[发明专利]曲面阵列的辐射特性校正方法与系统

说明书

本申请涉及曲面阵列的辐射特性校正方法与系统，方法包括：将曲面阵列上最接近阵列中心的两个阵元确定为校正基点；基于校正基点计算投影后曲面阵列上各阵元的阵元投影位置；投影后曲面阵列上的阵元间距与等长均匀平面阵上的阵元间距相同；获取曲面阵列上各阵元的阵元真实位置；通过计算各阵元真实位置与相应阵元投影位置之差，得到曲面阵列上各阵元的投影位置误差；利用各阵元的投影位置误差对曲面阵列的方向图进行相位补偿处理，得到曲面阵列经辐射特性校正后的方向图。通过采用改进投影法，可实现对任意曲率弯曲的均匀曲面阵列进行相位补偿，得到接近于平面阵列性能的阵列方向图，显著提升了对曲面阵列天线的相位补偿效果。

技术领域

本发明属于天线信号处理技术领域，涉及一种曲面阵列的辐射特性校正方法与系统。

背景技术

随着天线技术的不断发展，不同类型的天线层出不穷并广泛应用于各高新技术领域。共形阵列天线(Conformal Antenna Array，CAA)是指与物体外形保持一致的天线阵，也即各阵列单元分布于电子系统载体的表面并使阵列表面与载体平台外形相贴合,此种天线也称共形阵。相比传统平面阵列天线，共形阵列天线在满足天线本身性能要求的基础上，还可兼顾载体的气动特性，且由于天线安装的位置特殊，在一定程度上提高了载体内的空间利用率。此外，共形阵列天线分布在三维空间内，相应地提高了空域覆盖范围等。共形阵列天线的诸多优势使得其成为天线领域的研究热点，在雷达、通信及导航等相关领域得到了广泛关注，是未来天线发展的主要方向。

共形阵列天线的辐射特性校正(阵列流形误差校正)是共形阵列天线应用发展的关键技术基础，目前，通常采用相位补偿的方法进行校正，包括阵元连线相位补偿法、径向相位补偿法和Z向相位补偿法等，其中Z向相位补偿法应用最为广泛，Z向相位补偿法又称投影法。曲面阵列天线属于一种典型的共形阵列天线，然而，在实现本发明的过程中，发明人发现传统的投影法面对曲面阵列天线的辐射特性校正问题，仍存在着相位补偿效果差的技术问题。

发明内容

针对上述传统方法中存在的问题，本发明提出了一种曲面阵列的辐射特性校正方法与一种曲面阵列的辐射特性校正系统，还提供了一种信号处理设备和一种计算机可读存储介质，可显著提升对曲面阵列天线的相位补偿效果。

为了实现上述目的，本发明实施例采用以下技术方案：

一方面，提供一种曲面阵列的辐射特性校正方法，包括步骤：

将曲面阵列上最接近阵列中心的两个阵元确定为校正基点；

基于校正基点计算投影后曲面阵列上各阵元的阵元投影位置；投影后曲面阵列上的阵元间距与等长均匀平面阵上的阵元间距相同；

获取曲面阵列上各阵元的阵元真实位置；

通过计算各阵元真实位置与相应阵元投影位置之差，得到曲面阵列上各阵元的投影位置误差；

利用各阵元的投影位置误差对曲面阵列的方向图进行相位补偿处理，得到曲面阵列经辐射特性校正后的方向图。

另一方面，还提供一种曲面阵列的辐射特性校正系统，包括：

基点确定模块，用于将曲面阵列上最接近阵列中心的两个阵元确定为校正基点；

投影位置模块，用于基于校正基点计算投影后曲面阵列上各阵元的阵元投影位置；投影后曲面阵列上的阵元间距与等长均匀平面阵上的阵元间距相同；

阵元位置模块，用于获取曲面阵列上各阵元的阵元真实位置；

投影误差模块，用于通过计算各阵元真实位置与相应阵元投影位置之差，得到曲面阵列上各阵元的投影位置误差；

补偿处理模块，用于利用各阵元的投影位置误差对曲面阵列的方向图进行相位补偿处理，得到曲面阵列经辐射特性校正后的方向图。