[发明专利]一种简化的有向天线极化建模方法

摘要

本发明提供一种简化的有向天线极化建模方法，当有向天线旋转时，其场波瓣图会发生复杂的形变，计算起来是较为复杂的。但是在实际应用中，有向天线一般应用于基站，基站天线的旋转角度是固定的，且一般下倾角不会超过20°。在这种情况下，本发明提出一种简化的极化天线建模方法来进行基站有向天线的极化建模，其中心思想是在容忍一定误差的基础上，用场波瓣图的直接旋转来代替旋转后形变的场波瓣图，以达到简化计算的目的。

主权项

一种简化的有向天线极化建模方法，其特征在于，包括以下步骤：1)、设定全局坐标系GCS，得到第一三维坐标系[x，y，z]；2)、首先，将全局坐标系GCS绕z轴旋转角度α，得到第二三维坐标系然后，第二三维坐标系绕轴旋转角度β，得到第三三维坐标系第三三维坐标系绕轴旋转角度γ，得到的局部坐标系LCS坐标系其坐标轴记为[x′,y′,z′]，其中，α为方位角，β为下倾角，γ为倾斜角；3)、设LCS坐标系中天线的辐射波瓣图为A(θ′,φ′)，其中，(θ′,φ′)为LCS球坐标系中的天顶角和方位角，天顶角和方位角定义了LCS球坐标系中的一个方向，设(θ,φ)为该方向在GCS球坐标系中的天顶角和方位角，其中，φ′＝φ‑α,θ′＝θ‑β；4)、根据(θ′,φ′)和(θ,φ)，计算天线在GCS中的垂直极化波瓣图Fθ(θ,φ)和水平极化波瓣图Fφ(θ,φ)，并根据天线在GCS中的垂直极化波瓣图Fθ(θ,φ)和水平极化波瓣图Fφ(θ,φ)，建立有向天线极化模型，以获得信道系数；根据(θ′,φ′)和(θ,φ)，计算天线在GCS中的垂直极化波瓣图Fθ(θ,φ)和水平极化波瓣图Fφ(θ,φ)包括：2.1、将(φ′,θ′)映射到区间φ′∈(‑180°,180°],θ′∈[0°,180°]上；2.2、使用下式(1)计算Fθ(θ,φ)和Fφ(θ,φ)：Fθ(θ,φ)Fφ(θ,φ)=+cosψ′-sinψ′+sinψ′+cosψ′A(θ′,φ′)0---(1)]]>式中，或者使用下式(2)计算Fθ(θ,φ)和Fφ(θ,φ)：Fθ(θ,φ)=A(θ′,φ′)cos(ζ)Fφ(θ,φ)=A(θ′,φ′)sin(ζ)---(2)]]>其中，ζ为天线极化倾斜角。