一种测高雷达校准系统技术方案

本发明专利技术公开一种测高雷达校准系统，应用于双天线测高雷达中，双天线测高雷达包括射频收发模块、与射频收发模块连接的信号调节模块及与信号调节模块连接的双通道天线；包括：相位校准模块，分别与射频收发模块和双通道天线进行连接，用于对射频收发模块、信号调节模块和双通道天线形成的发射链路和接收链路进行相位校准，以得到校准回波信号；信号处理平台，分别与相位校准模块和信号调节模块进行连接，用于根据校准回波信号得到发射链路和所述接收链路的相位差，以对发射链路中的信号和接收链路接收的信号进行相位补偿。本发明专利技术实现了对双天线测高雷达的发射链路和接收链路的相位校准及补偿，可以提高双天线测高雷达的测量分辨率和测高精度。率和测高精度。率和测高精度。

【技术实现步骤摘要】
一种测高雷达校准系统


[0001]本专利技术涉及雷达
，尤其涉及一种应用于双天线测高雷达的测高雷达校准系统。

技术介绍

[0002]根据对地面高度进行高精度测量的需求，可以采用具有双天线的测高雷达来提取地面高度。双天线测高雷达在提高功率增益积满足作用距离要求的同时，还能够利用窄波束和干涉测量提高测量分辨率和测高精度。
[0003]在双天线测高雷达工作过程中，不同的目标回波到达两个天线的空间传输路径不同，则根据两个接收通道的回波信号之间的相位差可以区分不同的目标。但是，除了空间传输路径不同带来的相位差外，回波信号在测高雷达的接收链路内进行传输时也会引入额外的相位差；为精确测量各目标由于空间传输路径差带来的相位差，以及避免额外的相位差对不同目标的区分带来干扰，有必要对接收链路内额外的相位差进行补偿校准。
[0004]此外，受测高雷达内有源器件等因素的影响，到达两个天线的发射链路会存在一定差异，导致两个天线发射的信号存在相位差；为精确测量各目标由于空间传输路径差带来的相位差，同样有必要对发射链路内信号的相位差进行补偿校准。
[0005]在相位校准方面，在轨运行的星载合成孔径雷达ERS
‑
1/2和Radarsat、以及HJ
‑1‑
C卫星都设计有内定标系统。然而，上述产品均是单通道SAR系统，其内定标系统均基于单通道设计，针对的也是单通道接收链路和发射链路的相位校准，无法对具有双天线的测高雷达进行相位校准。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种测高雷达校准系统，以对双天线测高雷达的发射链路和接收链路进行相位校准及补偿，从而提高双天线测高雷达的测量分辨率和测高精度。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0008]一种测高雷达校准系统，应用于双天线测高雷达中，所述双天线测高雷达包括射频收发模块、与所述射频收发模块连接的信号调节模块及与所述信号调节模块连接的双通道天线；所述测高雷达校准系统包括：
[0009]相位校准模块，分别与所述射频收发模块和所述双通道天线进行连接，用于对所述射频收发模块、所述信号调节模块和所述双通道天线形成的发射链路和接收链路进行相位校准，以得到校准回波信号；
[0010]信号处理平台，分别与所述相位校准模块和所述信号调节模块进行连接，用于根据所述校准回波信号得到所述发射链路和所述接收链路的相位差，以对所述发射链路中的信号和所述接收链路接收的信号进行相位补偿。
[0011]优选地，所述射频收发模块包括：发射机；所述发射机分别与所述信号调节模块和所述相位校准模块连接，用于生成激励信号。
[0012]优选地，所述信号调节模块包括：
[0013]功率分配器，与所述发射机连接，用于将所述激励信号分为第一分信号和第二分信号；
[0014]移相放大单元，分别与所述功率分配器和所述信号处理平台连接，用于对所述第一分信号和所述第二分信号进行相位调整和功率放大，以得到第一原始测量信号和第二原始测量信号；
[0015]第一环形器，分别与所述移相放大单元和所述双通道天线连接，用于将所述第一原始测量信号传输至所述双通道天线；以及
[0016]第二环形器，分别与所述移相放大单元和所述双通道天线连接，用于将所述第二原始测量信号传输至所述双通道天线。
[0017]优选地，所述双通道天线包括：
[0018]第一天线，分别与所述第一环形器和所述相位校准模块连接，用于发射所述第一原始测量信号，以及接收第一原始测量回波信号并传输至所述相位校准模块；
[0019]第二天线，分别与所述第二环形器和所述相位校准模块连接，用于发射所述第二原始测量信号，以及接收第二原始测量回波信号并传输至所述相位校准模块。
[0020]优选地，所述相位校准模块包括：
[0021]天线耦合单元，分别与所述第一天线和所述第二天线连接，用于对所述第一原始测量回波信号和所述第二原始测量回波信号进行耦合；
[0022]发射标校单元，与所述天线耦合单元连接，用于对所述第一原始测量回波信号和所述第二原始测量回波信号进行衰减和延时，以得到第一发射校准回波信号和第二发射校准回波信号；
[0023]第一接收机，分别与所述发射标校单元和所述信号处理平台进行连接，用于接收所述第一发射校准回波信号和所述第二发射校准回波信号并传输至所述信号处理平台；以及
[0024]接收标校单元，分别与所述发射机和所述天线耦合单元连接，用于对所述激励信号进行衰减和延时，以得到校准信号；且所述校准信号经所述天线耦合单元分别传输至所述第一天线和所述第二天线。
[0025]优选地，所述第一天线还用于发射所述校准信号，以及接收第一校准回波信号并传输至所述第一环形器；
[0026]所述第二天线还用于发射所述校准信号，以及接收第二校准回波信号并传输至所述第二环形器；
[0027]所述射频收发模块还包括第二接收机和第三接收机；
