[发明专利]一种天线隔离度的确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种同台多机天线的隔离度分析方法。

背景技术

天线隔离度是表征天线耦合特性的重要指标。工程中，天线隔离度的定义常用功率和电压表示。

工程中用收发天线的功率表示天线隔离度的公式为：C表示天线耦合度的大小，P_r代表接收天线接收到的功率，P_t表示发射天线的发射功率。

工程中还可以用电压表示天线隔离度，设U₁、U₂分别为发射天线与接收天线的端口电压，其单位为μV，用电压和阻抗重新定义天线收发功率，则公式可以表示成U_D、U_S1分别为U₁与U₂化为dBμV以后的值。

多种天线在同一个平台上工作，相互辐射接收，形成一个复杂的电磁环境。在这个复杂的电磁环境中，不同分系统的天线能否正常工作而不受其它天线辐射的影响是系统总体电磁兼容性能评估的一个重要问题。以功率和电压定义天线隔离度，工程人员可以通过测试获得天线隔离度的结果。鉴于电磁环境的复杂性，电磁兼容性试验(包括天线隔离度测试)对测试环境和测试设备都有较高的要求，任何一个环节的差错都可能造成结果的偏差。所以，通过具体测试获得天线隔离度，工作量大、数据获得周期长而且误差可能性大。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种操作简便、快速、误差小的天线隔离度的确定方法。

本发明的技术解决方案是：一种天线隔离度的确定方法，步骤为：对要计算隔离度的天线进行建模，通过建模将要计算隔离度的天线等效为一个多端口微波网络，每一个天线对应一个端口，然后利用公式计算得到天线的隔离度，式中C为天线的隔离度，S₁₁和S₂₁分别为两个端口之间的S参数，θ为与基准端口S参数S₁₁对应的相位。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明方法基于天线仿真的S参数，不经过试验，通过公式计算得到天线的隔离度，公式所用参数是通过软件仿真得到，快速方便，避免了以往通过繁琐测试获得天线隔离度的途径，大大节省了工作量；

(2)本发明天线隔离度计算方法基于天线仿真的S参数，计算速度快，比测试获得天线隔离度大大节省了时间，在研究工作中大大提高了工作效率；

(3)本发明方法通过仿真和公式计算求得天线隔离度，可以有效的控制误差因素，避免测试中众多的干扰因素，使得结果更接近理论情况。

附图说明

图1为本发明二端口网络的波参量示意图；

图2为本发明天线等效为微波网络示意图；

图3为本发明方法的流程框图。

具体实施方式

本发明基于S参数评估天线隔离度的方法，实际上是通过仿真软件获得天线的S参数等数据，通过公式计算直接得出天线隔离度。计算天线隔离度的公式推导是把天线系统等效成微波网络，根据收发天线端口的功率、电压与S参数的关系，由工程常用隔离度定义公式推导而来，并加入修正因子，具体推导过程如下：

S参数是描述微波网络的散射参数之一，表示的是网络端口入射波与散射波之间的关系。如图1所示的二端口网络，其端口信号分别为(a₁，b₁)和(a₂，b₂)，a₁和a₂为场强复振幅的归一化值，称为归一化入射波(来波)，b₁和b₂也为场强复振幅的归一化值，称为归一化反射波(去波)。网络散射参数是在各端口接匹配负载的情况下定义的，它具有明确的物理意义。当端口2(图2右侧)接匹配负载时，a₂＝0，S₁₁和S₂₁定义分别为：S₁₁和S₂₁分别表示，端口2接匹配负载时，端口1(图2左侧)的反射系数和端口1到端口2波的传输系数。

将天线系统等效为微波网络，如图2所示，发射天线与接收天线的输入端口分别等效为网络的端口1与端口2。对于天线来讲，S₁₁可以理解为接收天线的端口输入波为零时，发射天线端口的回波与入射波的场强振幅的比值，也可以理解为发射天线的回波损耗；S₂₁可以理解为接收天线的端口输入波为零时，接收天线从发射天线接收到的波与发射天线端口输入波场强振幅的比值。