[发明专利]一种用于阵列天线校准的天线面测量方法

权利要求书

1.一种用于阵列天线校准的天线面测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.对于具有M个天线单元的阵列天线，选取M个测量点进行电场测量；

S2.建立测量模型：Y_M×1＝E_M×M·X_M×1，其中Y代表测量点上测量得到的数据，E_M×M代表测量点与阵列单元之间的互耦系数矩阵；X_M×1代表天线单元上的激励；

S3.获取测量点与天线阵列之间的互耦系数矩阵E_M×M；

所述步骤S3包括以下子步骤：

S301.选取第i个测量点，在该测量点上放置一个探头，发射已知信号大小的发射信号；

S302.对阵列天线接收到的信号进行处理，得到第i次测量过程中信号子空间的特征向量v₁；

S303.选取第一个天线单元，根据该单元接收到的信号与第i个测量点发射的信号，计算该单元与第i个测量点之间的互耦系数s_i,1，并据此计算出互耦系数s_i,1与特征向量v₁之间的关系系数k；

S304.计算阵列天线与第i个测量点之间的互耦系数s_i＝kv₁；

S305.对于每个天线的测量点，重复步骤S301～步骤S304，得到每一个测量点与阵列天线之间互耦系数，形成互耦系数矩阵E_M×M；

S4.同时激励所有天线单元，依次在每个测量点上测量得到电场y_i，得到矩阵Y_M×1；

S5.根据测量模型求解天线阵列的天线单元激励：

X_M×1＝E^-1Y_M×1。

2.根据权利要求1所述的一种用于阵列天线校准的天线面测量方法，其特征在于：在近场测量的情况下，所述M个测量点位于不同的位置；在远场测量的情况下，所述M个测量点位于不同角度。

3.根据权利要求1所述的一种用于阵列天线校准的天线面测量方法，其特征在于：所述步骤S2包括以下子步骤：

设阵列天线的M个天线单元同时被激励时，第i个测量点上的电场为y_i，则：

其中，x_l为第l个天线单元的激励；E(r_i，l)为第l个天线单元被单元激励，其余天线单元接匹配负载时，在第i个测量点上的产生的电场，E(r_i，l)代表着一个天线单元的单元辐射电场，也就是天线单元与测量点之间的互耦系数；(r_i，l)表示坐标系中第l个天线单元到第i个测量点的位置矢量，i＝1，2，…，M，l＝1，2，…，M；

综合所有测量点上的场叠加方程，考虑到实际测试往往是测试天线的主极化，得到如下线性方程组：

Y_M×1＝E_M×MX_M×1；

Y_M×1＝(y₁ y₂ … y_M)^T；

X_M×1＝(a₁ a₂ … a_M)^T；

Y_M×1是主极化情况下测量点测得的数据；这里E_M×M就是主极化情况下的互耦系数矩阵；这里X_M×1为待求的天线单元的激励。