[发明专利]一种反射式相控阵天线的校准测试方法及装置

权利要求书

1.一种反射式相控阵天线的校准测试方法，其特征是，包括如下步骤；

步骤S10：拆除反射式相控阵天线自带的空间馈源；

步骤S20：在中场位置设置外置馈源和测试探头，确保测试探头与反射式相控阵天线的反射面之间无遮挡；所述中场位置是指距离反射面3个波长到10个波长的区域；

步骤S30：采用外置馈源对反射式相控阵天线的反射面进行偏馈辐射馈电，通过测试探头采集经过反射式相控阵天线的反射面的各个阵元反射回的辐射信号，并对各个阵元所采集的数据进行校准配平使各个阵元口径面处的相位一致。

2.根据权利要求1所述的反射式相控阵天线的校准测试方法，其特征是，所述中场位置对于反射式相控阵天线的整个反射面具有辐射近场特性，对于反射式相控阵天线中的各阵元具有辐射远场特性。

3.根据权利要求1所述的反射式相控阵天线的校准测试方法，其特征是，所述步骤S20中，外置馈源位于测试探头的侧面，且两者相距一定距离。

4.根据权利要求3所述的反射式相控阵天线的校准测试方法，其特征是，所述步骤S20中，所述外置馈源对反射式相控阵天线的反射面中心的入射角≥0度且＜90度。

5.根据权利要求4所述的反射式相控阵天线的校准测试方法，其特征是，所述步骤S20中，所述外置馈源对反射式相控阵天线的反射面中心的入射角为30度。

6.根据权利要求1所述的反射式相控阵天线的校准测试方法，其特征是，所述步骤S30中对各通道采集数据进行校准配平进一步包括如下子步骤；

步骤S31：计算每个阵元的入射相位；

步骤S32：采用外置馈源对反射式相控阵天线的反射面进行偏馈辐射馈电，通过测试探头采集经过反射式相控阵天线的反射面的各个阵元反射回的辐射信号A_i；在测试每一个阵元时，保持测试探头在同一距离正对各阵元；

步骤S33：计算出每个阵元的补偿相位值；通过计算各阵元配平至相对相位均为0时所需的配平值，即得到校准配平表；

步骤S34：根据校准配平表中的数值对各阵元进行相位配平，重复步骤S32至步骤S33，直到测试结果表明各通道口径面处的相位达到一致。

7.根据权利要求6所述的反射式相控阵天线的校准测试方法，其特征是，所述步骤S31中，外置馈源到阵元i的入射相位采用公式二计算：（公式二）；其中k₀是电磁波在真空中的传播常数，，λ₀是电磁波的波长；，c是光速，f₀是电磁波的频率；R_i是外置馈源相位中心到某一阵元i的距离。

8.根据权利要求6所述的反射式相控阵天线的校准测试方法，其特征是，所述步骤S32中，测试探头对阵元i所采集的反射回的辐射信号A_i采用公式三计算：（公式三）；其中为阵元i的反射相位，k₀是电磁波在真空中的传播常数，为测试探头到阵元i的距离，为阵元i引进的补偿相位。

9.根据权利要求6所述的反射式相控阵天线的校准测试方法，其特征是，所述步骤S32中，对于各通道可单独关断的相控阵天线，采用逐点扫描法校准，测试探头移动对准每个待测阵元进行数据采集，采集某通道数据时，关断其他通道信号输出。

10.根据权利要求6所述的反射式相控阵天线的校准测试方法，其特征是，所述步骤S32中，对于通道无法单独关断的相控阵天线，采用旋转矢量法对该通道进行数据采集和计算。

11.根据权利要求6所述的反射式相控阵天线的校准测试方法，其特征是，所述步骤S33中，阵元i引进的补偿相位由公式四计算：（公式四）；其中k₀是电磁波在真空中的传播常数，为测试探头到阵元i的距离；由于测试过程中测试探头相对各阵元呈垂直且距离相同，故针对各通道来说为定值。

12.一种反射式相控阵天线的校准测试装置，其特征是，包括拆除单元、设置单元和测试单元；

所述拆除单元用来拆除反射式相控阵天线自带的空间馈源；

所述设置单元用来在中场位置设置外置馈源和测试探头，确保测试探头与反射式相控阵天线的反射面之间无遮挡；所述中场位置是指距离反射面3个波长到10个波长的区域；

所述测试单元用来采用外置馈源对反射式相控阵天线的反射面进行偏馈辐射馈电，通过测试探头采集经过反射式相控阵天线的反射面的各个阵元反射回的辐射信号，并对各个阵元所采集的数据进行校准配平使各个阵元口径面处的相位一致。