[发明专利]一种基于等值线分布的天线方向图测量方法

说明书

本发明公开了一种基于等值线分布的天线方向图测量方法，属于天线测试技术领域，首先基于天线方向图的等值线分布特点设计无人飞行器的飞行轨迹，然后按照轨迹飞行采集电磁信号并进行插值处理，得到闭合性好的等值线方向图；最后对重点关注区域的电磁信号进行反复采集并迭代插值，最终得到高精度的三维天线方向图。本发明采用无人飞行器搭载测量设备对天线远场方向图进行测量，可以降低对接收机动态范围的要求；同时，根据等值线采集电磁信号，基于采样点数据进行三维方向图插值时，在等值线上，可以提高信息的插值精度，在等值线梯度方向上可以提高方向图的信息精度。

技术领域

本发明属于天线测试技术领域，具体涉及一种基于等值线分布的天线方向图测量方法。

背景技术

当天线实际部署安装到载体上之后，辐射场受到场站环境和天线基座的影响，使得实际的天线电性能参数发生畸变或改变，从而影响最终测试结果。另外，对于大口径天线，室内测试很难满足测试要求，室外测试需在固定地点专用场地并且配套专用转台下进行，存在设备复杂、测试精度低、测试成本高等困难，因此需要在现场对天线的方向图进行测量。目前，随着小型化无人飞行器技术的发展，利用无人飞行器搭载测试设备对天线远场方向图进行测量，具有成本低、测量灵活等优点，因而目前得到了研究和发展。

现有的基于无人飞行器的测量方法中，一般情况下，参考天线采集辐射方向图的E面或者H面的电磁信号进行处理，该方法技术有一定缺点。首先，随着被测天线到参考天线方向角度的增大，距离也逐渐变大，导致空间路径损耗增加，该变化范围直接影响测量接收机的动态范围，而且只能得到待测天线的一维方向图。另外在没有先验信息的情况下，采用传统的数据处理技术，不仅会造成采集数据的冗余，而且对精度要求高的空间区域采样不足，从而不能得到满足精度要求的三维方向图。

发明内容

为了进一步提高测试效果，并提高重点关注空间区域的方向图精度，在没有天线方向图先验信息的情况下，为了有效地绘制三维天线方向图，本发明提出了一种基于等值线分布的天线方向图测量方法。

本发明的技术方案如下：

一种基于等值线分布的天线方向图测量方法，首先基于天线方向图的等值线分布特点设计无人飞行器的飞行轨迹，然后按照轨迹飞行采集电磁信号并进行插值处理，得到闭合性好的等值线方向图，最后对重点关注区域的电磁信号进行反复采集并迭代插值，最终得到高精度的三维天线方向图。

优选地，具体包括如下步骤：

S1.无人飞行器上的参考天线保持与待测天线距离恒定，在没有先验信息的情况下，按照纬线圈轨迹飞行采集电磁信号；

S2.根据采集到的电磁信号数据，按照克里金插值方法得到初始等值线方向图；

S3.根据等值线分布继续采集电磁信号，按照克里金插值方法更新等值线方向图；

S4.参考天线对重点关注的区域按照等值线分布继续采集电磁信号，按照克里金插值方法更新等值线方向图；

S5.继续按照等值线飞行采集电磁信号，插值继续更新等值线方向图，设置一个阈值作为反复采集电磁信号并迭代插值的终止条件，当达到阈值时，输出高精度的三维天线方向图。

优选地，克里金插值方法用来控制等值线之间的距离，在保持等值线之间数值均匀的情况下，在变化比较剧烈的地方，等值线分布比较密集，在变化比较缓慢的地方等值线分布比较稀疏，通过克里金插值方法智能化地突出剧烈变化区域的细节。

优选地，步骤S5中，终止条件为按照等值线飞行的次数。

优选地，步骤S5中，终止条件为天线参数精度。

本发明所带来的有益技术效果：