本申请公开了一种相控阵天线的控制方法、系统和装置，其中，一种相控阵天线的控制方法，相控阵天线包括若干天线阵元和用以对各所述天线阵元进行相位校准的液晶移相器，所述方法包括：获取所述相控阵天线的波控角度数据；根据所述波控角度数据计算各个所述天线阵元的移相角度；获取所述液晶移相器的温度；根据所述移相角度对所述液晶移相器进行相位补偿；通过所述液晶移相器对各所述天线阵元进行波束控制。本申请实施例提供的相控阵天线的控制方法，通过对液晶移相器由于温度因素影响的液晶相位变化进行相位补偿，通过补偿后的相位对相控阵天线的天线阵元进行移相控制，实现了相控阵天线快速对准目标卫星。阵天线快速对准目标卫星。阵天线快速对准目标卫星。
【技术实现步骤摘要】
一种相控阵天线的控制方法、系统和装置
[0001]本申请一般涉及天线
，具体涉及一种相控阵天线的控制方法、系统和装置。
技术介绍
[0002]相控阵天线是通过控制阵列天线中辐射单元的馈电相位来改变方向图形状的天线。控制相位可以改变天线方向图最大值的指向，以达到波束扫描的目的。相控阵天线的应用范围极其广泛，例如，其可以应用于交通工具与卫星间的通讯、无人驾驶用数组雷达或安全防护数组雷达等。
[0003]液晶相控阵天线通常采用液晶移相器实现天线单元的移向功能，液晶天线插损较大，阵元数较多，且液晶相位变化受温度影响较大。由于液晶移向器插入损耗较大，需要更多的阵元来弥补插入损耗，导致天线阵列阵元数量巨大(上千甚至上万个)，需要一种驱动方式实现大量阵元的驱动，同时液晶移向器移相角度对温度敏感，因此液晶相控阵天线的各天线阵元的移相会因此产生差异，由此差异带来的后果是天线波束指向无法按照预期进行扫描。
技术实现思路
[0004]鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种相控阵天线的控制方法、系统和装置，可以实现液晶精准移相。
[0005]一方面，本申请提供了一种相控阵天线的控制方法，所述相控阵天线包括若干天线阵元和用以对各所述天线阵元进行相位校准的液晶移相器，所述方法包括：
[0006]获取所述相控阵天线的波控角度数据；
[0007]根据所述波控角度数据计算各个所述天线阵元的移相角度；
[0008]获取所述液晶移相器的温度；
[0009]根据所述移相角度对所述液晶移相器进行相位补偿；
[0010]通过所述液晶移相器对各所述天线阵元进行波束控制。
[0011]在一些实施例中，所述获取所述相控阵天线的波控角度数据，方法包括：
[0012]获取星历数据、本地GPS数据、本地姿态数据；
[0013]根据所述星历数据、本地GPS数据、本地姿态数据计算所述波控角度数据。
[0014]在一些实施例中，所述本地姿态数据为所述相控阵天线载体的实时姿态数据，至少包括俯仰角、横滚角、偏航角中的一个或多个。
[0015]在一些实施例中，所述本地GPS数据为所述相控阵天线载体的GPS定位数据，并根据PPS秒脉冲信号同步本地时钟。
[0016]进一步地，所述根据所述星历数据、本地GPS数据、本地姿态数据计算所述波控角度数据，方法包括：
[0017]根据同步的本地时钟及星历数据计算卫星在地球坐标系下的经度、纬度、距地心
的距离，获得卫星坐标；
[0018]根据所述载体GPS坐标及所述卫星坐标计算地球坐标系下的波束指向数据；
[0019]根据所述波束指向数据和所述本地姿态数据计算在载体坐标系下的所述波控角度数据。
[0020]进一步地，根据所述波控角度数据计算各个所述天线阵元的移相角度，方法包括：
[0021]根据所述波控角度数据及平面相控阵天线波控原理确定各个所述天线阵元的移相角度。
[0022]进一步地，所述根据所述移相角度对所述液晶移相器进行相位补偿，方法包括：
[0023]根据移相角度确定各个所述天线阵元的需求相位；
[0024]获取所述液晶移相器中液晶材料的温度相位特性曲线；
[0025]根据所述液晶移相器的温度和所述温度相位特性曲线确定各个所述天线阵元的补偿相位；
[0026]根据所述需求相位和所述补偿相位计算各个所述天线阵元的实际需求相位。
[0027]进一步地，所述通过所述液晶移相器对各所述天线阵元进行波束控制，方法包括：
[0028]获取所述液晶移相器中液晶材料的电压相位特性曲线；
[0029]根据所述实际需求相位和所述电压相位特性曲线计算各个所述天线阵元的控制电压值；
[0030]通过波束控制器将所述控制电压值转换为电压代码加载在相控阵天线上，实现对各个所述天线阵元进行波束控制。
[0031]另一方面，本申请提供了一种相控阵天线的控制系统，用于实现如以上所述的相控阵天线的控制方法，所述系统包括：
[0032]相控阵天线，包括若干天线阵元和用以对各所述天线阵元进行相位校准的液晶移相器；
[0033]星历数据存储单元，用于存储卫星的星历数据；