[0028]所述第二接收机分别与所述第一环形器和所述信号处理平台连接，用于对所述第一校准回波信号进行变频处理，以得到第一接收校准回波信号并传输至所述信号处理平台；
[0029]所述第三接收机分别与所述第二环形器和所述信号处理平台连接，用于对所述第二校准回波信号进行变频处理，以得到第二接收校准回波信号并传输至所述信号处理平台。
[0030]优选地，所述发射机、所述功率分配器、所述移相放大单元、所述第一环形器和所
述第一天线形成第一发射链路；所述发射机、所述功率分配器、所述移相放大单元、所述第二环形器和所述第二天线形成第二发射链路；
[0031]所述第一天线、所述第一环形器和所述第二接收机形成第一接收链路；所述第二天线、所述第二环形器和所述第三接收机形成第二接收链路；
[0032]所述天线耦合单元、所述发射标校单元和所述第一接收机形成发射标校通路；所述发射机、所述接收标校单元和所述天线耦合单元形成接收标校通路。
[0033]优选地，对所述第一发射链路和所述第二发射链路进行相位校准时，所述第一发射链路、所述第二发射链路及所述发射标校通路启动；
[0034]对所述第一接收链路和所述第二接收链路进行相位校准时，所述接收标校通路、所述第一接收链路及所述第二接收链路启动。
[0035]优选地，所述信号处理平台包括：
[0036]发射相位差计算单元，分别与所述第一接收机和所述移相放大单元连接，用于根据所述第一发射校准回波信号和所述第二发射校准回波信号计算所述第一发射链路和所述第二发射链路的相位差并反馈至所述移相放大单元；
[0037]接收相位差计算单元，分别与所述第二接收机和所述第三接收机进行连接，用于根据所述第一接收校准回波信号和所述第二接收校准回波信号计算所述第一接收链路和所述第二接收链路的相位差。
[0038]优选地，所述第一发射链路和所述第二发射链路的相位差通过以下公式进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测高雷达校准系统，应用于双天线测高雷达中，所述双天线测高雷达包括射频收发模块(110)、与所述射频收发模块(110)连接的信号调节模块(120)及与所述信号调节模块(120)连接的双通道天线(130)；其特征在于，所述测高雷达校准系统包括：相位校准模块(210)，分别与所述射频收发模块(110)和所述双通道天线(130)进行连接，用于对所述射频收发模块(110)、所述信号调节模块(120)和所述双通道天线(130)形成的发射链路和接收链路进行相位校准，以得到校准回波信号；信号处理平台(220)，分别与所述相位校准模块(210)和所述信号调节模块(120)进行连接，用于根据所述校准回波信号得到所述发射链路和所述接收链路的相位差，以对所述发射链路中的信号和所述接收链路接收的信号进行相位补偿。2.如权利要求1所述的测高雷达校准系统，其特征在于，所述射频收发模块(110)包括：发射机(1101)；所述发射机(1101)分别与所述信号调节模块(120)和所述相位校准模块(210)连接，用于生成激励信号。3.如权利要求2所述的测高雷达校准系统，其特征在于，所述信号调节模块(120)包括：功率分配器(1201)，与所述发射机(1101)连接，用于将所述激励信号分为第一分信号和第二分信号；移相放大单元(1202)，分别与所述功率分配器(1201)和所述信号处理平台(220)连接，用于对所述第一分信号和所述第二分信号进行相位调整和功率放大，以得到第一原始测量信号和第二原始测量信号；第一环形器(1203)，分别与所述移相放大单元(1202)和所述双通道天线(130)连接，用于将所述第一原始测量信号传输至所述双通道天线(130)；以及第二环形器(1204)，分别与所述移相放大单元(1202)和所述双通道天线(130)连接，用于将所述第二原始测量信号传输至所述双通道天线(130)。4.如权利要求3所述的测高雷达校准系统，其特征在于，所述双通道天线(130)包括：第一天线(1301)，分别与所述第一环形器(1203)和所述相位校准模块(210)连接，用于发射所述第一原始测量信号，以及接收第一原始测量回波信号并传输至所述相位校准模块(210)；第二天线(1302)，分别与所述第二环形器(1204)和所述相位校准模块(210)连接，用于发射所述第二原始测量信号，以及接收第二原始测量回波信号并传输至所述相位校准模块(210)。5.如权利要求4所述的测高雷达校准系统，其特征在于，所述相位校准模块(210)包括：天线耦合单元(2101)，分别与所述第一天线(1301)和所述第二天线(1302)连接，用于对所述第一原始测量回波信号和所述第二原始测量回波信号进行耦合；发射标校单元(2102)，与所述天线耦合单元(2101)连接，用于对所述第一原始测量回波信号和所述第二原始测量回波信号进行衰减和延时，以得到第一发射校准回波信号和第二发射校准回波信号；第一接收机(2103)，分别与所述发射标校单元(2102)和所述信号处理平台进行连接，用于接收所述第一发射校准回波信号和所述第二发射校准回波信号并传输至所述信号处理平台(220)；以及接收标校单元(2104)，分别与所述发射机(1101)和所述天线耦合单元(2101)连接，用
于对所述激励信号进行衰减和延时，以得到校准信号；且所述校准信号经所述天线耦合单元(2101)分别传输至所述第一天线(1301)和所述第二天线(1302)。6.如权利要求5所述的测高雷达校准系统，其特征在于，所述第一天线(1301)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚奇，付朝伟，苏皎阳，倪亮，张金强，魏维伟，王海涛，陈潜，
申请(专利权)人：上海无线电设备研究所，
类型：发明
国别省市：