[发明专利]基于口径电流法的相控阵天线方向图预测方法及系统

权利要求书

1.一种基于口径电流法的相控阵天线方向图预测方法，其特征是，包括如下步骤；

步骤S10：通过测量得到相控阵天线端口的有源散射参数矩阵；假设相控阵天线具有N个天线单元即N个通道，测量方法是控制信号源产生N个通道所需的不同幅度和相位的激励信号A₁，A₂，……A_N，所有天线单元同时分别接入所述激励信号，此时就考虑了天线单元之间的耦合影响，一次测量直接得到所有天线单元的完整的散射参数矩阵SNAP，称为有源散射参数矩阵；

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其中的每个元素S_ij表示相控阵天线的散射参数，i、j的取值范围均为1到N；

步骤S20：计算得到相控阵天线工作状态下的真实口径电流分布I₁，I₂，……I_N；

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其中的有源散射参数矩阵SNAP是在步骤S10中考虑了天线单元之间的耦合影响下获得的；

步骤S30：根据所述真实口径电流分布通过阵列天线的叠加原理预估相控阵天线的全阵方向图。

2.根据权利要求1所述的基于口径电流法的相控阵天线方向图预测方法，其特征是，假设相控阵天线具有M个波位状态，所述步骤S10中测量得到相控阵天线端口的有源散射参数矩阵进一步包括如下步骤：

步骤S110：进行硬件测量通道校准，校准的参考面是相控阵天线的输入端口面；

步骤S112：设置相控阵天线工作在某一波位状态，此时对应相控阵天线的一个波束扫描角度；控制信号源产生N个通道所需的不同幅度和相位的激励信号；

步骤S114：通过多通道接收机采集N个通道的反射电平和入射电平，每个通道的散射参数等于反射电平比入射电平，一次测量得到相控阵天线的有源散射参数矩阵；此时，所有天线单元同时工作，每个天线单元向空中辐射的信号会被其它天线单元接收后，混入端口反射电平中合成一个信号，一同被接收机采集，因此得到的有源散射参数矩阵考虑了天线单元之间的耦合影响；

步骤S116：重复步骤S112至步骤S114，在步骤S112中切换相控阵天线的波位状态；直至完成M个波位状态的遍历，测量每一波位状态对应的有源散射参数矩阵。

3.根据权利要求1所述的基于口径电流法的相控阵天线方向图预测方法，其特征是，假设相控阵天线具有M个波位状态，所述步骤S30进一步包括如下步骤；

步骤S310：测量得到相控阵天线单元的阵中单元方向图；

步骤S312：在某一波位状态下，根据阵列天线的叠加原理预估相控阵天线的全阵方向图；

步骤S314：切换波位状态，重复步骤S312，直至完成M个波位状态的遍历，对应M个波束扫描指向的方向图预估。

4.根据权利要求1所述的基于口径电流法的相控阵天线方向图预测方法，其特征是，所述阵列天线的叠加原理是指方向图乘积定理。