[發明專利]利用圓極化天線軸比方向圖計算電場探頭旋轉偏移的方法

有效

• 申請號: 201310376511.9
• 申請日: 2013-08-26
• 公開（公告）號: CN103411528A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 易敏;王宏建;劉廣;陳雪;趙鑫
• 申請（專利權）人: 中國科學院空間科學與應用研究中心
• 主分類號: G01B7/14
• 分類號: G01B7/14;G01R29/10
• 代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;楊青

1.利用圓極化天線軸比方向圖計算電場探頭旋轉偏移的方法，該方法包括：

步驟1)、利用平面近場測試系統的電場探頭測量圓極化天線的兩個正交的線極化分量的近場幅度和相位；

步驟2)、利用步驟1)得到的兩個正交的線極化分量的近場幅度和相位通過近遠場轉換的傅立葉變換，計算出所述的兩個正交的線極化分量的遠場幅度和相位差；

步驟3)、將步驟2)計算得到的兩個正交的線極化分量的遠場幅度和相位差分解為等幅同相位的左旋和右旋圓極化分量，然后分別將該左旋和右旋圓極化分量按矢量合成得到圓極化天線遠場的左旋和右旋圓極化分量的幅度，

所述圓極化天線遠場的左旋和右旋圓極化分量的幅度的計算公式如下所示：

ELHCP=22Eaz2+Eel2+2EazEelcos(Δφ-π2)]]>????????公式10

ERHCP=22Eaz2+Eel2+2EazEelcos(Δφ-3π2)]]>????????????公式11

其中，E_az和E_el分別為兩個正交的線極化分量的遠場幅度，△φ為兩個正交的線極化分量的遠場相位差，E_LHCP和E_RHCP分別為圓極化天線遠場的左旋和右旋圓極化分量的幅度；

步驟4)、利用步驟3)中得到的圓極化天線遠場的左旋和右旋圓極化分量的幅度導出圓極化天線軸比方向圖的計算公式，采用非線性最小二乘法導出電場探頭旋轉后的偏移量與圓極化天線軸比方向圖關系的數學模型，利用Gauss-Newton迭代的方法對電場探頭旋轉后的偏移量進行數值求解，得到電場探頭旋轉偏移Δx和Δy，

所述圓極化天線軸比方向圖的計算公式如下所示：

AR=|ERHCP+ELHCPERHCP-ELHCP|]]>???????????????????????????????????公式12

將公式10和公式11代入公式12，得到：

AR=Eaz2+Eel2+(Eaz2+Eel2)2-4Eaz2Eel2cos2(Δφ-π2)2EazEelcos(Δφ-π2)]]>????????????公式13

所述的數學模型如下所示：

I=Σm(Eaz2+Eel2+(Eaz2+Eel2)2-4Eaz2Eel2cos2(Δφ-π2)2EazEelcos(Δφ-π2)-1)2]]>???????公式14

其中，△φ為所述兩個正交的線極化分量的遠場相位差，其計算公式如下所示：

Δφ=φel(θ,φ)-φaz(θ,φ)=φelΔx,Δy(θ,φ)-φaz(θ,φ)-2πλ(Δxsinθcosφ+Δysinθsinφ)]]>?????公式7

φ_az(θ，φ)表示電場探頭在旋轉前測量得到的線極化分量E_az的遠場相位方向圖，φ_el(θ，φ)表示電場探頭在旋轉90°后未發生偏移得到的線極化分量E_el的遠場相位方向圖，表示電場探頭在旋轉90°后發生偏移得到的線極化分量E_el的遠場相位方向圖，表示電場探頭旋轉后的水平位置偏移量，表示電場探頭旋轉后的垂直位置偏移量，θ和φ分別表示球坐標系的俯仰角和方位角。