[发明专利]相位扫描天线极化匹配方法、装置、设备及介质

说明书

本发明公开了相位扫描天线极化匹配方法、装置、设备及介质，建立卫星波束坐标系和载体坐标系的对应关系；计算坐标系转换矩阵；根据所述坐标系转换矩阵分别计算接收链路的极化角度和发射链路的极化角度。本发明针对相位扫描线极化动中通天线，在不同地点，不同姿态下接收卫星信号，通过本发明提出的方法，可以实现卫星接收链路的极化匹配和发射链路对星无干扰的极化匹配。

技术领域

本发明属于天线信号收发技术领域，尤其涉及相位扫描天线极化匹配方法、装置、设备及介质。

背景技术

卫星通信技术近年来得到极大的发展，动中通天线能够在载体运动的过程中保证波束实时对准卫星，实现稳定的卫星信号接入，为了保证通信质量，动中通天线还需要进行极化的调控，保证收发信号的极化能够和卫星信号极化匹配。

反射面天线和平板天线等传统的动中通天线多采用机械的二维传动实现波束二维扫描，波束对准卫星时，天线面正对卫星，因此理论上的卫星信号的极化矢量平面与天线面平行，仅调整接收天线实现极化对准，即可同时实现发射天线的极化匹配。

随着动中通天线技术的发展，对天线的要求也越来越高，能够与载体实现良好共形的低剖面卫星通信天线近年来得到广泛关注。VICTS天线(可变倾角连续横向缝隙天线)和低成本瓦片式相控阵天线作为代表，近年来开始进入人们视野，这类天线的第一个特征是：通过改变天线辐射单元的相位，实现波束的二维扫描，结构上不存在俯仰面的扫描装置，天线波束与天线面呈一定角度。这类天线的第二个特征是：收发频段采用非共面的设计，即接收和发射天线分离。

对于低剖面类天线，接收和发射天线的分离，需要保证收发天线的极化状态满足卫星通信需求：接收链路能够实现最强信号接收，发射能够保证对卫星无交叉极化干扰。

发明内容

本发明的目的在于，为克服现有技术缺陷，提供了相位扫描天线极化匹配方法、装置、设备及介质,适用于动中通中相位扫描天线的极化匹配计算。通过本方法，在接收链路可以实现对卫星信号的最大接收，在发射链路可实现对卫星最小的交叉极化干扰。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种相位扫描天线极化匹配方法，所述方法包括：

建立卫星波束坐标系和载体坐标系的对应关系；

计算坐标系转换矩阵；

根据所述坐标系转换矩阵分别计算接收链路的极化角度和发射链路的极化角度。

进一步的，所述建立卫星波束坐标系和载体坐标系的对应关系具体包括：

以相同大地坐标系为基准，建立对应的卫星波束坐标系和载体坐标系。

进一步的，所述以相同大地坐标系为基准，建立对应的卫星波束坐标系和载体坐标系具体包括：

大地坐标系以正东为x轴，正北为y轴，右手定则确定z轴方向，卫星波束坐标系以指向卫星的方向为z轴，以z轴垂直平面与大地平面的交线为x轴，以东为正，右手定则确定y轴方向；

载体坐标系以载体头部为y轴正方向，载体顶部为z轴正方向，右手准则确定x轴正方向，航向角以正北为0，逆时针方向为正，俯仰角以载体头部向上为正，横滚角以载体右方向下为正。

进一步的，计算接收链路的极化角度具体包括：

计算接收极化在所述卫星波束坐标系下的矢量表达式；

根据映射关系计算接收极化在所述载体坐标系下的矢量表达式；

根据接收极化的矢量投影计算接收链路的极化角度。

进一步的，计算发射链路的极化角度具体包括：

确定无交叉极化干扰条件；