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一種天線罩電性能測(cè)量方法、裝置及設(shè)備

文檔序號(hào):40614924發(fā)布日期:2025-01-07 21:03閱讀:8來(lái)源:國(guó)知局
一種天線罩電性能測(cè)量方法、裝置及設(shè)備

本發(fā)明涉及天線數(shù)據(jù)處理,具體涉及一種天線罩電性能測(cè)量方法、裝置及設(shè)備。


背景技術(shù):

1、天線罩電性能測(cè)量方法,是檢測(cè)天線罩樣件的電性能是否滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)的重要手段,有助于確保天線系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的通信質(zhì)量不受負(fù)面環(huán)境影響,同時(shí)根據(jù)天線罩電性能測(cè)量結(jié)果可以最小化天線罩對(duì)天線性能的影響,可以確保天線性能的有效性。

2、現(xiàn)有的天線罩電性能測(cè)量,大多基于一個(gè)大型的、具有六軸自由度的旋轉(zhuǎn)裝夾設(shè)備和具有遠(yuǎn)場(chǎng)距離的大暗室的測(cè)量系統(tǒng)來(lái)獲取。但是該測(cè)量系統(tǒng)包含的裝置存在設(shè)計(jì)加工周期長(zhǎng)、成本高的問(wèn)題,難以應(yīng)用于一般的中小暗室。另一種有效的測(cè)量方式是,在三軸自由度的天線轉(zhuǎn)臺(tái)上直接固定一個(gè)天線罩夾具,該方法的優(yōu)勢(shì)在于體積輕,安裝便捷,不過(guò)該測(cè)量方法存在天線轉(zhuǎn)臺(tái)與天線罩夾具的旋轉(zhuǎn)中心不重合和遠(yuǎn)場(chǎng)距離不夠的問(wèn)題,進(jìn)而可能會(huì)導(dǎo)致天線罩電性能測(cè)試不準(zhǔn)確的問(wèn)題。


技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種天線罩電性能測(cè)量方法、裝置及設(shè)備。

2、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):

3、第一方面,本發(fā)明提供了一種天線罩電性能測(cè)量方法,包括:

4、獲取預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)臺(tái)角度,并基于天線罩系統(tǒng)中的接收天線獲取透過(guò)待測(cè)天線罩的初始近場(chǎng)信息值;天線罩系統(tǒng)包括:三軸自由度天線轉(zhuǎn)臺(tái)、接收天線、發(fā)射天線以及待測(cè)天線罩;待測(cè)天線罩與接收天線通過(guò)裝夾結(jié)構(gòu)固定在三軸自由度天線轉(zhuǎn)臺(tái)上,接收天線與發(fā)射天線處于同一水平線;

5、對(duì)預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)臺(tái)角度基于天線罩系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償處理,得到遠(yuǎn)場(chǎng)空間角;

6、利用預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)臺(tái)角度對(duì)初始近場(chǎng)信息值進(jìn)行頻譜轉(zhuǎn)換處理,得到轉(zhuǎn)換結(jié)果;

7、通過(guò)轉(zhuǎn)換結(jié)果、遠(yuǎn)場(chǎng)空間角以及預(yù)設(shè)輻射特性補(bǔ)償模型,得到待測(cè)天線罩的輻射場(chǎng)值;預(yù)設(shè)輻射特性補(bǔ)償模型基于理想輻射場(chǎng)值和測(cè)試輻射場(chǎng)值的差異擬合得到;

8、將輻射場(chǎng)值作為待測(cè)天線罩的電性能測(cè)量結(jié)果。

9、可選地,對(duì)預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)臺(tái)角度基于天線罩系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償處理,得到遠(yuǎn)場(chǎng)空間角,包括:

10、基于預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)臺(tái)角度,采用如下公式進(jìn)行補(bǔ)償處理,得到遠(yuǎn)場(chǎng)空間角:

11、

12、其中,表示遠(yuǎn)場(chǎng)空間角,θ表示預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)臺(tái)角度,d表示發(fā)射天線與三軸自由度天線轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)中心之間的水平距離,z表示接收天線與三軸自由度天線轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)中心之間的水平距離。

13、可選地,利用預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)臺(tái)角度對(duì)初始近場(chǎng)信息值進(jìn)行頻譜轉(zhuǎn)換處理,得到轉(zhuǎn)換結(jié)果,包括:

