(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210888232.X (22)申请日 2022.07.27 (71)申请人 中国船舶重 工集团公司第七二四研 究所 地址 210003 江苏省南京市中山北路346号 (72)发明人 丛友记　卢青　张金良　陈文俊　 黄彩华　 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/18(2006.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 代入单元方向图的阵列天线电磁隔离度数 值计算方法 (57)摘要 本发明公开了代入单元方向图的阵列天线 电磁隔离度数值计算方法， 属于雷达天线技术领 域， 解决了两部阵列天线之间的电磁隔离度高效 精确计算问题。 本发明利用阵列天线的中远场处 于天线单元远场的原理， 通过仿真提取天线单元 方向图辐射特性， 并综合考虑收发阵列天线间的 相对位置、 通道的频响特性、 波束扫描等因素， 完 成了两部阵列天线之间电磁隔离度的快速精确 计算。 本发 明不仅可以高效精确地计算通道级与 阵列天线级的电磁隔离度， 还可以预测接收通道 饱和或损毁情况。 本发明所述方法不局限于具体 天线单元形式与布阵方式， 具有效率高、 通用性 好的优点。 权利要求书2页 说明书8页 附图4页 CN 115292920 A 2022.11.04 CN 115292920 A 1.代入单 元方向图的阵列天线电磁隔离度数值计算方法， 其特 征在于： 第一步： 输入发射阵列与接收阵列 天线单元频点F0对应的阵中局 部坐标系下的归一化 单元方向图 与 T个发射通道输入功率与激励相位初始值分别为P_int、 Phs_trans0t， 其中t＝1,2, 3......T； R个接收通道幅度加 权系数与相位加 权初始值分别为W_recer、 Phs_rece0r， 其中r＝1, 2,3......R； 发射阵列的射频链路损耗 L_Tt； 接收阵列的射频链路损耗 L_Rr； 天线单元位置局部坐标(X_TLt,Y_TLt)与(X_RLr,Y_RLr)； 波束指向 与 以及该波束指向下各天线单元的有源驻波VSWR_Tt与VSWR_ Rr； 发射阵列天线各 单元法向矢量VN_Tt； 发射阵列天线与接收阵列天线之间的距离、 旋角、 仰角姿态信息； 第二步： 对接收阵列天线区域进行网格剖分， 以第r个接收阵列天线单元局部坐标为中 心， 对该天线单元占用的面积区域进行矩形网格剖分， 得到I个网格节点坐标(X_RLr,i,Y_ RLr,i)， 其中i＝1,2,3. .....I； 第三步： 以发射阵列天线为基准， 根据发射阵列天线与接收阵列天线之间的距离、 旋 角、 仰角等姿态信息计算接收阵列天线第i个网格节点的全局坐标(X_RGr,i,Y_RGr,i)； 计算该节点的法向矢量： VN_Rr,i＝(X_RGr,i+1‑X_RGr,i,Y_RGr,i+1‑Y_RGr,i)×(X_RGr,i+3‑X_RGr,i,Y_RGr,i+3‑Y_ RGr,i)； 计算第i个节点 面元面积Sr,i＝|VN_Rr,i|； 第四步： 计算发射阵列第t个单元与接收阵列第r个单元第i个网格节点的欧氏距离 计算方向矢量： V_RTt,r,i＝(X_TLt‑X_RGr,i， Y_TLt‑Y_RGr,i) 第五步： 已知第t个发射单元法向矢量VN_Tt， 计算方向矢量V_RTt,r,i在该天线单元局部 坐标系下的角坐 标 求解方向矢量V_RTt,r,i在接收阵列第r个单元第i个网格 节点法局部坐标系下的角坐标 并根据该夹角求得发射与接收阵列天线单 元方向图中的归一 化值 与 第六步： 根据发射阵列天线波束指向 与天线单元位置局部坐标(X_TLt,Y_T  Lt)， 求取每个单元的激励相位Phs_tr anst， 根据接收阵列天线波束指向 与天线单元 位置局部坐标(X_RLr,Y_RLr)， 求取每 个单元的激励相位Phs_recer； 第七步： 计算发射阵列天线各通道的发射功率Poutt＝P_int‑L_Tt‑Lvswrt， 其中Lvswrt 为有源驻波引起的射频损耗， 可以按照公式Lvswrt＝10*Log10{1‑[(VSWR_Tt‑1)/(VSWR_Tt+ 1)]2}进行换算， 将发射功率换算成电压值 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115292920 A 2第八步： 计算接收阵列天线第r个单 元第i个网格节点处电场 场强： 式中c是电磁波传播速度， 并按公式 计算 该节点处的坡印廷矢量Pyt(r,i)， 依次计算所有I个网格节点处的坡印廷矢量； 第九步： 计算第r个单元所占面积处坡印廷矢量Pyt(r,i)的面积分， 得到第r个单元处 的总功率P_cel l(r)； 第十步： 计算接收阵列天线总的接收功率 值： 式中ηr表示第r个天线单 元的接收效率； 第十一步： 计算发射阵列天线总的输入功率 计算发射阵列到接收阵列 天线第r个单元的电磁隔离度IOS_cellr＝10*Log10(P_in_all ‑P_cell(r))， 计算发射阵列 与接收阵列天线之间的电磁隔离度IOS_al l＝10*Log10(P_i n_all‑P_rece_al l)。 2.根据权利要求1所述的代入单元方向图的阵列天线电磁隔离度数值计算方法， 其特 征在于： 所述第一步中的阵中天线方向图可以通过建立某一小阵进行全波仿真得到， 其某 单元的有源驻波则可以根据该单元的回波损耗与其周围单元的电磁互耦参数结合激励加 权系数得到。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115292920 A 3