本申请涉及极化雷达校准技术领域，具体为一种高极化隔离度的双极化校准天线及其校准方法、装置，其中，天线包括：雷达回波信号模拟器的输入端与双极化雷达相连，以接收双极化雷达的垂直极化发射信号和水平极化发射信号，并基于垂直极化发射信号和水平极化发射信号分别生成垂直极化回波信号和水平极化回波信号；雷达回波信号模拟器的第一输出端与第一三元天线组相连，雷达回波信号模拟器的第二输出端与第二三元天线组相连，以将垂直极化回波信号和水平极化回波信号进行幅度和相位处理后分别输出至第一三元天线组和第二三元天线组。由此，解决了采用一个双极化天线引起的极化隔离度测量不准的问题，具有校准精确、使用方便的优点。优点。优点。
【技术实现步骤摘要】
高极化隔离度的双极化校准天线及其校准方法、装置
[0001]本申请涉及极化雷达校准
，特别涉及一种高极化隔离度的双极化校准天线及其校准方法、装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
[0002]双极化雷达是一种具有发射垂直极化和水平极化脉冲，并接收垂直极化和水平极化回波的雷达。它既记录了相干回波信号的振幅变化，又记录了不同极化回波间的相位变化(相位差)，包括每种极化状态的雷达分辨单元的后向回波散射振幅和相位差。
[0003]极化隔离度是不同极化的隔离程度，特指垂直和水平两种交叉极化的隔离程度或者是相互耦合程度。极化隔离度是极化雷达的重要指标，确定极化隔离度的方法一般如下：在满足要求的测试场地，发射指定极化的信号，双极化雷达同时接收同极化和交叉极化的信号，通过两种极化分量的幅度和相位对比分析，确定双极化雷达的两个极化通道之间的耦合程度。
[0004]在测量双极化雷达性能过程中，对极化隔离度有严格的要求。当极化隔离度很差，通道之间耦合严重，双极化雷达无法获得准确的目标极化信息。在双极化雷达的测量中，通常采用一个双极化天线作为回波天线。单个双极化天线的极化隔离度有限，一般不超过30dB，无法满足双极化雷达指标测试的要求。
技术实现思路
[0005]本申请提供一种高极化隔离度的双极化校准天线及其校准方法、装置、电子设备及存储介质，以解决采用一个双极化天线引起的极化隔离度测量不准的问题。
[0006]本申请第一方面实施例提供一种高极化隔离度的双极化校准天线，包括：第一三元天线组、第二三元天线组和雷达回波信号模拟器。
[0007]所述雷达回波信号模拟器的输入端与双极化雷达相连，以接收所述双极化雷达的垂直极化发射信号和水平极化发射信号，并基于所述垂直极化发射信号和水平极化发射信号分别生成垂直极化回波信号和水平极化回波信号；
[0008]所述雷达回波信号模拟器的第一输出端与所述第一三元天线组相连，所述雷达回波信号模拟器的第二输出端与所述第二三元天线组相连，以将所述垂直极化回波信号和水平极化回波信号进行幅度和相位处理后分别输出至所述第一三元天线组和所述第二三元天线组。
[0009]可选地，在本申请的一个实施例中，所述第一三元天线组包括多个垂直极化天线，所述第二三元天线组包括多个水平极化天线，其中，所述多个垂直极化天线和所述多个水平极化天线均分布在同心圆上。
[0010]可选地，在本申请的一个实施例中，所述多个垂直极化天线包括第一至第三垂直极化天线，所述多个水平极化天线包括第一至第三水平极化天线，其中，所述第一至第三垂直极化天线和所述第一至第三水平极化天线位置间的连接线构成等边三角形。
[0011]可选地，在本申请的一个实施例中，所述雷达回波信号模拟器进一步用于对三路垂直极化回波信号和三路水平极化回波信号分别进行幅度加权和相位加权处理，以使所述第一至第三垂直极化天线的垂直极化信号合成波束和所述第一至第三水平极化天线的水平极化信号合成波束的中心一致。
[0012]可选地，在本申请的一个实施例中，所述第一至第三垂直极化天线的垂直极化信号合成波束和所述第一至第三水平极化天线的水平极化信号合成波束中心角度为：
[0013][0014][0015]其中，为合成波束的方位角，θ为合成波束的俯仰角，A1、A2和A3分别为三个天线信号的幅度，和分别为三个天线的方位角，θ1、θ2和θ3分别为三个天线的俯仰角。
[0016]本申请第二方面实施例提供一种高极化隔离度的双极化校准天线的校准方法，包括以下步骤：
[0017]根据所述双极化雷达的垂直极化发射信号生成第一目标回波信号，根据所述第一目标回波信号得到第一水平极化回波信号和第一垂直极化回波信号，将所述第一水平极化回波信号和所述第一垂直极化回波信号的幅度和相位进行比较，得到所述双极化雷达在任一工作频点下的垂直极化隔离度；
[0018]根据所述双极化雷达的水平极化发射信号生成第二目标回波信号，根据所述第二目标回波信号得到第二水平极化回波信号和第二垂直极化回波信号，将所述第二水平极化回波信号和所述第二垂直极化回波信号的幅度和相位进行比较，得到所述双极化雷达在任一工作频点下的水平极化隔离度；以及
[0019]根据所述双极化雷达全部工作频点下的垂直极化隔离度和水平极化隔离度进行所述双极化雷达校准。
[0020]本申请第三方面实施例提供一种高极化隔离度的双极化校准天线的校准装置，包括：
