相控阵近场初始相位快速实时校准方法

相控阵接收机主要依靠相位控制实现天线波束指向的转动。接收机的初始相位是实现波束指向控制的先决条件。在换相法的基础上提出了一种相干换相法,可以快速完成接收机各通道初始相位的初次校准,并应用旋转矢量法(REV)进行初始相位的精确校准。校准时相控阵天线和测试探头均不动,且在特定应用中不需要精确定位测试探头的位置,这样可以很容易集成到相控阵接收机监测系统中,实现快速实时校准。针对本文提出的方法,在Ka波段阵列辐射计上进行了验证,结果表明:相位精度达到5°±1. 5°,完成256通道一次初始相位的校准仅需2 min左右。

基于反正切变换的相控阵天线相位校准方法

初始相位校准是影响相控阵天线工作性能的关键环节之一,为实现无人机微波着陆引导设备对飞行器的精确引导,需要对其相控阵扫描天线各阵元的初始相位误差进行精确估计与补偿。针对这一问题,提出一种相控阵天线初始相位校准方法。该方法在固定角度测量随阵元移相器相移值改变而变化的合成信号功率值,通过反正切变换建立初始相位误差与测得功率值的关系。对曲线拟合法、旋转矢量法以及反正切变换法的仿真及对比分析表明,反正切变换法的相位校准精度优于其他2种方法,并且工作时间缩短,从而验证了反正切变换法的可行性。

相控阵天线初相计算方法

相控阵天线使用前需要对工作频带内每一个频点进行幅相校准以确保天线阵面各阵元相位一致,校准所需的相位值本文称初相。当工作带宽较大时,需要校准的频点数很多,幅相校准会耗费大量时间。提出了一种基于线性相位的计算方法来获取天线相位校准的配相值,只需获取频带内两个频点的配相值即可通过计算得到其他频点的配相值,极大提高了工作效率。试验测试结果表明,采用本方法计算得到的配相值与常规方法得到的值相比差别不大,测得的天线方向图各项指标相近,能够满足使用需求。

液晶可变相位延迟器相位延迟的精确定标

为了能够利用液晶可变相位延迟器(LCVR,liquid crystal variable retarder)对光波的相位延迟进行准确测量,提出一种基于Stokes参量测量光强法和最小二乘法的LCVR对光波相位延迟的精确定标方法。从理论分析光波经LCVR后影响相位延迟变化的因素,采用基于Stokes参量测量的光强法分别对波长为405、532、632和641nm入射光相位延迟随电压的变化进行测量,并实验验证归一化后的相位延迟变化只与驱动电压有关;基于最小二乘法对不同波长的初始相位延迟量进行定标研究,导出不同波长入射光经LCVR后初始相位延迟量定标方程,用671nm波长的激光对定标方程进行了验证,经定标方程求解的671nm波长的初始相位延迟量与实际值偏差为1.4nm,且任一驱动电压下,相位延迟量的实际测量值与公式定标计算值最大相对误差为0.18%。最后,通过与其他定标方法的比较,进一步说明采用本文方法定标的精确性和可靠性。