[发明专利]一种阵列辐射方向图的激励值求解方法及装置

说明书

本发明实施例提供了一种阵列辐射方向图的激励值求解方法及装置，方法包括：获取目标辐射方向图；在目标辐射方向图中，确定多个不同的采样点、以及每个采样点对应的目标辐射特性值；构建阵列辐射方向图中每个采样点的辐射特性值表达式；针对每个采样点，构建阵列辐射方向图中该采样点的辐射特性值表达式与目标辐射方向图中该采样点的目标辐射特性值的差值表达式；构建每个采样点对应的差值表达式的绝对值的和表达式、以及每个采样点对应的差值表达式的方差表达式；构建目标函数；求解使目标函数得到最小值的激励幅相值，作为阵列辐射方向图的激励值，以得到更准确的阵列辐射方向图的激励值。

技术领域

本发明涉及阵列天线技术领域，特别是涉及一种阵列辐射方向图的激励值求解方法及装置。

背景技术

阵列天线是一类由至少两个天线单元(阵元)排列而成、并通过适当激励获得预定辐射特性的特殊天线。辐射方向图可以形象描绘天线的辐射特性随空间方向的变化关系。

一些相关方案中，为了使实际阵列的辐射特性尽可能符合期望的辐射特性，通常是先确定出能够形象描绘期望的辐射特性随空间方向的变化关系的目标辐射方向图，通过求解实际阵列的辐射方向图的激励值，使实际阵列的辐射方向图尽可能逼近目标辐射方向图来实现。

因此，如何求解得到更准确的阵列辐射方向图的激励值，使阵列的辐射特性尽可能符合期望的辐射特性，是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种阵列辐射方向图的激励值求解方法及装置，以得到更准确的阵列辐射方向图的激励值，使阵列的辐射特性尽可能符合期望的辐射特性。

第一方面，本发明实施例提供了一种阵列辐射方向图的激励值求解方法，该方法包括：

获取目标辐射方向图，所述目标辐射方向图用于表示期望的阵列天线的辐射特性随空间方向的变化关系；

在所述目标辐射方向图中，确定多个不同的采样点、以及每个采样点对应的目标辐射特性值；

构建阵列辐射方向图中每个采样点的辐射特性值表达式，所述阵列辐射方向图中每个采样点的辐射特性值表达式中包括实际的阵列天线中不同位置的阵元在该采样点处对应的辐射特性值、所述不同位置的阵元在该采样点处所产生的相位差值、以及表示所述不同位置的阵元的待求解激励幅相值参数；

针对每个采样点，构建阵列辐射方向图中该采样点的辐射特性值表达式与目标辐射方向图中该采样点的目标辐射特性值的差值表达式；

构建每个采样点对应的差值表达式的绝对值的和表达式、以及每个采样点对应的差值表达式的方差表达式；

构建目标函数，所述目标函数中包括所述每个采样点对应的差值表达式的绝对值的和表达式、所述每个采样点对应的差值表达式的方差表达式、第一系数以及第二系数；

求解使所述目标函数得到最小值的激励幅相值，作为所述阵列辐射方向图的激励值。

可选的，所述在所述目标辐射方向图中，确定多个不同的采样点，包括：

在所述目标辐射方向图中设定基准采样区域，在所述基准采样区域中选择多个采样点；

对所述基准采样区域进行n次外扩，得到n个外扩采样区域，在第n个外扩采样区域中选择多个采样点，所述n为正整数。

可选的，所述基准采样区域为满足的采样点所在的区域；其中，θ表示采样点的空间方向与z轴正半轴所成夹角，表示采样点的空间方向与x轴正半轴所成夹角,θ₁表示所述基准采样区域对应的最大预设θ；

所述第n个外扩采样区域为满足的采样点所在的区域；其中，θ₁θ₂…θ_n，θ_n表示所述第n个外扩采样区域对应的最大预设θ。