[0034]GPS定位模块，用于获取所述相控阵天线载体的GPS定位数据；
[0035]姿态数据获取单元，用于获取所述相控阵天线载体的实时姿态数据；
[0036]时钟模块，用于根据PPS秒脉冲信号同步本地时钟；
[0037]波控角度获取单元，用于获取所述相控阵天线的波控角度数据；
[0038]移相角度获取单元，根据所述波控角度数据计算各个所述天线阵元的移相角度；
[0039]温度获取单元，用于获取所述液晶移相器的温度；
[0040]相位补偿模块，根据所述移相角度对所述液晶移相器进行相位补偿；
[0041]波束控制单元，用于通过所述液晶移相器对各所述天线阵元进行波束控制。
[0042]再一方面，本申请提供了一种相控阵天线的控制装置，包括：
[0043]存储器，用于存储程序指令；
[0044]处理器，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行如以上所述的相控阵天线的控制方法。
[0045]本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0046]本申请实施例提供的相控阵天线的控制方法，通过对液晶移相器由于温度因素影响的液晶相位变化进行相位补偿，通过补偿后的相位对相控阵天线的天线阵元进行移相控
制，实现了相控阵天线快速对准目标卫星。
附图说明
[0047]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0048]图1为本申请的实施例提供的一种相控阵天线的控制方法的流程图；
[0049]图2为本申请的实施例提供的一种相控阵天线的波控角度数据获取方法的流程图；
[0050]图3为本申请的实施例提供的地球坐标系的示意图；
[0051]图4为本申请的实施例提供的一种相控阵天线阵元及来波方向示意图；
[0052]图5为本申请的实施例提供的一种平面相控阵天线波控原理示意图；
[0053]图6为本申请的实施例提供的温度T0下移相角度随电压变化曲线示意图；
[0054]图7为本申请的实施例提供的一种相控阵天线的控制系统的示意图；
[0055]1、相控阵天线；2、星历数据存储单元；3、GPS定位模块；4、姿态数据获取单元；5、时钟模块；6、波控角度获取单元；7、移相角度获取单元；8、温度获取单元；9、相位补偿模块；10、波束控制单元；11、液晶驱动芯片。
具体实施方式
[0056]下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种相控阵天线的控制方法，所述相控阵天线包括若干天线阵元和用以对各所述天线阵元进行相位校准的液晶移相器，其特征在于，所述方法包括：获取所述相控阵天线的波控角度数据；根据所述波控角度数据计算各个所述天线阵元的移相角度；获取所述液晶移相器的温度；根据所述移相角度对所述液晶移相器进行相位补偿；通过所述液晶移相器对各所述天线阵元进行波束控制。2.根据权利要求1所述的相控阵天线的控制方法，其特征在于，所述获取所述相控阵天线的波控角度数据，方法包括：获取星历数据、本地GPS数据、本地姿态数据；根据所述星历数据、本地GPS数据、本地姿态数据计算所述波控角度数据。3.根据权利要求2所述的相控阵天线的控制方法，其特征在于，所述本地姿态数据为所述相控阵天线载体的实时姿态数据，至少包括俯仰角、横滚角、偏航角中的一个或多个。4.根据权利要求3所述的相控阵天线的控制方法，其特征在于，所述本地GPS数据为所述相控阵天线载体的GPS定位数据，并根据PPS秒脉冲信号同步本地时钟。5.根据权利要求4所述的相控阵天线的控制方法，其特征在于，所述根据所述星历数据、本地GPS数据、本地姿态数据计算所述波控角度数据，方法包括：根据同步的本地时钟及星历数据计算卫星在地球坐标系下的经度、纬度、距地心的距离，获得卫星坐标；根据所述载体GPS坐标及所述卫星坐标计算地球坐标系下的波束指向数据；根据所述波束指向数据和所述本地姿态数据计算在载体坐标系下的所述波控角度数据。6.根据权利要求1所述的相控阵天线的控制方法，其特征在于，根据所述波控角度数据计算各个所述天线阵元的移相角度，方法包括：根据所述波控角度数据及平面相控阵天线波控原理确定各个所述天线阵元的移相角度。7.根据权利要求1所述的相控阵天线的控制方法，其特征在于，所述根据所述移相角度对所述液晶移相器进行相位补偿，方法包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，刘宗民，范西超，郭俊伟，曲峰，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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