[0021]垂直极化信号处理模块，用于根据所述双极化雷达的垂直极化发射信号生成第一目标回波信号，根据所述第一目标回波信号得到第一水平极化回波信号和第一垂直极化回波信号，将所述第一水平极化回波信号和所述第一垂直极化回波信号的幅度和相位进行比较，得到所述双极化雷达在任一工作频点下的垂直极化隔离度；
[0022]水平极化信号处理模块，用于根据所述双极化雷达的水平极化发射信号生成第二目标回波信号，根据所述第二目标回波信号得到第二水平极化回波信号和第二垂直极化回波信号，将所述第二水平极化回波信号和所述第二垂直极化回波信号的幅度和相位进行比较，得到所述双极化雷达在任一工作频点下的水平极化隔离度；以及
[0023]校准模块，用于根据所述双极化雷达全部工作频点下的垂直极化隔离度和水平极化隔离度进行所述双极化雷达校准。
[0024]本申请第四方面实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以执行如上述
实施例所述的高极化隔离度的双极化校准天线的校准方法。
[0025]本申请第五方面实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以执行如上述实施例所述的高极化隔离度的双极化校准天线的校准方法。
[0026]本申请实施例的雷达回波信号模拟器的输入端与双极化雷达相连，以接收双极化雷达的垂直极化发射信号和水平极化发射信号，并基于垂直极化发射信号和水平极化发射信号分别生成垂直极化回波信号和水平极化回波信号；雷达回波信号模拟器的第一输出端与第一三元天线组相连，雷达回波信号模拟器的第二输出端与第二三元天线组相连，以将垂直极化回波信号和水平极化回波信号进行幅度和相位处理后分别输出至第一三元天线组和第二三元天线组。由此，通过两个三元天线组合成空间波束，具有校准精确、使用方便的优点，解决了由于单个双极化天线本身的极化隔离度有限，且双极化雷达具有灵敏度高，采用单个双极化天线回放雷达回波信号，无法有效测量双极化雷达的极化隔离度的问题。
[0027]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0028]本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0029]图1为根据本申请实施例提供的一种高极化隔离度的双极化校准天线的结构示意图；
[0030]图2为根本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高极化隔离度的双极化校准天线，其特征在于，包括：第一三元天线组、第二三元天线组和雷达回波信号模拟器；所述雷达回波信号模拟器的输入端与双极化雷达相连，以接收所述双极化雷达的垂直极化发射信号和水平极化发射信号，并基于所述垂直极化发射信号和水平极化发射信号分别生成垂直极化回波信号和水平极化回波信号；所述雷达回波信号模拟器的第一输出端与所述第一三元天线组相连，所述雷达回波信号模拟器的第二输出端与所述第二三元天线组相连，以将所述垂直极化回波信号和水平极化回波信号进行幅度和相位处理后分别输出至所述第一三元天线组和所述第二三元天线组。2.根据权利要求1所述的高极化隔离度的双极化校准天线，其特征在于，所述第一三元天线组包括多个垂直极化天线，所述第二三元天线组包括多个水平极化天线，其中，所述多个垂直极化天线和所述多个水平极化天线均分布在同心圆上。3.根据权利要求2所述的高极化隔离度的双极化校准天线，其特征在于，所述多个垂直极化天线包括第一至第三垂直极化天线，所述多个水平极化天线包括第一至第三水平极化天线，其中，所述第一至第三垂直极化天线和所述第一至第三水平极化天线位置间的连接线构成等边三角形。4.根据权利要求3所述的高极化隔离度的双极化校准天线，其特征在于，所述雷达回波信号模拟器进一步用于对三路垂直极化回波信号和三路水平极化回波信号分别进行幅度加权和相位加权处理，以使所述第一至第三垂直极化天线的垂直极化信号合成波束和所述第一至第三水平极化天线的水平极化信号合成波束的中心一致。5.根据权利要求1
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4任一项所述的高极化隔离度的双极化校准天线，其特征在于，所述第一至第三垂直极化天线的垂直极化信号合成波束和所述第一至第三水平极化天线的水平极化信号合成波束中心角度为：合成波束中心角度为：其中，为合成波束的方位角，θ为合成波束的俯仰角，A1、A2和A3分别为三个天线信号的幅度，和分别为三个天线的方位角，θ1、θ2和θ3分别为三个天线的俯仰角。6.一种利用权利要求1
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5任一项所述的高极化隔离度的双极化校准天线的校准方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：张卫杰，梁志恒，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：
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