[發(fā)明專利]基于近場數(shù)據(jù)的天線隔離度預(yù)測方法、存儲介質(zhì)和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110432497.4
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113111526B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李堯堯;蔡少雄;胡蓉;曹成;蘇東林
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 成都巾幗知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51260
• 代理人: 邢偉

1.一種基于收發(fā)天線近場測試數(shù)據(jù)的天線隔離度預(yù)測方法，其特征在于：包括：

加載平臺模型；

計算從平臺上發(fā)射天線位置點Tx至接收天線位置點Rx繞幾何表面的最短路徑即短程線，并根據(jù)所述短程線提取Tx處的射線入射方向和Rx處的射線出射方向且提取所述短程線的長度trip；

從近場測試數(shù)據(jù)中提取出包裹發(fā)射天線口徑盒子的離散網(wǎng)格文件和接收天線口徑盒子的離散網(wǎng)格文件，并提取每個網(wǎng)格節(jié)點上的電場與磁場；

將近場測試數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Tx在方向上的垂直極化增益和水平極化增益以及Rx在方向上的垂直極化增益和水平極化增益

所述將近場測試數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Tx在方向上的垂直極化增益和水平極化增益采用近遠(yuǎn)場外推的方式，具體包括：

由和得到由通過坐標(biāo)變換得到球坐標(biāo)系坐標(biāo)值為方位角，為傾斜角；將代入到計算公式得到沿方向上的水平極化電磁波遠(yuǎn)場和沿方向上的垂直極化電磁波遠(yuǎn)場計算公式為：

式中，R表示遠(yuǎn)場觀察半徑，k表示自由空間波速，n表示近場網(wǎng)格面元法向矢量，E表示S′面元上的電場，表示水平極化遠(yuǎn)場，H表示S′面元上的磁場，為發(fā)射天線垂直極化的單位方向矢量，為發(fā)射天線水平極化的單位方向矢量，為發(fā)射天線徑向單位矢量，S′為天線口徑盒子所包裹的區(qū)域表面，r′為S′上任何一點矢量；

得到和即為近遠(yuǎn)場外推后的任何角度上的遠(yuǎn)場數(shù)據(jù)結(jié)果；

對電場在包裹Tx表面做功率積分得到輻射功率P，并轉(zhuǎn)換為增益系數(shù)G_norm，并將電場進(jìn)行歸一化，得到和

所述Rx在方向上的垂直極化增益和水平極化增益的計算方式相同；

利用垂直極化增益水平極化增益垂直極化增益和水平極化增益計算Tx與Rx的收發(fā)極化失配xpol和Tx與Rx經(jīng)過短程線導(dǎo)致的空間路徑損耗L；

所述計算Tx與Rx的收發(fā)極化失配xpol的計算公式為：

其中，G_T為發(fā)射天線增益，G_R為接收天線增益，為接收天線垂直極化的單位方向矢量，為接收天線水平極化的單位方向矢量；

所述Tx與Rx經(jīng)過短程線導(dǎo)致的空間路徑損耗L的計算公式為：

其中，G_T為發(fā)射天線增益，G_R為接收天線增益，λ為波長，trip為收發(fā)天線繞平臺表面的短程線長度；

利用收發(fā)極化失配xpol和空間路徑損耗L得到天線隔離度C；

所述利用收發(fā)極化失配xpol和空間路徑損耗L得到天線隔離度C的計算公式為：

C＝xpol+L。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于收發(fā)天線近場測試數(shù)據(jù)的天線隔離度預(yù)測方法，其特征在于：所述加載平臺模型包括：

從nastran格式的平臺面元文件中提取CAD網(wǎng)格模型的點列表和點連接列表。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于收發(fā)天線近場測試數(shù)據(jù)的天線隔離度預(yù)測方法，其特征在于：所述收發(fā)極化失配xpol、空間路徑損耗L和天線隔離度C的單位均為dB。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于收發(fā)天線近場測試數(shù)據(jù)的天線隔離度預(yù)測方法，其特征在于：所述平臺為飛行平臺。

5.一種計算機存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機指令，其特征在于：所述計算機指令運行時執(zhí)行權(quán)利要求1～4中任一項所述的一種基于收發(fā)天線近場測試數(shù)據(jù)的天線隔離度預(yù)測方法的步驟。

6.一種天線隔離度預(yù)測裝置，包括存儲器和處理器，所述存儲器上存儲有可在所述處理器上運行的計算機指令，其特征在于，所述處理器運行所述計算機指令時執(zhí)行權(quán)利要求1～4中任一項所述的一種基于收發(fā)天線近場測試數(shù)據(jù)的天線隔離度預(yù)測方法的步驟。