[發明專利]帶大尺寸多波位SAR天線衛星系統電磁兼容性分析方法

有效

• 申請號: 202011053178.4
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112394245B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 張玉廷;王振興;倪崇;韓運忠;唐治華;戴超;徐軍;賀瑋
• 申請（專利權）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G06F30/20;G06F111/10
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 田亞琪

本發明公開了帶大尺寸多波位SAR天線衛星系統電磁兼容性分析方法，包括：一、單個饋源輻射特性分析；二、饋源陣輻射特性分析；三、大尺寸天線輻射特性分析；四、建立衛星模型，五、裝星天線輻射特性分析；六、天線隔離度分析；七、天線在衛星上輻射場強分析；本發明一方面能夠適應超大電尺寸衛星的電磁兼容性分析；另一方面，在對衛星SAR載荷不同波位的電磁兼容性分析時，不需要重復全部的分析過程，提高了分析效率。

技術領域

本發明屬于衛星系統電磁兼容性分析的技術領域，具體涉及一種帶大尺寸多波位SAR天線衛星系統電磁兼容性分析方法。

背景技術

電磁兼容性是微波載荷衛星系統可靠性設計的一項重要內容，電磁兼容性直接影響衛星載荷是否能夠正常工作。隨著衛星技術的發展，載荷功率和靈敏度不斷提升，工作模式也越來越復雜，這也對衛星的電磁兼容性提出了更高的要求。為了保證衛星的電磁可靠性，必須對衛星電磁兼容性進行分析。

目前電磁兼容性分析通常采用各類商用電磁仿真分析軟件進行。但是當衛星的電尺寸增大時，電磁兼容性分析所需的硬件資源會顯著提高，通常的工作站已無法適應分析要求。對于采用大型發射面天線的SAR載荷衛星而言，天線尺寸和衛星尺寸所占空間范圍約數十米，頻率范圍覆蓋L－Ka頻段，如此尺度的電尺寸對象既無法實現用全波分析方法的能力，又無法完全用高頻方法而降低分析精度。

另一方面，通常SAR載荷衛星具有多個波位，在分析過程中需要覆蓋多個波位。如果對每個波位的電磁兼容性分析均要重復全部的分析過程，則分析工作量較大，在分析效率上是不足的。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種帶大尺寸多波位SAR天線衛星系統電磁兼容性分析方法，一方面能夠適應超大電尺寸衛星的電磁兼容性分析；另一方面，在對衛星SAR載荷不同波位的電磁兼容性分析時，不需要重復全部的分析過程，提高了分析效率。

實現本發明的技術方案如下：

一種帶大尺寸多波位SAR天線衛星系統電磁兼容性分析方法，包括以下步驟：

步驟一、單個饋源輻射特性分析；

101、針對載荷天線單個饋源進行建模；

102、采用電磁場數值計算方法中的全波分析方法分析單個饋源的輻射方向圖；

103、建立一個覆蓋整個饋源陣的閉合體，將該閉合體作為近場等效源；

104、采用電磁場數值計算方法中的全波分析方法分析單個饋源產生的近場等效源；

105、基于結構相容性的近場等效源校驗，以步驟104中得到的近場等效源為輻射源，采用電磁場數值計算方法中的全波分析方法分析方向圖，確定以近場等效源作為輻射源分析所得的方向圖與步驟102中采用天線結構分析得到的方向圖是否一致，如果一致，則進入步驟二，否則，返回步驟103，調整閉合體，重新分析直至方向圖一致；

步驟二、饋源陣輻射特性分析；

201、根據饋源的設計方案，確定不同波位饋源陣的幅度和相位；

202、根據饋源陣的幅度和相位關系，對對應單個饋源的方向圖進行矢量合成，得到饋源陣的方向圖；

203、根據饋源陣的幅度和相位關系，對對應單個饋源的近場等效源進行矢量合成，得到饋源陣的近場等效源；

步驟三、大尺寸天線輻射特性分析；

301、建立大尺寸天線模型；

302、導入饋源陣輻射方向圖，其相位中心與饋源陣相位中心保持一致；

303、采用電磁場數值計算方法中的高頻分析方法分析大尺寸天線的輻射方向圖；