[发明专利]基于MoM-UTD的城市室外电磁环境态势预测方法

权利要求书

1.基于MoM-UTD的城市室外电磁环境态势预测方法，其特征在于，包括如下：

(1)建立城市仿真模型与天线仿真模型，提取城市仿真模型中的几何信息和电参数信息，几何信息包括建筑物的体、面和边，电参数信息包括建筑物的相对介电常数、相对磁导率和电损耗系数；提取天线仿真模型的工作频率f和源点位置R_s；

(2)设置待测路线的采样点，即场点R₀；

(3)追踪在城市仿真模型中源点R_s到所求场点R₀之间的所有射线：

(3a)分别对每种射线进行寻迹，其中包括直射射线、反射射线、绕射射线以及二阶射线，记录每种射线的作用点和对应的面编号；

(3b)对寻迹的所有射线和其他编号的面进行遮挡判断：

若存在一个面遮挡该射线，则删除该射线；

若所有其他编号的面未遮挡，则存储该射线信息，包括射线类型、作用的体、面、边编号，以及作用点R；

(4)用矩量法MoM计算天线仿真模型在作用点R处的辐射电场Eⁱ；

(5)根据(1)中城市仿真模型的几何信息和电参数信息、天线工作频率f、(3b)中存储的射线信息和(4)中射线的作用点R处的辐射电场Eⁱ，用一致性几何绕射理论UTD的方法，计算每条射线到场点R₀的电场

(6)叠加同一场点所有射线的电场值，得到该场点的总电场完成对城市室外电磁环境态势的预测。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：(1)中建立城市仿真模型与天线仿真模型，是根据实际的城市区域和天线进行建模，且天线仿真模型中源点位置的提取与天线类型有关，对于单激励源天线，源点位置为天线的几何中心，对于大型阵列天线，采用分单元中心作为源点进行提取。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：(3a)中对每种射线进行寻迹，就是找出每种射线在城市仿真模型中的作用点，各种射线的作用点如下：

直射射线，其作用点为场点R₀；

反射射线，其作用点为反射点；

绕射射线，其作用点为绕射点；

二阶射线，包括反射-反射射线、反射-绕射射线、绕射-反射射线和绕射-绕射射线这四种，每种射线有两个作用点，即：

反射-反射射线作用点为两个反射点，

反射-绕射射线作用点为一个反射点和一个绕射点，

绕射-反射射线作用点为一个绕射点和一个反射点，

绕射-绕射射线作用点为两个绕射点。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：反射点的寻迹，是对城市仿真模型中的每个面进行如下反射射线追踪：

首先，循环所有的面i，找出源点R_s关于面i的镜像点IR_s，镜像点坐标的向量表示式为：

oIR_s＝oR_s-2HR_sIR_s，

其中oIR_s为镜像点IR_s的向量表示式，oR_s为源点R_s的向量表示式，H为源点R_s到面i的距离，R_sIR_s为源点R_s到镜像点IR_s的方向向量；

然后，连接镜像点IR_s与场点R₀，得到线段IR_sR₀，计算线段IR_sR₀所在的直线与面i的交点，即反射点；

最后，判断反射点是否在线段IR_sR₀和面i内：如果在，则记录该反射点和面i的面编号；否则，排除此反射点。