[发明专利]基于航空通信的天线功率控制方法

说明书

本发明设计航空通信技术领域，公开了基于航空通信的天线功率控制方法，包括以下步骤：获取每一根天线收发无线信号时的功率，通过控制天线开角，构建天线收发功率优化模型，从而降低每一根天线上的功率；所述天线为M×M的天线矩阵ULA；当天线在降低功率时，避免某根天线的功率急剧下降；排除四周天线在降低功率时，对中心天线所造成的干扰。为降低每根天线的功率，本方案引入了天线收发无线信号角度的因素，通过控制天线开角来控制天线的功率，当天线开角在设定范围内时，可以不断调整天线开角，使得天线功率找到一个最低值。

技术领域

本发明涉及航空通信技术领域，特别涉及一种基于航空通信的天线功率控制方法。

背景技术

航空飞机与地面的联络非常重要，航通通信依靠通信频段来完成，万米高空中飞机与地面联络主要通信频段是高频和甚高频。其中无线电应用在高频时，频段在2～30MHz范围内，负责的是飞机与地面间较远距离的通信，其可以被高空的电离层反射，形成天波，反射距离可达4000km。无线电应用在甚高频时，频段在118MHz～136.975MHz范围内，负责的是飞机与地面间视距范围内的通信，比高频无线电的通信距离要短。这是因为其由于频率过高，容易穿透电离层，不能被电离层反射形成天波，且在空间介质中衰减较大。

那么航空通信设备的即包括高频天线和甚高频天线，高频天线通常安装在飞机的尾部或垂直安定面前缘，垂直安定面就是飞机后面那个垂直尾翼的一个固定面；而甚高频天线则一般独立分布在机腹和机顶。当高频天线或甚高频天线仅使用一副天线来传输航通信号时，金可以产生等增益波束，但是单天线传输意味着该天线需要具有较大的发射功率和接收功率来保证信号覆盖范围，这对天线的功率要求非常高。于是设计了多跟天线生成全向波束的传输方案，这样能使功率均匀分布在各根天线上，但是为了提高通信质量，提升信号增益，还是需要尽可能的降低每根天线上的功率。

发明内容

本发明的目的在于尽可能的降低每根天线上的功率，并且在降低各根天线功率时，还要避免天线的功率急剧下降，并且排除四周天线在降低功率时，对中线天线所造成的干扰，公开了一种基于航空通信的天线功率控制方法。

为了实现上述发明目的，本发明实施例提供了以下技术方案：

基于航空通信的天线功率控制方法，包括以下步骤：

获取每一根天线收发无线信号时的功率，通过控制天线开角，构建天线收发功率优化模型，从而降低每一根天线上的功率；

所述天线为M×M的天线矩阵ULA：

当天线在降低功率时，避免某根天线的功率急剧下降；

排除四周天线在降低功率时，对中心天线所造成的干扰。

所述获取每一根天线收发无线信号时的功率的步骤，包括：

每一根天线收发无线信号时的增益为G_ij，则天线在收发无线信号时的功率为：

其中，为第i行第j根天线在收发无线信号时的功率，θ_q为天线开角，α为天线的增益参数，v(θ_q)_ij为天线的开角导向矢量，K为轴比修正因子；且有：

θ_q∈[θ_min,θ_max]

θ_min为天线开角的最小值，θ_max为天线开角的最大值。

控制天线开角的步骤，包括：