NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HIỆU CHUẨN NỘI KÊNH PHÁT  CỦA HỆ THỐNG ĂNG TEN MẢNG PHA SỐ

Trần Việt Hùng; Bùi Quý Thắng; Hoàng Minh Thiện; Phạm Việt Anh; Trịnh Đình Linh

doi:10.34238/tnu-jst.8032

NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HIỆU CHUẨN NỘI KÊNH PHÁT CỦA HỆ THỐNG ĂNG TEN MẢNG PHA SỐ

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 29/05/23 Ngày hoàn thiện: 25/07/23 Ngày đăng: 25/07/23

Các tác giả

1. Trần Việt Hùng , Trường Đại học Kỹ thuật Lê Quý Đôn
2. Bùi Quý Thắng, Trường Đại học Kỹ thuật Lê Quý Đôn
3. Hoàng Minh Thiện, Trường Đại học Kỹ thuật Lê Quý Đôn
4. Phạm Việt Anh, Trường Đại học Kỹ thuật Lê Quý Đôn
5. Trịnh Đình Linh, Trường Đại học Kỹ thuật Lê Quý Đôn

Tóm tắt

Bài báo này đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng hiệu chuẩn các kênh phát của hệ thống ăng ten mạng pha số trong thời gian thực. Phương pháp hiệu chuẩn nội là phương pháp đã được nghiên cứu và ứng dụng phổ biến để đáp ứng tính thời gian thực trong hiệu chuẩn. Tuy nhiên phương pháp có hạn chế lớn, đó là hiện tượng rò tín hiệu trong mô-đun và điều này gây ra sai số lớn trong hiệu chuẩn. Bài báo đề xuất giải pháp khắc phục hạn chế trên trong hiệu chuẩn kênh phát. Đó là giữ chậm tín hiệu hiệu chuẩn được trích xuất ở đầu ra của mô-đun phát bằng "đường trễ tín hiệu". Với giải pháp này, mối tương quan giữa tín hiệu hiệu chuẩn và tín hiệu rò sẽ bị suy giảm đáng kể, từ đó làm giảm sai số của phép đo. Hiệu quả của đề xuất được phân tích trên cơ sở lý thuyết và minh chứng qua mô phỏng. Với cách lựa chọn độ trễ đủ lớn, kết quả mô phỏng với chuỗi mã dịch pha nhị phân BPSK có 1000 giá trị, cho thấy mối tương quan của hai tín hiệu giảm xấp xỉ 31,6 lần, tương ứng với mức cách ly của hai tín hiệu tăng lên 30 dBc.

Từ khóa

Ăng ten mảng pha; Hiệu chuẩn nội; Tín hiệu hiệu chuẩn; Đường trễ tín hiệu; Tương quan tín hiệu

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] S. H. Talisa, K. W. O'Haver, T. M. Comberiate, M. D. Sharp, and O. F. Somerlock, "Benefits of Digital Phased Array Radars," in Proceedings of the IEEE, vol. 104, no. 3, pp. 530-543, March 2016.

[2] I. Seker, "Calibration methods for phased array radars," Proc. SPIE 8714, Radar Sensor Technology XVII, Maryland, 2013, pp. 1-16.

[3] D. Kim, S. Park, T. Kim, L. Minz, and S. Park, "Fully Digital Beamforming Receiver With a Real-Time Calibration for 5G Mobile Communication," IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 67, no. 6, pp. 3809-3819, 2019.

[4] J. P. Kroll, M. Younis, and G. Krieger, "Instrument Error Model for Internal Calibration," 2020 German Microwave Conference (GeMiC), Germany, 2020, pp. 196-199.

[5] J. Reimann, "Technique for Concurrent Internal Calibration during Data Acquisition for SAR Systems,"Remote Sensing, vol. 12, no. 11, 2020, Art. no. 1773, doi: 10.3390/rs12111773.

[6] S. J. Horst, J. P. Hoffman, D. Perkovic-Martin, and S. Shaffer, "Implementation of RF circuitry for real-time digital beam-forming SAR calibration schemes," IET International Conference on Radar Systems, Glas, 2012, pp. 1-6.

[7] J. P. Hoffman, S. Horst, D. Perkovic, S. Shaffer, H. Ghaemi, and L. Veilleux, "Advances in digital calibration techniques enabling real-time beamforming SweepSAR architectures," IEEE Aerospace Conference, USA, 2013, pp. 1-9.

[8] J. P. Hoffman, L. Veilleux, D. Perkovic, E. Peral, and S. Shaffer,"Digital calibration of TR modules for real-time digital beamforming SweepSAR architectures," IEEE Aerospace Conference, USA, 2012, pp. 1-8.

[9] J. P. Hoffman, S. Horst, L. Veilleux, H. Ghaemi, and S. Shaffer, "Digital calibration system enabling real-time on-orbit beamforming," IEEE Aerospace Conference, USA, 2014, pp. 1-11.

[10] T. Thrivikraman, S. Horst, D. Price, J. Hoffman, and L. Veilleux, "A compact two-stage 120W GaN high power amplifier for SweepSAR radar systems," IEEE Aerospace Conference, USA,2014, pp. 1-10.

[11] V. H. Tran, H. N. Nguyen, M. T. Hoang, and V. A. Pham, "Solutions to reduce the corrolation between leakage signal with calibration signal in the internal calibration of the digital phased array antenna system," Journal of Military Science and Technology, no. 75, pp. 30–35, 2021.

[12] C. Fulton, M. Yeary, D. Thompson, J. Lake, and A. Mitchell, "Digital Phased Arrays: Challenges and Opportunities," Proceedings of the IEEE, vol. 104, no. 3, pp. 487-503, 2016.

[13] M. Longbrake, J. Buck, P. Buxa, T. Dalrymple, J. McCann, and R. Neidhard, "Digital beamforming using highly integrated receiver-on-chip modules," IEEE International Symposium on Phased Array Systems and Technology, USA, 2010, pp. 196-201.

[14] H. V.Tran and T. M.Hoang, "A real-time internal calibration method for radar systems using digital phased array antennas," 7th EAI International Conference (INISCOM 2021), Hanoi, Vietnam, 2021, pp. 88–103.

[15] S. Watanabe and J. V. Prokhorov,Probability Theory and Mathematical Statistics. Springer, 1986.

[16] C. Ciminelli, G. Brunetti, D. Conteduca, F. Dell’Olio, and M. N. Armenise, "Integrated Microphotonic Tuneable Delay Lines for Beam Steering in Phased Array Antennas," 2018 20th International Conference on Transparent Optical Networks (ICTON), Romania, 2018, pp. 1-4.

[17] A. Kayode, "Performance of Binary Phase Shift Keying (BPSK) and Quartenary Phase Shift Keying (QPSK) Signalling Schemes in Fast and Frequency Non-Selective Rayleigh Fading Channel with a Decision Feedback Equalizer (DFE) at the Receiver," Advanced Materials Research, vol. 62, no. 64, pp.99-104, 2009.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.8032

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