[发明专利]一种相控阵天线校准数据确定方法及天线系统

说明书

本发明公开了一种相控阵天线校准数据确定方法及天线系统，首先对相控阵天线系统测量得到的校准数据进行预处理，然后依据相控阵天线系统的移相器的移相精度得到预定的偏差数据△ε，再按照此偏差数据△ε对预处理后的校准数据进行聚类，最后根据聚类结果对相控阵天线工作频段进行划分，从而实现仅通过测量存储少数的频率点校准数据而实现对整个工作频段的校准数据的覆盖，在有限的存储资源基础上而能够确定出覆盖相控阵大范围频率的校准数据，具有使整个天线系统性能得到宽频段覆盖，并且操作简易化、数据存储量可控等技术效果。

技术领域

本发明涉及毫米波频段天线数据处理技术领域，特别是涉及一种相控阵天线校准数据确定方法及天线系统。

背景技术

相控阵天线在使用前需要进行校准数据的测量获取，在该过程中需要在天线的工作频段内选取一定的频率点进行对应的校准数据存储，以便保证天线在工作带宽内对收发的波束信号进行补偿，从而获得非常优异的天线性能。校准数据点存储越多、对应的频率点间的频率间隔越小，则相控阵天线性能越可保障，然而由于相控阵天线系统的数据存储资源有限，因此造成相控阵天线系统对校准数据点的存储有限，进而造成相控阵天线系统的性能提升瓶颈。

可见，现有技术中存在着因数据存储资源有限而造成相控阵天线系统的校准数据点量存储有限，进而使得相控阵天线系统的性能提升有限的技术问题。

发明内容

本申请提供一种相控阵天线校准数据确定方法及天线系统，用以解决现有技术中存在着因数据存储资源有限而造成相控阵天线系统的校准数据点量存储有限，进而使得相控阵天线系统的性能提升有限的技术问题。

本申请第一方面提供了一种相控阵天线校准数据确定方法，应用于一相控阵天线系统，包括：

获取与所述相控阵天线系统中的至少两个射频通道分别对应的第一校准数据{Phase0(i,j₀)},(i＝0,1,2...,M-1，j₀＝0,1,2...,N₀-1)，其中，i为频点号，j₀为射频通道编号，所述校准数据用以对所在射频通道发出的波束进行相位补正；

对所述第一校准数据Phase0(i,j₀)进行预处理，去除所述第一校准数据Phase0(i,j₀)中的坏点，得到第二校准数据{Phase0(i,j)},(i＝0,1,2...,M-1，j＝0,1,2...,N-1,N≤N₀)；

将所述第二校准数据Phase0(i,j)进行归一化处理获得第三校准数据Phase(i,j)，以使所述第三校准数据Phase(i,j)中的所有数据属于0°到360°范围；

对所述第三校准数据Phase(i,j)进行层次聚类，得到与所述第三校准数据Phase(i,j)对应的聚类树状图、聚类簇Γ_k，Γ_j、聚类簇数-距离关系图，其中，所述聚类簇数-距离关系图的聚类簇距离度量函数为dist采用切比雪夫距离；

基于预设的移相误差数据△ε进行聚类层次选择，获得聚类结果；

基于所述聚类结果获得频率点划分以每个聚类的均值作为对应频率范围波束的校准数据，其中，k为分类号，G为分类总数，l_k为第k个类的频点号，G_l为频点总数。

可选地，所述对第一校准数据Phase0(i,j₀)进行预处理，去除第一校准数据Phase0(i,j₀)中的坏点，包括：

测量获取与所述第一校准数据中的每个数据的频点和通道一一对应的幅度原始数据A＝{Amp(i,j)}；

确定出幅度值与所述幅度原始数据的平均值之差小于等于预设阈值A_T的坏点数据Amp(i,j₀)；