14、基于預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)臺(tái)角度以及傅里葉變換的方法,對(duì)初始近場(chǎng)信息值進(jìn)行頻譜轉(zhuǎn)換處理,得到轉(zhuǎn)換結(jié)果。

15、可選地,轉(zhuǎn)換結(jié)果表示為:

16、

17、其中,bm表示轉(zhuǎn)換結(jié)果,表示第m波譜展開(kāi)階數(shù)下的第二類hankel函數(shù),k表示自由空間的波數(shù),λ表示發(fā)射天線工作時(shí)頻率的波長(zhǎng),u(d,θ)表示初始近場(chǎng)信息值,θ表示預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)臺(tái)角度,d表示發(fā)射天線與轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)中心之間的水平距離,j表示虛數(shù)單位,e(·)表示以自然常數(shù)e為底的指數(shù)函數(shù)。

18、可選地,預(yù)設(shè)輻射特性補(bǔ)償模型表示為:

19、

20、其中,表示待測(cè)天線罩的輻射場(chǎng)值,j表示虛數(shù)單位,m表示波譜展開(kāi)階數(shù),bm表示轉(zhuǎn)換結(jié)果,表示遠(yuǎn)場(chǎng)空間角。

21、可選地,預(yù)設(shè)輻射特性補(bǔ)償模型的擬合過(guò)程包括:

22、s201、獲取預(yù)設(shè)測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)角度,并基于天線罩系統(tǒng)中的接收天線獲取透過(guò)待測(cè)天線罩的測(cè)試近場(chǎng)信息值;

23、s202、對(duì)預(yù)設(shè)測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)角度基于天線罩系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償處理,得到遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)試空間角;

24、s203、利用預(yù)設(shè)測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)角度對(duì)測(cè)試近場(chǎng)信息值進(jìn)行頻譜轉(zhuǎn)換處理,得到測(cè)試轉(zhuǎn)換結(jié)果;

25、s204、通過(guò)測(cè)試轉(zhuǎn)換結(jié)果、遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)試空間角以及初始輻射特性補(bǔ)償模型,得到待測(cè)天線罩的測(cè)試輻射場(chǎng)值;

26、s205、判斷測(cè)試輻射場(chǎng)值與理想輻射場(chǎng)之間的匹配度,是否滿足預(yù)設(shè)匹配條件;理想輻射場(chǎng)基于仿真應(yīng)用cst仿真得到;

27、s206、當(dāng)滿足預(yù)設(shè)匹配時(shí),將初始輻射特性補(bǔ)償模型作為預(yù)設(shè)輻射特性補(bǔ)償模型。

28、可選地,判斷測(cè)試輻射場(chǎng)值與理想輻射場(chǎng)之間的匹配度,是否滿足預(yù)設(shè)匹配條件之后,天線罩電性能測(cè)量方法,還包括:

29、當(dāng)不滿足預(yù)設(shè)匹配時(shí),將初始輻射特性補(bǔ)償模型中的波譜展開(kāi)階數(shù)增大預(yù)設(shè)步長(zhǎng),并重新執(zhí)行s203和s204,直到s205的條件成立。

30、可選地,判斷測(cè)試輻射場(chǎng)值與理想輻射場(chǎng)之間的匹配度,是否滿足預(yù)設(shè)匹配條件,包括:

31、判斷測(cè)試輻射場(chǎng)值與理想輻射場(chǎng)之間的差值,是否小于預(yù)設(shè)透波率。

32、第二方面,本發(fā)明提供了一種天線罩電性能測(cè)量裝置,天線罩電性能測(cè)量裝置包括:獲取單元、補(bǔ)償單元、轉(zhuǎn)換單元、計(jì)算單元以及確定單元;

33、獲取單元用于:獲取預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)臺(tái)角度,并基于天線罩系統(tǒng)中的接收天線獲取透過(guò)待測(cè)天線罩的初始近場(chǎng)信息值;天線罩系統(tǒng)包括:三軸自由度天線轉(zhuǎn)臺(tái)、接收天線、發(fā)射天線以及待測(cè)天線罩;待測(cè)天線罩與接收天線通過(guò)裝夾結(jié)構(gòu)固定在三軸自由度天線轉(zhuǎn)臺(tái)上,接收天線與發(fā)射天線處于同一水平線上;

