[发明专利]基于三次样条插值法进行天线远场测量的方法及装置

说明书

本发明实施例提供了一种基于三次样条插值法进行天线远场测量的方法及装置，该方法包括：采集天线的第一球面近场数据；利用三次样条插值法对该第一球面近场数据对应的采样点进行插值，并确定插值所生成的各个插值节点对应的球面近场数据；将插值所生成的各个插值节点对应的球面近场数据和该第一球面近场数据组合，得到该天线的第二球面近场数据；根据该天线的第二球面近场数据，求得该天线的远场方向图。通过本方案既能够降低天线近场测量的采样复杂度，又能够保证天线的远场方向图具有较高的精确度。

技术领域

本发明涉及天线远场测量技术领域，特别涉及一种基于三次样条插值法进行天线远场测量的方法和一种基于三次样条插值法进行天线远场测量的装置。

背景技术

近年来，由于通信技术及雷达技术的发展，天线在无线通信中起到了至关重要的作用，天线测量是天线设计的重要环节，目前，天线测量主要有天线的近场测量和天线的远场测量，由于天线的远场测量易受到环境和场地等因素的影响，不便于进行直接测量，因此，通常将天线的近场测量数据通过严格的近远场变换得到天线的远场方向图，该天线的远场方向图即为天线远场测量的测量结果。天线的近场测量主要有：平面近场测量、柱面近场测量和球面近场测量，其中，球面近场测量因其具有适合各种类型波束的天线、测试精度高、保密性好、可全天候工作而得到了广泛的应用。现有技术中，在利用球面近场测量数据得到天线的远场方向图的过程中，为了降低球面近场测量数据的采样复杂度，通常采用三次多项式插值法对近场测量数据对应的采样点进行插值，但由于三次多项式插值法不能保证插值拟合曲线在整个插值区间光滑，计算得到的插值节点的近场测量数据误差较大，从而导致了天线远场方向图的精确度不高。

因此，如何能够既降低天线近场测量的采样复杂度，又保证天线远场方向图的精确度高成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供基于三次样条插值法进行球面远场测量的方法及装置，以解决现有技术中不能既降低天线近场测量的采样复杂度，又保证天线远场方向图精确度高的问题。具体技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种基于三次样条插值法进行天线远场测量的方法，包括：

采集天线的第一球面近场数据；

利用三次样条插值法对所述第一球面近场数据对应的采样点进行插值，并确定插值所生成的各个插值节点对应的球面近场数据，其中，所有插值节点和所述第一球面近场数据所对应的采样点的总数量等于目标数量，所述目标数量为按照目标采样间隔所划分出的采样点的数量，所述目标采样间隔为按照预定采样定理所确定的所述天线的球面近场数据的采样间隔；

将插值所生成的各个插值节点对应的球面近场数据和所述第一球面近场数据组合，得到所述天线的第二球面近场数据；

根据所述天线的第二球面近场数据，求得所述天线的远场方向图。

可选地，所述利用三次样条插值法对所述第一球面近场数据对应的采样点进行插值，并确定插值所生成的各个插值节点对应的球面近场数据的步骤，包括：

在所述第一球面近场数据对应的采样点中等间距地输入n个插值节点X₀、X₁、…、X_n-1，其中，a＝X₀<X₁<…<X_n-1＝b，[a，b]为插值区间；

将所述n个插值节点分别代入预设的三次样条插值函数中，求得n个插值节点对应的三次样条插值函数值，其中，所述三次样条插值函数为不超过3次的多项式、所述三次样条插值函数的二阶导函数连续以及所述插值区间的边界插值节点X₀和X_n-1的二阶导函数值为0；

将所述n个插值节点对应的三次样条插值函数值确定为所述n个插值节点对应的球面近场数据。