[發明專利]一種相控陣天線收發隔離度的確定方法

有效

• 申請號: 201310590611.1
• 申請日: 2013-11-21
• 公開（公告）號: CN103647590A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 王國龍;董濤;韓琳;熊偉
• 申請（專利權）人: 航天恒星科技有限公司
• 主分類號: H04B7/04
• 分類號: H04B7/04;H04B17/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明涉及通信領域的天線技術，具體地，涉及相控陣天線收發隔離度的確定方法。

背景技術

通信系統中多采用收發同時工作的全雙工體制，為避免系統中發射裝置對接收裝置的干擾，需重點考慮系統的收發隔離問題。

發射天線與接收天線之間隔離度的確定是系統收發隔離的一項重要指標。當發射天線與接收天線之間的距離滿足遠場條件時，收發隔離度可通過弗里斯傳輸方程近似地確定；當發射天線與接收天線之間的距離不滿足遠場條件時，對于結構簡單的天線之間的隔離度可通過解析方法確定，而相對復雜的天線之間的收發隔離度則需通過FEM（有限元法）、MOM（矩量法）、FDTD（時域有限差分法）等數值分析方法來確定。上述方法適用于單端口天線、包含饋電網絡的無源陣列天線、或陣列天線中天線陣元之間的隔離度確定。然而，對于由多個陣元組成的相控陣天線來說，上述方法并不適用。

申請號為CN201110052433.8的中國專利申請公開了一種天線隔離度的確定方法，該方法利用多端口網絡的S參數來確定天線之間的隔離度，但是該方法僅能用于確定多天線系統中每兩個單端口天線之間的隔離度，不能用來確定相控陣天線的收發隔離度。

為此，如何確定相控陣天線的收發隔離度成為本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種相控陣天線收發隔離度的確定方法，以便確定發射陣列到接收陣元的隔離度以及發射陣列到接收陣列的隔離度。

本發明解決上述技術問題的技術方案包括：

一種相控陣天線收發隔離度的確定方法，該相控陣天線包括具有多個發射陣元的發射陣列和具有多個接收陣元的接收陣列，該方法包括以下步驟：

（1）將發射陣列和接收陣列等效為一個多端口的微波網絡，發射陣元和接收陣元的饋電端口為該多端口網絡的端口；

（2）確定第i個發射陣元到第j個接收陣元的傳輸參數矩陣C_j,i，其中，i和j分別表示多個發射陣元和多個接收陣元中的一個；

（3）根據第i個發射陣元對應端口的與發射陣列的某個指定波束狀態相對應的相對激勵電壓和該傳輸參數矩陣確定第j個接收陣元對應端口的出射波電壓以及

（4）根據第j個接收陣元對應端口的出射波電壓，確定相應的出射波信號功率，并根據該發射陣列的饋入功率和出射波信號功率，確定發射陣列到所述接收陣元的隔離度

優選地，該方法還包括：根據第j個接收陣元的接收通道的與接收陣列的某個指定波束狀態相對應的相對加權系數，確定述接收陣列總輸出端口的等效輸出功率，并基于該發射陣列的饋入功率、相對加權系數以及等效輸出功率，確定發射陣列到接收陣列的隔離度C_T,R。

優選地，第i個發射陣元到第j個接收陣元的傳輸參數矩陣為整個多端口網絡的S參數矩陣的一部分，表示為：

Cj,i=Srj,ti]]>

其中，r_j表示第j個接收陣元，t_i表示第i個發射陣元，為整個多端口網絡的S參數矩陣。

優選地，第j個接收陣元端口的出射波電壓通過下面的公式確定：

brj=Σi=1NTatiCj,i]]>