34、補(bǔ)償單元用于:對(duì)預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)臺(tái)角度基于天線罩系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償處理,得到遠(yuǎn)場(chǎng)空間角;

35、轉(zhuǎn)換單元用于:利用預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)臺(tái)角度對(duì)初始近場(chǎng)信息值進(jìn)行頻譜轉(zhuǎn)換處理,得到轉(zhuǎn)換結(jié)果;

36、計(jì)算單元用于:通過(guò)轉(zhuǎn)換結(jié)果、遠(yuǎn)場(chǎng)空間角以及預(yù)設(shè)輻射特性補(bǔ)償模型,得到待測(cè)天線罩的輻射場(chǎng)值;預(yù)設(shè)輻射特性補(bǔ)償模型基于理想輻射場(chǎng)值和測(cè)試輻射場(chǎng)值的差異擬合得到;

37、確定單元用于:將輻射場(chǎng)值作為待測(cè)天線罩的電性能測(cè)量結(jié)果。

38、第三方面,本發(fā)明提供了一種天線罩電性能測(cè)量設(shè)備,包括:處理器、存儲(chǔ)介質(zhì)和總線,存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有處理器可執(zhí)行的機(jī)器可讀指令,當(dāng)天線罩電性能測(cè)量設(shè)備運(yùn)行時(shí),處理器與存儲(chǔ)介質(zhì)之間通過(guò)總線通信,處理器執(zhí)行機(jī)器可讀指令,以執(zhí)行如上述第一方面天線罩電性能測(cè)量方法的步驟。

39、本發(fā)明提供了一種天線罩電性能測(cè)量方法、裝置及設(shè)備。其中,天線罩電性能測(cè)量方法,包括:獲取預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)臺(tái)角度,并基于天線罩系統(tǒng)中的接收天線獲取透過(guò)待測(cè)天線罩的初始近場(chǎng)信息值;天線罩系統(tǒng)包括:三軸自由度天線轉(zhuǎn)臺(tái)、接收天線、發(fā)射天線以及待測(cè)天線罩;待測(cè)天線罩與接收天線通過(guò)裝夾結(jié)構(gòu)固定在三軸自由度天線轉(zhuǎn)臺(tái)上,接收天線與發(fā)射天線處于同一水平線;對(duì)預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)臺(tái)角度基于天線罩系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償處理,得到遠(yuǎn)場(chǎng)空間角;利用預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)臺(tái)角度對(duì)初始近場(chǎng)信息值進(jìn)行頻譜轉(zhuǎn)換處理,得到轉(zhuǎn)換結(jié)果;通過(guò)轉(zhuǎn)換結(jié)果、遠(yuǎn)場(chǎng)空間角以及預(yù)設(shè)輻射特性補(bǔ)償模型,得到待測(cè)天線罩的輻射場(chǎng)值;預(yù)設(shè)輻射特性補(bǔ)償模型基于理想輻射場(chǎng)值和測(cè)試輻射場(chǎng)值的差異擬合得到;將輻射場(chǎng)值作為待測(cè)天線罩的電性能測(cè)量結(jié)果。在本發(fā)明中,基于三軸自由度的天線轉(zhuǎn)臺(tái)建立天線罩系統(tǒng),并利用該系統(tǒng)對(duì)預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)臺(tái)角度進(jìn)行角度補(bǔ)償,在補(bǔ)償?shù)玫降倪h(yuǎn)場(chǎng)空間角以及預(yù)設(shè)輻射特性補(bǔ)償模型的作用下,對(duì)初始近場(chǎng)信息值進(jìn)行處理,得到最終的電性能測(cè)量結(jié)果,由于三軸自由度的天線轉(zhuǎn)臺(tái)相比于六軸自由度的旋轉(zhuǎn)裝夾設(shè)備體積輕且安裝便捷,因此避免了現(xiàn)有天線罩電性能測(cè)試方法存在的,設(shè)計(jì)加工周期長(zhǎng),使用成本高的問(wèn)題;其次,由于在本發(fā)明方法在現(xiàn)有三軸自由度的天線轉(zhuǎn)臺(tái)基礎(chǔ)上,根據(jù)實(shí)際的場(chǎng)景誤差進(jìn)行了設(shè)計(jì)補(bǔ)償處理,因此提高了天線罩電性能測(cè)試的準(zhǔn)確性。

40、以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

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