[发明专利]一种基于接收信号功率最大化的多子阵天线波束切换方法

摘要

本发明公开了一种基于接收信号功率最大化的多子阵天线波束切换方法，包括以下步骤：1)建立多子阵相控阵天线的阵因子方向图模型2)得子阵相控阵天线的阵因子方向图在目标卫星方向的接收信号强度g(0,0,α,f₁)，再计算阵因子的接收信号的功率；3)以延迟线补偿后的接收信号的功率P(α,f₁,L)最大为目标、以各子阵延迟线的长度为变量建立优化模型maxS，得各子阵延迟线的长度L_q及延迟线补偿时对应的对星仰角β；4)计算各分区节点仰角α_n的值，然后将根据各子阵延迟线的长度L_q、延迟线补偿时对应的对星仰角β以及分区节点仰角α_n的值进行多子阵天线波束切换，该方法通过延迟线对时延误差进行补偿，抑制频率改变造成的天线接收信号功率下降问题，并且成本低。

主权项

1.一种基于接收信号功率最大化的多子阵天线波束切换方法，其特征在于，包括以下步骤：1)多子阵天线的接收信号的频率从f0变为f1时，建立多子阵相控阵天线的阵因子方向图模型；2)当多子阵相控阵天线的阵因子均匀照射时，以多子阵相控阵天线中最后一个子阵作为相位基准时，得子阵相控阵天线的阵因子方向图在目标卫星方向的接收信号强度g(0,0,α,f1)，再计算阵因子的接收信号的功率P(α,f1)＝g(0,0,α,f1)2,α为天线的对星仰角；3)采用单套延迟线进行馈电网络设计，得移相器需要补偿的相位Φq(α,f0,Lq)，其中，Lq为各子阵延迟线的长度，再计算延迟线补偿后的接收信号的功率为P(α,f1,L)，然后以延迟线补偿后的接收信号的功率P(α,f1,L)最大为目标、以各子阵延迟线的长度为变量建立优化模型maxS，然后求解所述优化模型maxS，得各子阵延迟线的长度Lq及延迟线补偿时对应的对星仰角β，L为各子阵所设置的延迟线长度向量；4)将多子阵天线扫描范围划分为p个区域，分区节点的仰角为α1、α2，…，αp+1，α1＝αmin，αp+1＝αmax，αn<αn+1，1≤n≤p，则第n个区域Sn＝[αn,αn+1],1≤n≤p，设在Sn区域内通过延迟线正好补偿对星仰角为βn时子阵产生的卫星信号波长差，建立分区后的优化目标函数，然后求解分区后的优化目标函数，得各分区节点仰角αn的值，然后将根据各子阵延迟线的长度Lq、延迟线补偿时对应的对星仰角β以及分区节点仰角αn的值进行多子阵天线波束切换。