[发明专利]窄波束天线电轴、相位中心和时延的远场联合标定方法

权利要求书

1.一种窄波束天线的远场联合标定方法，包括电轴标定、相位中心标定以及绝对群时延标定，其特征在于，首先搭建测试系统，具体为：采用测试工装(6)将AUT(7)安装到转台上，其中AUT(7)正对来波方向(5)，AUT(7)的下方设置标准喇叭天线(12)，并固定在测试工装(6)上；AUT(7)的背面固定基准镜(10)；

基于所述测试系统进行电轴标定，具体包括如下步骤：

(a)基于基准镜(10)，采用光学测量方法确定AUT(7)本身的AUT机械坐标系(8)；(b)对AUT(7)进行远场等高线幅度-相位方向图测试；(c)在等高线幅度-相位方向图的等高线幅度方向图上判定AUT(7)电轴对应的转台方位角Az和俯仰角El，使转台重新转动到方位角Az和俯仰角El的位置，此时AUT(7)电轴与来波方向(5)准直，AUT(7)电轴等价为逆来波方向；(d)通过光学测量方法，建立转台当前状态下AUT机械坐标系(8)与测试场地坐标系(4)的转换关系；(e)通过所述转换关系把逆来波方向标定到AUT机械坐标系(8)中，完成电轴标定。

2.如权利要求1所述的一种窄波束天线的远场联合标定方法，其特征在于，所述相位中心标定方法包括如下步骤：

(a)基于基准镜(10)，采用光学测量方法确定AUT(7)本身的AUT机械坐标系(8)；(b)对AUT(7)进行远场等高线幅度-相位方向图测试；(c)采用光学测量方法测量转台的方位轴(1)与俯仰轴(2)的轴距，以此建立AUT机械坐标系(8)和转台零位坐标系的关系，获得AUT机械坐标系(8)原点在转台零位坐标系中的坐标由此得到AUT机械坐标系(8)原点O_A到转台零位坐标系原点O_D的矢量，根据该矢量对高线幅度-相位方向图中的等高线相位方向图进行修正，得出AUT机械坐标系(8)下、以AUT机械坐标系(8)原点为参考点的等高线相位方向图；(d)基于该等高线相位方向图，通过二维的相位梯度算法求得相位中心在AUT机械坐标系(8)中的坐标。

3.如权利要求2所述的一种窄波束天线的远场联合标定方法，其特征在于，相位中心标定方法中，测试波束范围内的所有测试方向上计算相位中心坐标，取其平均值，作为AUT(7)的相位中心坐标的最终值。

4.如权利要求1、2或3所述的一种窄波束天线的远场联合标定方法，其特征在于，所述绝对群时延标定方法如下：

(a)确定标准喇叭天线(12)的固有绝对群时延τ_HORN(f_i)；(b)采用与电轴标定相同的方法，使AUT(7)电轴与来波方向(5)准直；(c)通过光学测量方法，测量AUT相位中心(9)与标准喇叭天线相位中心(13)在来波方向(5)上投影的距离δ；(d)分别测试AUT(7)相频曲线和标准喇叭相频曲线，得到AUT(7)为接收天线时的绝对群时延τ₁(f_i)，以标准喇叭天线(12)为接收天线时的绝对群时延τ₂(f_i)，最后得到AUT(7)绝对群时延τ_AUT(f_i)：τ_AUT(f_i)＝τ_HORN(f_i)+τ₁(f_i)-τ₂(f_i)-δ/c，其中c为真空中的光速，f_i表示工作频带内的第i个测试频率；τ_HORN(f_i)表示标准喇叭天线(12)的固有绝对群时延。

5.如权利要求4所述的一种窄波束天线的远场联合标定方法，其特征在于，采用矢网标定法测试标准喇叭天线(12)的固有绝对群时延τ_HORN(f_i)。