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一种基于GPS和相位检测芯片的低频天线阵相位测量的方法及其装置
董亮; 柏正尧; 何乐生; 汪敏; 王威廉; 施硕彪
申请(专利权)人中国科学院云南天文台
专利号ZL201310219170.4
申请号CN201310219170.4
申请日期2013-06-04
公开(公告)号CN103308767A ; CN103308767B
公开日期2013-09-18
分类号G01R25/00(2006.01)I
IPC 分类号G01R25/00
授权国家中国
专利类型发明
专利状态授权
2013-06-04
授权日期2016-01-20
产权排序1
摘要一种基于GPS和相位检测芯片的低频天线阵相位测量的方法及其装置,方法以GPS中的时间信号作为控制信源的起始信号,控制天线阵中各个定标信号的控制电路配置各个信号输出芯片的初始输出相位信息,同步授权天线阵中各个单元天线的定标信号同时、同相位、同频率输出,使多个定标信号成为相干的信号。装置为硬件部分包括GPS信号接收电路,信号产生及控制电路以及相位差检测对比电路。本发明具有高效、高精度以及不需依靠经验值的优点。
主权项一种基于GPS和相位检测芯片的低频天线阵相位测量方法,其特征在于:将天线阵接收 链路作为一个整体,通过GPS时间信号作为给阵元定标信号的起始控制信号,使得各天线单 元同时输入同相位的相干信号;该信号经历整个接收模拟链路以后,通过相位检测系统将两 两链路之间的相位差Δδ转化为电压差Δv,通过高精度数据采集卡采集这个电压差,在软件中 转化为电位差,扣除原始的相位差δ0,即可知道现在由于温度、湿度以及形变等条件引起的 相位差变化,从而可以在软件或者移相器处进行修正。 根据权利要求1所述的一种基于GPS和相位检测芯片的低频天线阵相位测量方法,其特 征在于: 1)利用授时精度高达10纳秒级的GPS时钟信号作为各阵元定标信源相干输出的起始 控制信号,使得各定标信源能够同时刻、同相位输出,为后端的检测提供相干信源; 2)将中心天线作为相位标准天线,用其余天线链路信号与之相比求得两两链路的相 位差,将阵元的整个接收链路作为一个整体来计算其相位差; 3)利用先进的相位差检测芯片AD8302,将经接收机和传输馈线的两两阵元的定标 信源信号的相位差转化为与之对应的直流电压,有利于对相位差的精准测量; 4)利用美国national instrument公司高精度数据采集卡NI921516bit量化精度4通 道同步100Ksps速率采集,采集得到相位差电压信号,通过在计算机LABVIEW软件中恢 复两两链路的相位差。 根据权利要求1所述的一种基于GPS和相位检测芯片的低频天线阵相位测量方法,其特 征在于:在馈线输出,采用相位检测电路将两两定标信号经过不同的接收链路后的输出信号 的相位差转化为电压,以天线阵中心单元为参考,即可通过电压差情况推断得到各个天线阵 单元相对于中心单元的相位差。 一种基于GPS和相位检测芯片的低频天线阵相位测量方法的装置,其特征在于,该装置 的硬件部分包括GPS信号接收模块、信号产生及控制电路、相位差检测对比电路; 各分立部分硬件之间的连接关系如下: 1)GPS信号接收模块的电路数据输出端与信号产生及控制电路的数据接收端相连, 2)信号产生及控制电路中主控芯片与DDS的信号控制端相连;DDS信号输出端与接收 机的定标信号输入端相连; 3)接收机输出端经长电缆传输后,两两为一组与相位差检测对比电路的两个模拟输入端 相连; 4)相位差检测对比电路的直流检测输出端与AD采集板的模拟输出端相连。
语种中文
专利代理人何健
代理机构昆明大百科专利事务所
文献类型专利
条目标识符http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/11991
专题射电天文研究组
作者单位云南省昆明市东郊凤凰山中国科学院云南天文台
第一作者单位中国科学院云南天文台
推荐引用方式
GB/T 7714
董亮,柏正尧,何乐生,等. 一种基于GPS和相位检测芯片的低频天线阵相位测量的方法及其装置. ZL201310219170.4[P]. 2013-06-04.
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