[发明专利]天线相位中心确定方法

说明书

本发明公开了一种天线相位中心确定方法，包括：确定待测天线位于坐标原点时的辐射方向图，所述辐射方向图包括振幅方向图和相位方向图；根据所述振幅方向图和相位方向图，确定所述待测天线在波瓣宽度内的相位分布；构建目标函数求解使得所述目标函数最小时的所述未知直角坐标，使得所述目标函数最小时的所述未知直角坐标为所述待测天线的相位中心的直角坐标。本发明提供的天线相位中心确定方法，能够快速且准确地确定出天线相位中心。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及一种天线相位中心确定方法。

背景技术

相位中心是天线的一种重要参数，主要用于描述喇叭天线、GPS天线和相控阵天线等天线的特性。理论上讲，天线所辐射出的电磁波在离开天线一定距离后，其等相位面会近似为一个球面，该球面的球心即为该天线的等效相位中心。现有技术中确定相位中心的方法通常有两种：一种是通过自动测量系统来确定相位中心，这种方法由于需要多次移动探头或者待测天线，并重复测量过程，导致耗费时间较长；另一种是针对测量数据采用某种算法来近似确定相位中心，这种方法可以减少测量次数，但由于在电磁波的表达式中对相位做了某种近似，会导致明显的系统误差。

发明内容

本发明所要解决的是现有的天线相位中心确定方法无法快速且准确地确定出天线相位中心的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种天线相位中心确定方法，包括：

确定待测天线位于坐标原点时的辐射方向图，所述辐射方向图包括振幅方向图和相位方向图；

根据所述振幅方向图和相位方向图，确定所述待测天线在波瓣宽度内的相位分布；

构建目标函数其中，L为所述目标函数的因变量，N为相位位于所述波瓣宽度内的采样点的数量，ψ_i为第i个采样点的相位，k为电磁波自由空间波数，为第i个采样点的直角坐标，为未知直角坐标，a为小于所述采样点与所述待测天线之间的距离的正实数；

求解使得所述目标函数最小时的所述未知直角坐标，使得所述目标函数最小时的所述未知直角坐标为所述待测天线的相位中心的直角坐标。

可选的，所述确定待测天线位于坐标原点时的辐射方向图包括：

将所述待测天线安装到微波暗室中；

以所述待测天线的口面的几何中心为坐标原点，使所述待测天线绕所述坐标原点进行球面旋转；

采集每个采样点的场强振幅和相位；

根据每个采样点的场强振幅和相位，确定所述辐射方向图。

可选的，所述将所述待测天线安装到微波暗室中包括：

在所述微波暗室中设置六轴机械臂；

将所述待测天线安装到所述六轴机械臂上。

可选的，所述使所述待测天线绕所述坐标原点进行球面旋转包括：

通过位于所述微波暗室外的上位机控制所述六轴机械臂带动所述待测天线绕所述坐标原点进行球面旋转。

可选的，所述采集每个采样点的场强振幅和相位包括：

通过位于所述微波暗室内的标准增益喇叭天线采集每个采样点的辐射场；

通过位于所述微波暗室外的矢量网络分析仪分析每个采样点的辐射场，获得每个采样点的场强振幅和相位。

可选的，所述振幅方向图包括在XOZ平面的振幅方向图和在YOZ平面的振幅方向图。

可选的，所述相位方向图包括在XOZ平面的相位方向图和在YOZ平面的相位方向图。