[发明专利]一种可绘制方向图的阵列天线波束赋形系统

说明书

本发明涉及一种可绘制方向图的阵列天线波束赋形系统，其特征在于，包括：方向图波形交互显示模块，用于采用人工方式，通过控制接口控制绘制工具绘制方向图，生成方向图的波形数据数组并显示；算法模块，用于采用多线程方式，预先设置所需的算法；阵列天线交互显示模块，用于显示所述算法模块根据预设的算法和生成的波形数据数组，将绘制的方向图转换为的阵列数据数组；文件模块，用于通过数据接口对方向图和阵列数据数组进行保存，本发明可以广泛应用于天线方向图波束赋形研究领域中。

技术领域

本发明涉及一种可绘制方向图的阵列天线波束赋形系统，属于天线方向图波束赋形研究领域。

背景技术

随着近代微波通讯、卫星通讯以及航天技术的迅猛发展，现今社会对通讯系统的要求越来越高，使用者对于天线方向图的波束宽度以及精确度的要求也越来越高。在阵列天线方向图合成时，首先根据所设计天线的目标方向图，采用波束赋形算法，计算出每一天线单元赋形目标方向图形最优解的幅度和相位数据，该数据作为激励可将阵列天线方向图赋形成所需的目标形状。一个优秀的算法对得到一款高效且方向图精确度度高的阵列天线波束赋形变得非常重要。因此，研究一个可以由天线设计人员自行运行算法的波束赋形软件非常重要。

目前的软件仿真中，在设置所需要的目标方向图时，采用手动方式输入方向图各个点的角度和增益值，此种方式设置目标方向图费时，且不能直观表示角度和增益与方向图的波形形状的对应关系，设置效率低。在设置阵元激励时只能采用手动输入方式，无法实现从文件中读取和加载阵列数据数组的功能。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种设置效率高且能够从文件中读取和加载阵列数据数组的可绘制方向图的阵列天线波束赋形系统。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种可绘制方向图的阵列天线波束赋形系统，其特征在于，包括：方向图波形交互显示模块，用于采用人工方式，通过控制接口控制绘制工具绘制方向图，生成方向图的波形数据数组并显示；算法模块，用于采用多线程方式，预先设置所需的算法；阵列天线交互显示模块，用于显示所述算法模块根据预设的算法和生成的波形数据数组，将绘制的方向图转换为的阵列数据数组；文件模块，用于对方向图和阵列数据数组进行保存。

优选地，所述方向图波形交互显示模块包括：参数设定单元，用于预先设定方向图的参数；波形绘制单元，用于根据预设的参数，采用人工方式通过控制接口控制绘制工具绘制方向图；波形数据数组生成单元，用于生成方向图的波形数据数组，包括方向图的增益值和角度值；波形输出单元，用于将绘制的方向图和生成的波形数据数组输出至所述算法模块和文件模块；波形输入单元，用于读取所述算法模块和文件模块发送的方向图；波形显示单元，用于显示绘制的方向图或所述波形输入单元发送的方向图。

优选地，所述方向图的参数包括X轴显示范围和Y轴显示范围。

优选地，所述算法模块包括：方向图反推阵列单元，用于根据预设的算法，将波形数据数组转换为阵列数据数组，并发送至所述阵列天线交互显示模块；阵列计算方向图单元，用于根据预设的算法，将阵列数据数组转换为方向图，并发送至所述方向图波形交互显示模块。

优选地，所述阵列数据数组包括阵元的幅度和相位，数据格式为阵元幅度相位矩阵，矩阵大小为2*N，其中，N为阵元个数。

优选地，所述阵列天线交互显示模块包括：阵列设置单元，用于设置阵列的参数；阵列数据数组获取单元，用于获取所述算法模块和文件模块发送的阵列数据数组；阵列输出单元，用于将阵列数据数组输出至所述阵列计算方向图单元和文件模块；阵列显示单元，用于显示阵列数据数组。

优选地，所述阵列的参数包括阵元的幅度、相位名称、阵元的个数、阵元间距和排列方式。

优选地，所述文件模块包括：方向图保存单元，用于保存绘制的方向图；方向图读取单元，用于读取绘制的方向图；阵列保存单元，用于保存阵列数据数组；阵列读取单元，用于读取阵列数据数组。