[發(fā)明專利]相控陣天線連續(xù)掃描的周期調(diào)控方法、系統(tǒng)、終端及介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210432588.2
• 申請(qǐng)日: 2022-04-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114530701B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖順;羅海衛(wèi);周鳳嬌;齊攀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浩泰智能（成都）科技有限公司
• 主分類號(hào): H01Q3/34
• 分類號(hào): H01Q3/34;H01Q3/02;H01Q21/00
• 代理公司: 成都行之智信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51256
• 代理人: 何筱茂

本發(fā)明公開(kāi)了相控陣天線連續(xù)掃描的周期調(diào)控方法、系統(tǒng)、終端及介質(zhì)，涉及相控陣天線技術(shù)領(lǐng)域，其技術(shù)方案要點(diǎn)是：獲取相控陣天線的調(diào)控變化曲線；根據(jù)調(diào)控變化曲線的最大傾角差值與周期數(shù)上限閾值之比確定法線偏角下限值，得到法線偏角范圍；根據(jù)調(diào)控變化曲線的最大傾角差值與法線偏角上限閾值之比確定周期數(shù)下限值，得到周期數(shù)范圍；將法線偏角范圍和周期數(shù)范圍輸入至以周期數(shù)和法線偏角最小為優(yōu)化目標(biāo)的優(yōu)化模型，并結(jié)合調(diào)控變化曲線分析得到機(jī)械平臺(tái)的間隔調(diào)控周期和對(duì)應(yīng)周期的調(diào)控方位角；將相控陣天線和機(jī)械平臺(tái)的調(diào)控策略同步運(yùn)行。本發(fā)明有效降低了機(jī)械平臺(tái)的調(diào)控頻次，又保證了機(jī)械調(diào)節(jié)和相位調(diào)節(jié)結(jié)合的波束掃描效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及相控陣天線技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，它涉及相控陣天線連續(xù)掃描的周期調(diào)控方法、系統(tǒng)、終端及介質(zhì)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有電掃相控陣天線在波束掃描至大角度方向時(shí)，會(huì)出現(xiàn)掃描增益快速下降、交叉極化惡化等問(wèn)題，一般情況電掃相控陣天線的掃描角范圍一般只能達(dá)到±60°，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全方位掃描。因此，突破現(xiàn)有相控陣天線掃描范圍的限制，實(shí)現(xiàn)天線的大角度高增益波束覆蓋，是車載衛(wèi)星通信相控陣天線的重要技術(shù)支撐。

現(xiàn)有技術(shù)中已有將機(jī)械伺服控制系統(tǒng)與相控陣天線相結(jié)合的相關(guān)文獻(xiàn)，例如公開(kāi)號(hào)為CN113219873A的中國(guó)專利，其公開(kāi)了一種相控陣天線運(yùn)動(dòng)控制裝置及其控制方法，通過(guò)機(jī)械執(zhí)行單元的機(jī)械調(diào)節(jié)結(jié)合相控陣天線主體的相位調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)無(wú)盲區(qū)掃描。又例如，公開(kāi)號(hào)為CN114006170A的中國(guó)專利，其公開(kāi)了一種相控陣天線傾角協(xié)同調(diào)節(jié)方法、系統(tǒng)、終端及介質(zhì)，將相控陣天線和機(jī)械控制平臺(tái)同步、動(dòng)態(tài)的協(xié)同調(diào)節(jié)，機(jī)械調(diào)節(jié)的幅度波動(dòng)性較小，利于相控陣天線及時(shí)、穩(wěn)定、準(zhǔn)確的完成掃描。

然而，上述的機(jī)械調(diào)節(jié)和相位調(diào)節(jié)結(jié)合技術(shù)均是以波束指向始終保持與相控陣掃描法線方向相同或相近為目的進(jìn)行設(shè)計(jì)的，這在頻率低、單次調(diào)幅大的間斷掃描場(chǎng)景中具有較好的掃描效果。但是，在相控陣天線連續(xù)掃描或在頻率低和單次調(diào)幅小的場(chǎng)景下，為了使波束指向始終保持與相控陣掃描法線方向相同或相近，機(jī)械平臺(tái)參與調(diào)控的頻率幾乎與相控陣天線的調(diào)控頻率一致；一方面會(huì)增大機(jī)械平臺(tái)的摩擦損耗，縮短使用壽命；另一方面，由于機(jī)械平臺(tái)自身的精度影響，以機(jī)械平臺(tái)的小范圍方位角調(diào)控來(lái)降低波束指向與法線之間的法線偏角，并不會(huì)對(duì)掃描跟蹤的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性有較大促進(jìn)作用，反而會(huì)影響整個(gè)相控陣天線波束掃描的穩(wěn)定性。因此，如何研究設(shè)計(jì)一種能夠克服上述缺陷的相控陣天線連續(xù)掃描的周期調(diào)控方法、系統(tǒng)、終端及介質(zhì)是我們目前急需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的是提供相控陣天線連續(xù)掃描的周期調(diào)控方法、系統(tǒng)、終端及介質(zhì)，能夠依據(jù)相控陣天線掃描的具體情況以非固定的周期時(shí)長(zhǎng)和非固定方位角對(duì)機(jī)械平臺(tái)的水平轉(zhuǎn)動(dòng)角度進(jìn)行間隔、動(dòng)態(tài)的調(diào)控，即有效降低了機(jī)械平臺(tái)的調(diào)控頻次，又保證了機(jī)械調(diào)節(jié)和相位調(diào)節(jié)結(jié)合的波束掃描效果。

本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

第一方面，提供了相控陣天線連續(xù)掃描的周期調(diào)控方法，包括以下步驟：

獲取相控陣天線在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)波束傾角隨時(shí)間變化的調(diào)控變化曲線；

根據(jù)調(diào)控變化曲線的最大傾角差值與周期數(shù)上限閾值之比確定法線偏角下限值，得到法線偏角范圍；

根據(jù)調(diào)控變化曲線的最大傾角差值與法線偏角上限閾值之比確定周期數(shù)下限值，得到周期數(shù)范圍；

將法線偏角范圍和周期數(shù)范圍輸入至以周期數(shù)和法線偏角最小為優(yōu)化目標(biāo)的優(yōu)化模型，并結(jié)合調(diào)控變化曲線分析得到機(jī)械平臺(tái)的間隔調(diào)控周期和對(duì)應(yīng)周期的調(diào)控方位角；

將相控陣天線和機(jī)械平臺(tái)的調(diào)控策略同步運(yùn)行實(shí)現(xiàn)相控陣天線連續(xù)掃描的周期調(diào)控。

進(jìn)一步的，所述相控陣天線在預(yù)設(shè)時(shí)間段起始時(shí)刻的波束指向初始化至法線方向，并在機(jī)械平臺(tái)完成調(diào)控后重新計(jì)算補(bǔ)償方位角。

進(jìn)一步的，所述最大傾角差值的獲得過(guò)程具體為：