А. В. Бондарик
Московский физико-технический институт
Для формирования фазированной антенной решеткой (ФАР) требуемой диаграммы направленности необходимо знание начальных фазовых сдвигов и амплитуд возбуждения каждого канала. Процесс получения этих параметров называется калибровкой ФАР. Одним из возможных способов калибровки является метод переключений. В этом случае начальные комплексные амплитуды возбуждения находятся по значениям мощности, измерянной при различных состояниях фазовращателей. Фазовращатели интересующих нас каналов в ходе калибровки последовательно выставляются во все возможные состояния. В работе исследовались две разновидности метода переключений: MTE (“Measurement of two elements”) и REV(“The rotating-element electric field vector method ”) методы. В MTE методе один из каналов принимается за опорный, и все остальные каналы рассматриваются относительно него, то есть начальная фаза опорного канала принимается за ноль. Каждый канал следует исследовать в паре с опорным. В REV методе за опорный принимается суммарный сигнал от антенны. Начальная фаза и амплитуда каналов в обоих методах получаются из экспериментальных данных с использованием дискретного преобразования Фурье. Подробное описание MTE и REV методов можно найти в [1].
Целью проделанной работы было исследование устойчивости MTE и REV методов к возникающим в ходе измерений ошибкам. Для этого процесс калибровки моделировался на компьютере. Рассматривался случай калибровки в дальней зоне. Бралась модель линейной ФАР из шести элементов с трехразрядными фазовращателями. Учитывались ошибки в выставлении фаз фазовращателями, ошибки, связанные с потерями СВЧ мощности в фазовращателях, а так же ошибки, возникающие в процессе измерений мощности суммарного сигнала. Ошибки вводились при помощи генератора псевдослучайных чисел. В результате получены оценки ошибок в определении начальной фазы излучателей. На рис.1 представлена зависимость максимальной ошибки в определении начальной фазы от шумовой ошибки в MTE методе, на рис.2 - зависимость среднеквадратичного отклонения начальной фазы от шумовой ошибки в REV методе.
|
|
|
|
Рис. 1 |
Рис. 2 |
Литература
- A. G. Shubov, A. V. Shishlov. “Analysis of methods for phased array antenna phasing based on amplitude measurements only”. Proceedings of the Millenium conference on Antennas and Propagation. Paper0353, 2000.
