[发明专利]一种天线方向图快速测量和预估方法、系统、设备及终端

权利要求书

1.一种天线方向图快速测量和预估方法，其特征在于，所述天线方向图快速测量和预估方法首先通过计算获取待测天线的特征模及每个模式对应的3维场强数据；然后对天线在与特征模个数对应的少量离散方向的辐射场通过收发系统进行测量，并通过测量结果反演各个特征模式激励系数；接着通过模式叠加获得天线的3维方向图；进一步借助少量离散方向的电场测试结果进行验证；

所述天线方向图快速测量和预估方法包括以下步骤：

步骤一，基于计算获取待测天线的特征模及每个模式对应的3维场强数据；

步骤二，通过少量离散方向的辐射场测量，获取各个特征模式激励系数；

步骤三，通过模式叠加获得天线的3维方向图；

步骤二中，所述通过少量离散方向的辐射场测量，获取各个特征模式激励系数，包括：

借助测试和计算结果获得各个特征模激励系数，包括：

由天线特征模理论可知，特征模场和天线辐射场满足如下关系：

其中，α_m,n∈[1,M]为特征模的激励系数；

基于测试获取的和计算获取的利用以下公式求解出α_m,n∈[1,M]：

2.如权利要求1所述的天线方向图快速测量和预估方法，其特征在于，步骤一中，所述基于计算获取待测天线的特征模及每个模式对应的3维场强数据，包括：

对于一个给定的天线结构，对天线进行建模，并基于仿真计算获取待测天线的所有有效特征模个数M及每个模式对应的3维场强数据；选定特征模贡献度相对差异较大的方向N为方向个数，根据特征模电场的特性暂取M＝9；导出所述方向的各个特征模场强某指定极化的数据其中m为特征模编号，n为方向编号，组成矩阵[E]待用；其中，所述矩阵[E]的表达式如下：

将天线实体依假设在典型的简化版远场进行各个单角度的远场指定极化测试，获取这些离散角度上的指定极化辐射场

3.如权利要求1所述的天线方向图快速测量和预估方法，其特征在于，步骤三中，所述通过模式叠加获得天线的3维方向图，包括：

通过特征模理论和叠加定理，获取任意角度的3维辐射场分布函数以及对应的方向图：

在天线单角度测试中额外选择若干其他测试方向，对获取的叠加结果进行验证；

在测试过程中，选择NM，采用最小二乘法拟合出最优的α_m,m∈[1,M]作为叠加的参数；

在测试过程中选择任意一个极化分量作为参数进行操作，而3维结果生成用于其他极化的计算，即原则上用单一极化的测试获得全极化的测试结果。

4.如权利要求1所述的天线方向图快速测量和预估方法，其特征在于，所述天线方向图快速测量和预估方法依托于典型的简化版远场，用于对发射天线在给定激励下的离散指定方向辐射场的测试；

所述典型的简化版远场测试系统，包括待测发射天线、转台、网络分析仪、接收探头、工装及电缆；其中，所述待测发射天线架设于转台上，通过电缆与网络分析仪发射端连接；所述接收天线架设于工装上，通过电缆与网络分析仪接收端连接。

5.一种实施权利要求1～4任意一项所述的天线方向图快速测量和预估方法的天线方向图快速测量和预估系统，其特征在于，所述天线方向图快速测量和预估系统，包括：

待测天线数据获取模块，用于基于计算获取待测天线的特征模及每个模式对应的3维场强数据；

模式激励系数获取模块，用于通过少量离散方向的辐射场测量，获取各个特征模式激励系数；

天线方向图获取模块，用于通过模式叠加获得天线的3维方向图。

6.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1～4任意一项所述的天线方向图快速测量和预估方法的步骤。

7.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1～4任意一项所述的天线方向图快速测量和预估方法的步骤。

8.一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端用于实现如权利要求5所述的天线方向图快速测量和预估系统。