[发明专利]一种用于校准的5G阵列天线近场面测量方法

权利要求书

1.一种用于校准的5G阵列天线近场面测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.建立测量模型：

设阵列天线的天线单元数量为N，测量点数量为M，每个天线单元被单独激励时形成的电磁场是一样的，不论是近场还是远场，某个天线单元在空间中某一点形成的电磁场只和这个空间点与天线单元的相对位置有关，在第i个测量点上的电场表示如下：

其中，E(r_i)为第i个测量点上的电场，a_l为第l个天线单元的激励，E(r_i，l)为第l个天线单元被单元激励时在第i个测量点上的产生的电场；r_i，l是坐标系中第l个天线单元到第i个测量点的位置矢量，i＝1，2，…，N，l＝1，2，…，N；

综合所有测量点上的场叠加方程，并且考虑到实际测试为测试天线的主极化，建立如下测量模型：

Y＝A_M×NX；

Y＝(E^μ(r₁) E^μ(r₂) … E^μ(r_M))^T

X＝(a₁ a₂ … a_N)^T；

其中，A_M×N为主极化下的位置导引矩阵，Y为主极化下阵列同时激励时的阵列场；X为待求的阵列天线激励向量；E^μ(r_i)为第i个测量点上电场在主极化e_μ方向上的分量，E^μ(r_i，l)为第l个天线单元单位激励时在第i个测量点上产生的电场在e_μ方向上的分量；

S2.测量阵列天线的位置导引矩阵A_M×N作为先验信息；

S3.测量天线单元同时激励时的阵列场矩阵Y；

S4.将阵列天线的位置导引矩阵A_M×N与天线单元同时激励时的阵列场信息Y带入测量模型中，得到阵列天线的激励向量X。

2.根据权利要求1所述的一种用于校准的5G阵列天线近场面测量方法，其特征在于：所述阵列天线为均匀圆环阵列或均匀直线阵列。

3.根据权利要求2所述的一种用于校准的5G阵列天线近场面测量方法，其特征在于：所述天线单元数量为N与测量点数量为M相等。

4.根据权利要求3所述的一种用于校准的5G阵列天线近场面测量方法，其特征在于：阵列天线为均匀圆环阵列时，所述步骤S2包括：

建立均匀圆环阵列的位置导引矩阵A_M×N求解模型：

在该矩阵中，每一列是前一列把最后一项放在第一项地，形成循环矩阵，对于N维的循环矩阵，只要知道它其中任意一行或是一列，就能求出整个矩阵；

对于第一个天线单元，分别在r₁，r₂，…，r_N这N个测量点进行测量，得到第一个天线单元在N个测量点上的单元辐射场E^μ(r₁)，E^μ(r₂)，…，E^μ(r_N)；

根据均匀圆环阵列位置导引矩阵的循环特性，从第一列开始，依次推导出位置导引矩阵各列的单元辐射场信息，生成位置导引矩阵A_M×N作为先验信息。