[发明专利]用于非圆波束天线方向图的仿真建模方法和系统

权利要求书

1.一种用于非圆波束天线方向图的仿真建模方法，其特征在于，包括：

步骤S1：根据相控阵天线波束扫描过程中方向图变化规律，构建子波束模型；

步骤S2：根据子波束模型，计算对应方位角下的子波束宽度因子；

步骤S3：根据天线波束扫描角度，更新子波束模型的模型参数；

步骤S4：根据待照射目标与子波束夹角，计算偏置子波束增益；

步骤S5：根据偏置子波束增益合成非圆波束天线方向图；

所述步骤S1中，根据相控阵天线波束扫描过程中方向图变化规律，用三个辛格函数的组合来分段模拟相控阵天线子波束方向图的仿真模型G(α′,β′,θ₀)如下所示：

其中,(α′，β′)表示在指向方位坐标系下的目标方向；

θ₀表示在阵面球坐标系下的波束中心的俯仰角；

A表示在波束指向阵面法向时的最大增益值；

B表示在波束指向阵面法向时的第一副瓣的增益值；

C表示在波束指向阵面法向时的第一零点增益；

B₀表示在波束指向阵面法向时的半功率点宽度；

α₁表示在波束指向阵面法向时的第一零点所在角度；

α_1.5表示在波束指向阵面法向时的第一副瓣所在角度；

x₀表示方程sinx₀＝0.707x₀的解；

x₁表示方程的解；

x₂表示方程的解；

Δ表示为指向方位坐标系中，目标方向(α′,β′)与波束指向(α₀,β₀)的夹角；

K₀表示相控阵天线波束增益随扫描角变化的控制因子，K₀＝cos(θ₀)；

M₀表示相控阵天线波束随扫描角展宽控制因子，

p表示加权系数，

所述步骤S2中，计算对应方位角下的子波束宽度因子，方位角为θ时子波束宽度因子Coeff_θ计算方法如下：

θ表示天线阵面球坐标系方位角；

θ_A表示天线方向图方位波束宽度；

θ_E表示天线方向图俯仰波束宽度；

θ_AE表示方位角为θ时天线方向图波束宽度；

所述步骤S3中，所述更新子波束模型的模型参数方法如下：

B′₀＝B₀*Coeff_θ；

α′₁＝α₁*Coeff_θ；

α′_1.5＝α_1.5*Coeff_θ；

其中，B₀表示在波束指向阵面法向时的半功率点宽度；

Coeff_θ表示方位角为θ时子波束宽度因子；

α₁表示在波束指向阵面法向时的第一零点所在角度；

α_1.5表示在波束指向阵面法向时的第一副瓣所在角度；

B′₀、α′₁、α′_1.5分别表示更新后的模型参数。

2.根据权利要求1所述的用于非圆波束天线方向图的仿真建模方法，其特征在于，所述非圆波束天线方位图中方位向波束宽度、俯仰向波束宽度一致或者不一致，能够根据实际需要调整方位向波束宽度、俯仰向波束宽度，合成与实际需要相适应的天线波束。

3.根据权利要求1所述的用于非圆波束天线方向图的仿真建模方法，其特征在于，所述步骤S4中分别计算四个偏置子波束增益。