[發明專利]一種面向航空遙感平臺多天線系統的電磁兼容評估方法

有效

• 申請號: 202110654740.7
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113392522B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 朱金彪;潘潔;丁赤飚;吳一戎
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G01S7/40;G01R31/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 代麗

本發明公開了一種面向航空遙感平臺多天線系統的電磁兼容評估方法，通過將航空遙感平臺上的所有天線進行分類，分別計算不同類型天線間在整個工作頻段內的隔離度，從而實現了對航空遙感平臺多天線布局的系統級電磁兼容評估，與現有技術相比，有效應對了航空遙感平臺中合成孔徑雷達天線工作頻帶寬、連續工作時間長的特點，使評估結果能夠反映整個工作頻段內天線間電磁耦合的情況，從而大幅提升了對多天線復雜問題的處理能力。

技術領域

本發明屬于電磁兼容技術領域，具體涉及一種面向航空遙感平臺多天線系統的電磁兼容評估方法。

背景技術

航空遙感平臺為了獲得高分辨率的遙感圖像，通常會搭載任務系統和載機天線，如圖2所示，其中，任務系統中的光學遙感設備在被云霧遮擋等情況下無法穿透障礙物獲得清晰的圖像，而利用微波遙感技術的合成孔徑雷達(SAR)則不受天氣的影響，可以實現全天候對地觀測。對于搭載在航空遙感平臺上的合成孔徑雷達，為了擴大雷達的掃描范圍，需要天線具有波束掃描的功能，而傳統機械掃描的方式掃描速度慢，轉動慣性大，其應用范圍受到極大限制，因此目前普遍采用相控陣天線技術，相控陣天線由多個單元天線組成，通過電控每個單元天線的振幅和相位，可以完成波束的快速掃描。由合成孔徑雷達理論可知，想要提高遙感圖像在距離向的分辨率，需要拓寬天線的工作頻段，這就導致雷達天線和載機天線的工作頻段相重合，可能存在信號干擾的情況。此外，合成孔徑雷達還需要長時間連續工作，這使得載機天線無法采用分時工作的方式避免電磁干擾。因此，分析任務系統中天線與載機天線的布局方式的電磁兼容性能，對于保障各天線正常工作具有重要的參考意義。

現有技術中，已經提出的關于相控陣天線間隔離度計算的方法，例如：申請公布號為CN 103647590 A名稱為“一種相控陣天線收發隔離度的確定方法”的申請，主要存在以下缺陷：一是僅給出了計算兩個天線間的隔離度的方法，無法對遙感飛機上復雜的多天線系統進行處理；二是僅能計算單個頻點的隔離度，對于寬頻帶的合成孔徑雷達天線則無法計算整個工作頻段內的隔離度。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種面向航空遙感平臺多天線系統的電磁兼容評估方法，能夠從系統級評估具有多天線的航空遙感平臺的電磁兼容性能，從而更加準確地判斷航空遙感平臺是否能夠滿足用戶的需求。

本發明提供的一種面向航空遙感平臺多天線系統的電磁兼容評估方法，所述航空遙感平臺包括任務系統及載機天線，包括以下步驟：

步驟1、確定待評估航空遙感平臺所搭載的任務系統的天線及載機天線的類型、數量及位置布局；

步驟2、將所有天線一一對應，組成發射-接收的天線組合，對所述天線組合進行分類；所述天線組合類型包括任務天線-任務天線類、任務天線-載機天線類及載機天線-任務天線類；所述任務天線-任務天線類，是指以任務系統的發射模塊作為發射天線、以任務系統的接收模塊作為接收天線的天線組合類型；所述任務天線-載機天線類，是指以任務系統的發射模塊作為發射天線、以載機天線作為接收天線的天線組合類型；所述載機天線-任務天線類，是指以載機天線作為發射天線、以任務系統的接收模塊作為接收天線的天線組合類型；

步驟3、對所述步驟2得到的天線組合按類型進行全波仿真，提取仿真結果中發射天線的反射系數、發射天線與接收天線間的耦合傳輸系數；

步驟4、根據所述步驟3中提取到的所述反射系數和耦合傳輸系數，計算天線組合的隔離度；

步驟5、將所述待評估航空遙感平臺的電磁兼容性能的指標要求與所述步驟4中得到的隔離度進行比較，根據比較結果評估所述待評估航空遙感平臺能否滿足實際使用的結論，并根據所述結論提供優化建議。

進一步地，所述步驟3中所述天線組合為任務天線-任務天線類的天線組合時，在仿真軟件中將所述任務系統的發射模塊和接收模塊安裝在同一載機平臺上，仿真頻率設置為所述接收模塊的工作頻段；從仿真結果中提取所述發射模塊內所有單元天線的反射系數，以及所述發射模塊內所有單元天線與所述接收模塊內任意單元天線間的耦合傳輸系數。