[发明专利]一种相控阵天线收发隔离度的确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域的天线技术，具体地，涉及相控阵天线收发隔离度的确定方法。

背景技术

通信系统中多采用收发同时工作的全双工体制，为避免系统中发射装置对接收装置的干扰，需重点考虑系统的收发隔离问题。

发射天线与接收天线之间隔离度的确定是系统收发隔离的一项重要指标。当发射天线与接收天线之间的距离满足远场条件时，收发隔离度可通过弗里斯传输方程近似地确定；当发射天线与接收天线之间的距离不满足远场条件时，对于结构简单的天线之间的隔离度可通过解析方法确定，而相对复杂的天线之间的收发隔离度则需通过FEM（有限元法）、MOM（矩量法）、FDTD（时域有限差分法）等数值分析方法来确定。上述方法适用于单端口天线、包含馈电网络的无源阵列天线、或阵列天线中天线阵元之间的隔离度确定。然而，对于由多个阵元组成的相控阵天线来说，上述方法并不适用。

申请号为CN201110052433.8的中国专利申请公开了一种天线隔离度的确定方法，该方法利用多端口网络的S参数来确定天线之间的隔离度，但是该方法仅能用于确定多天线系统中每两个单端口天线之间的隔离度，不能用来确定相控阵天线的收发隔离度。

为此，如何确定相控阵天线的收发隔离度成为本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种相控阵天线收发隔离度的确定方法，以便确定发射阵列到接收阵元的隔离度以及发射阵列到接收阵列的隔离度。

本发明解决上述技术问题的技术方案包括：

一种相控阵天线收发隔离度的确定方法，该相控阵天线包括具有多个发射阵元的发射阵列和具有多个接收阵元的接收阵列，该方法包括以下步骤：

（1）将发射阵列和接收阵列等效为一个多端口的微波网络，发射阵元和接收阵元的馈电端口为该多端口网络的端口；

（2）确定第i个发射阵元到第j个接收阵元的传输参数矩阵C_j,i，其中，i和j分别表示多个发射阵元和多个接收阵元中的一个；

（3）根据第i个发射阵元对应端口的与发射阵列的某个指定波束状态相对应的相对激励电压和该传输参数矩阵确定第j个接收阵元对应端口的出射波电压以及

（4）根据第j个接收阵元对应端口的出射波电压，确定相应的出射波信号功率，并根据该发射阵列的馈入功率和出射波信号功率，确定发射阵列到所述接收阵元的隔离度

优选地，该方法还包括：根据第j个接收阵元的接收通道的与接收阵列的某个指定波束状态相对应的相对加权系数，确定述接收阵列总输出端口的等效输出功率，并基于该发射阵列的馈入功率、相对加权系数以及等效输出功率，确定发射阵列到接收阵列的隔离度C_T,R。

优选地，第i个发射阵元到第j个接收阵元的传输参数矩阵为整个多端口网络的S参数矩阵的一部分，表示为：

Cj,i=Srj,ti]]>

其中，r_j表示第j个接收阵元，t_i表示第i个发射阵元，为整个多端口网络的S参数矩阵。

优选地，第j个接收阵元端口的出射波电压通过下面的公式确定：

brj=Σi=1NTatiCj,i]]>