[发明专利]同轨多星分布式阵列天线远场干涉信号强度估计方法

权利要求书

1.一种同轨多星分布式阵列天线远场干涉信号强度估计方法，其特征在于，多星分布式阵列天线系统包括装载于多颗分布式星群卫星上的星载相控阵天线单元，各星载相控阵天线单元指向相同的地面用户，本方法的具体步骤包括：

S1，假设分布式星群由N颗卫星组成，每颗卫星上均搭载1个星载相控阵天线单元，分布式阵列天线系统包括N个星载相控阵天线单元，且各个星载相控阵天线单元为同频同极化；

S2，分别计算在大气湍流、天线发射功率和增益随机波动、指向误差的非相干同步条件影响下，各星载相控阵天线单元所发射信号在地面用户处的远场信号强度；

所述的步骤S2，其具体包括：

S21，考虑大气湍流对信号相位的影响，得到第i个星载相控阵天线单元所发射信号在地面用户处的远场信号强度：

其中，i＝1,2,…,N；P₀和G₀分别表示星载相控阵天线单元发射功率和增益的标称值；ψ_i和分别表示第i个星载相控阵天线单元的发射信号相位以及大气湍流对该发射信号相位的影响；r_i表示第i个星载相控阵天线单元到地面用户的距离；表示第i个星载相控阵天线单元所发射信号在地面用户处的远场极化方向的单位矢量；k＝2π/λ，k表示波数，λ表示星载相控阵天线单元所发射信号的工作波长；

S22，考虑星载相控阵天线单元的实际发射功率和增益的随机波动性，对步骤S21中计算得到的远场信号强度E_i进行更新，得到远场信号强度E_i的一次更新值E_i，1为：

其中，ΔP_i和ΔG_i分别为第i个星载相控阵天线单元的发射功率和增益的随机波动变量，其均服从均值为1的标准正态随机分布；

S23，考虑指向误差对星载相控阵天线单元增益的影响，对步骤S22中更新得到的远场信号强度的一次更新值E_i，1再进行更新，得到远场信号强度E_i的二次更新值E_i，2为：

其中，为第i个星载相控阵天线单元在指向误差影响下的增益，其计算方法为：

其中，ε为星载相控阵天线单元的发射效率，Δθ_i为星载相控阵天线单元的指向误差角度，J₁(·)表示一阶贝塞尔函数，D表示星载相控阵天线单元天线口径值；

S3，计算各星载相控阵天线单元所发射信号在地面用户处相互干涉后，形成的远场合成信号强度；

各星载相控阵天线单元所发射信号在地面用户处相互干涉后，形成远场合成信号，该信号的强度E_total表示为：

S4，计算非相干同步条件对分布式阵列天线系统远场干涉信号强度的综合影响。

2.如权利要求1所述的同轨多星分布式阵列天线远场干涉信号强度估计方法，其特征在于，所述的步骤S4，其具体包括：

非相干同步条件对分布式阵列天线远场干涉信号强度的综合影响，描述为利用分布式阵列天线实际合成的EIRP值与理想EIRP值之差ΔEIRP，其表示式为：

其中，表示第i个星载相控阵天线单元的指向误差引入的增益损耗，ψ_ij和分别表示第i个和第j个星载相控阵天线单元的发射信号相位之差和发射信号相位受大气湍流的影响值之差，r_ij表示第i个和第j个星载相控阵天线单元到地面用户的距离之差。