[发明专利]电磁波的空间传播场的计算方法和装置

权利要求书

1.一种电磁波的空间传播场的计算方法，其特征在于，包括：

基于所述电磁波所对应的天线参数、沿所述电磁波传播方向上的大气折射指数空间分布以及预置的沿所述电磁波传播方向的步长，并利用抛物方程法对所述电磁波的空间传播场分布进行迭代计算，得到各次迭代产生的包含累积分离误差的空间传播场的分布；

利用预置的累积分离误差因子计算模型，计算所述迭代计算过程中各次迭代所对应的累积分离误差因子；

依据预置的迭代模型以及所述累积分离误差因子计算模型，依次推导对所述迭代计算中各次迭代出的包含累积分离误差的空间传播场进行误差修正的修正关系式，其中，所述迭代模型包含相邻两次迭代所产生的包含累积分离误差的空间传播场以及所述相邻两次迭代所对应的不包含累积分离误差的空间传播场之间的函数关系式，所述修正关系式为第j次迭代所对应的不包含累积分离误差的空间传播场与所述第j次迭代之前各次迭代对应的包含累积分离误差的空间传播场以及累积分离误差因子之间的函数关系式，j为小于等于N_x的自然数，N_x+1为所述空间传播场水平方向的采样点数；

分别基于所述各次迭代所对应的累积分离误差因子以及所述修正关系式，计算出所述迭代计算中各次迭代所对应的不包含累积分离误差的空间传播场；

所述利用预置的累积分离误差因子计算模型，计算所述迭代计算过程中各次迭代所对应的累积分离误差因子，包括：

利用预置的如下累积分离误差因子计算公式，计算所述迭代计算过程中各次迭代所对应的累积分离误差因子，其中，第j次迭代所对应的累积分离误差因子S_j：

其中，n_j为迭代计算到第j次迭代时，水平位置x＝jΔx处的折射指数沿高度的分布；

S_j为N_z维向量，N_z为预设的空间传播场垂直方向上的采样点数；

ο为两个矩阵之间的哈达玛(Hadamard)积；α为天线仰角；

u′_j为迭代计算中第j步迭代计算出的包含累积分离误差的空间传播场；

向量维数与n_j的维数相同；

Δx表示预置的沿所述电磁波传播方向的步长；

其中，F1＝exp[(A+B)Δx]；

F2＝exp(AΔx)·exp(BΔx)；

算子A和算子B分别表示为：

其中，

n(x,z)为空间坐标位置(x,z)处的大气折射指数，其中，x为沿电磁波传播方向的坐标轴的坐标，x＝jΔx；z为垂直于电磁波传播方向的坐标轴的坐标，z的取值个数等于N_z，且z＝iΔz，i取从1到N_z的自然数，z_max为预设的Z轴方向上的最大计算高度，电波波长c为光速，f为电波的频率，a_e为地球半径；

所述预置的迭代模型，包括：

u_j+1＝F1[u_j]；

u′_j+1＝F2[u′_j]；

其中，u′_j为迭代计算中第j步迭代计算出的包含累积分离误差的空间传播场，u_j为第j步迭代对应的不包含累积分离误差的空间传播场。

2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述天线参数，包括：

天线频率、天线的波束宽度、天线的仰角、天线的高度、方向图函数以及极化方式。