[發明專利]機會陣列天線的單元快速選取方法

有效

• 申請號: 201710881880.1
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107729627B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 張立;翁子彬;崔超奕;林麗;焦永昌;李斌
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;H01Q21/00
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 程曉霞;王品華

1.一種機會陣列天線的單元快速選取方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)、參數設置：設置機會陣列天線有N個天線單元、機會陣列天線的波束指向方向為選取天線遠場區距離R，根據波束指向方向和遠場區距離，得到天線波束指向向量S，其中：第i個天線單元的坐標位置為(x_i,y_i,z_i)，θ為俯仰角，為方位角，R遠遠大于2D²/λ和10D，D為機會陣列天線的物理口徑的最大尺寸；

(2)、波束寬度確定：在自由空間中，對機會陣列天線中的一個單元進行仿真，確定該單元的半功率波束寬度BW；

(3)、初始值設定：在機會陣列天線中任意選取一個單元i，并選取其后續相鄰的單元i+1與單元i+2，對任意選取的單元i進行初始值設定，i的初始值設為1；

(4)、單元外法矢求解：在機會陣列天線中，將選取的第i個，后續相鄰的第i+1個，第i+2個天線單元組成的平面，近似求解第i個天線單元所在位置的外法矢n_i，并以此方向近似作為第i個天線單元的輻射方向；外法矢n_i，具體近似計算表示如下，

其中，均為直角坐標軸單位矢量；i，i+1，i+2分別為第i個天線單元，第i+1個天線單元，第i+2個天線單元；

(5)、最大輻射方向與波束指向夾角計算：計算各個天線單元的最大輻射方向n_i與波束指向向量S的夾角ψ_i，無論選中與否，都要對天線單元是否超出選擇范圍進行判斷；各個天線單元的最大輻射方向n_i與波束指向向量S的夾角ψ_i，計算公式如下，

其中，θ為俯仰角，為方位角，R為天線遠場區距離；

(6)、單元是否選中比較判斷：使用天線單元的最大輻射方向與波束指向之間的夾角ψ_i與天線單元半功率波束寬度BW的關系來判定該天線單元是否被選中，無論選中與否，都要對天線單元是否超出選擇范圍進行判斷；使用夾角ψ_i與天線單元半功率波束寬度BW的關系來判定該天線單元是否被選中，具體是：如果外法向量與波束指向向量夾角ψ_iBW/2，表示被選單元在輻射方向上，即第i個天線單元被選中，然后進行天線單元是否全部搜索完成判斷；否則，在輻射方向上該天線單元處于關閉狀態，也繼續進行天線單元是否全部搜索完成判斷；

(7)、單元是否搜尋完成判斷：選取的天線單元i是否小于天線單元總個數N,如果i小于N，則對第i+1個天線單元進行操作，重復步驟(4)、(5)、(6)，如果i大于等于N，結束流程，得到全部N個天線單元的選取狀態；

(8)、完成天線單元選取：快速選取出符合要求的天線單元，參與對信號的快速探測。

2.根據權利要求1所述機會陣列天線的單元快速選取方法，其特征在于，步驟(2)中所述的波束寬度確定中，僅使用機會陣列天線中的一個單元在自由空間中的半功率波束寬度BW近似代替所有天線單元的半功率波束寬度。