带宽的扩展增加了幅相一致性补偿的难度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是为了提高多通道宽带射频接收机的幅相一致性，提供一种在不同温度条件下均适用的机载干涉SAR多通道宽带接收机幅相补偿方法和装置。

为解决上述技术问题，本发明具体方法如下：

一种机载干涉SAR多通道宽带接收机幅相补偿方法，包括：

步骤1、在多通道宽带射频接收机中每个接收通道的相同位置设置温度传感器；在多通道宽带射频接收机的机箱内均匀布置加热部件；预先设置最佳工作温度；

步骤2、实时监控各接收通道的实际工作温度；

步骤3、根据所述各接收通道的实际工作温度生成各接收通道的当前温度补偿码，每个温度补偿码对应一组预测得到的幅相补偿码；温度补偿码与幅相补偿码的对应关系是预先测试得到的多通道宽带接收机在不同温度条件的幅相差异值；信号处理机调用当前温度补偿码对应的宽带幅相补偿码对每个接收通道的信号进行幅相补偿；

同时，判断所述各接收通道的实际工作温度是否达到所述最佳工作温度，根据判定情况对不同位置上的加热部件进行区别化的调整控制，使得各接收通道的实际工作温度趋于一致，且达到设定的最佳工作温度。

优选地，所述预先设置最佳工作温度为：

基于射频元器件特性随温度变化的特性，分析接收机中各种误差来源器件的温度特性曲线，假设分析接收通道中N个误差来源器件,每个器件的温度特性曲线为f_n(t)，n=1至N，t为温度；则按下列方式计算权值K：