專利名稱：大功率發(fā)射源主波束照射下拋物面天線耦合電平數(shù)值仿真的校模方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電磁兼容性預(yù)測(cè)領(lǐng)域，具體地指一種大功率發(fā)射源主波束照射下拋物面天線耦合電平數(shù)值仿真的校模方法。
背景技術(shù)：
拋物面天線具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、高增益等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星通信、高分辨率雷達(dá)中?，F(xiàn)代艦船為了提高遠(yuǎn)程通信、目標(biāo)探測(cè)和跟蹤能力，也會(huì)裝備衛(wèi)通、拋物面雷達(dá)等設(shè)備，如果上述設(shè)備中的拋物面天線布置不當(dāng)，將極易受到艦船平臺(tái)上其它大功率輻射設(shè)備(如各種雷達(dá)、電子對(duì)抗系統(tǒng)等)的干擾，進(jìn)而影響其正常的工作。因此，在艦船平臺(tái)設(shè)計(jì)初期，根據(jù)天線的布置方案，通過(guò)數(shù)值仿真的手段準(zhǔn)確預(yù)報(bào)拋物面天線的耦合電平就顯得尤為重要。
求解拋物面天線的耦合電平首先要進(jìn)行口徑場(chǎng)的計(jì)算，由于艦船平臺(tái)上大功率輻射源眾多，導(dǎo)致口徑場(chǎng)的頻率成分多。以Ku衛(wèi)通天線為例，為了提高其通信信噪比及收發(fā)隔離度，該天線后端往往接有復(fù)雜的接收網(wǎng)絡(luò)，不可避免的引起阻抗失配、傳輸損耗，進(jìn)而對(duì)Ku衛(wèi)通天線的耦合電平產(chǎn)生影響；同時(shí)，口徑場(chǎng)的多頻率特性也增加了耦合電平準(zhǔn)確求解的難度。因此，在Ku衛(wèi)通天線耦合電平的數(shù)值仿真時(shí)必須考慮這些因素，而設(shè)備研制方提供的技術(shù)參數(shù)比較單一、有限，很難滿足拋物面天線耦合電平準(zhǔn)確求解的需要，這直接影響了 Ku衛(wèi)通天線稱合電平的仿真計(jì)算精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題就是提供一種大功率發(fā)射源主波束照射下拋物面天線耦合電平數(shù)值仿真的校模方法，能夠通過(guò)拋物面天線口徑場(chǎng)和耦合電平的測(cè)試，對(duì)拋物面天線耦合電平數(shù)值仿真結(jié)果進(jìn)行修正，進(jìn)而獲得較準(zhǔn)確的大功率發(fā)射源主波束照射下拋物面天線的耦合電平。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的一種大功率發(fā)射源主波束照射下拋物面天線耦合電平數(shù)值仿真的校模方法，首先根據(jù)拋物面天線口徑場(chǎng)和耦合電平的測(cè)試值，獲得耦合電平仿真模型的修正系數(shù)Q ;然后利用修正系數(shù)Q對(duì)拋物面天線的耦合電平仿真值V ^進(jìn)行修正，修正后的耦合電平V <sl= Vtt-Q。上述技術(shù)方案中，所述修正系數(shù)的獲得包括如下步驟I)利用大功率發(fā)射源、拋物面天線和測(cè)試天線組成測(cè)試模型；2)調(diào)整大功率發(fā)射源和拋物面天線的位置，使二者主波束對(duì)準(zhǔn)；將測(cè)試天線架設(shè)于拋物面天線的中心等高處，并使測(cè)試天線與大功率發(fā)射源主波束對(duì)準(zhǔn)且極化匹配；測(cè)試天線接入頻譜分析儀；3)大功率發(fā)射源以頻率f 定波束發(fā)射，通過(guò)測(cè)試天線測(cè)得拋物面天線的口徑場(chǎng)E(f)；
4)將測(cè)試天線移走，使大功率發(fā)射源和拋物面天線主波束對(duì)準(zhǔn)且極化匹配；拋物面天線的射頻輸出端接入頻譜分析儀；5)大功率發(fā)射源以頻率f定波束發(fā)射，測(cè)得拋物面天線的耦合電平V(f)；6)根據(jù)式 Q(f) =E (f)-V(f)+12. 8+101gR+G-201gf，計(jì)算出修正系數(shù) Q(f)，式中，G為拋物面天線增益，單位為dB ；E(f)的單位為dBV/m，V(f)的單位為dBV，R為終端負(fù)載的阻抗，單位為Q，對(duì)于頻譜分析儀等儀表，通常為50 Q，頻率f的單位為MHz，頻率f的單位為 MHz。步驟6)中的公式的簡(jiǎn)要推導(dǎo)如下頻譜分析儀測(cè)得的耦合功率P為
權(quán)利要求
1.一種大功率發(fā)射源主波束照射下拋物面天線耦合電平數(shù)值仿真的校模方法，其特征在于首先根據(jù)拋物面天線口徑場(chǎng)和耦合電平的測(cè)試值，獲得耦合電平仿真模型的修正系數(shù)Q ;然后利用修正系數(shù)Q對(duì)拋物面天線的耦合電平仿真值Vtt進(jìn)行修正，修正后的耦合電平 V修=v j_Q。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大功率發(fā)射源主波束照射下拋物面天線耦合電平數(shù)值仿真的校模方法，其特征在于，所述修正系數(shù)的獲得包括如下步驟 1)利用大功率發(fā)射源、拋物面天線和測(cè)試天線組成測(cè)試模型； 2)調(diào)整大功率發(fā)射源和拋物面天線的位置，使二者主波束對(duì)準(zhǔn)；將測(cè)試天線架設(shè)于拋 物面天線的中心等高處，并使測(cè)試天線與大功率發(fā)射源主波束對(duì)準(zhǔn)且極化匹配；測(cè)試天線的射頻輸出端接入頻譜分析儀； 3)大功率發(fā)射源以頻率f定波束發(fā)射，通過(guò)測(cè)試天線測(cè)得拋物面天線的口徑場(chǎng)ECf)； 4)將測(cè)試天線移走，使大功率發(fā)射源和拋物面天線主波束對(duì)準(zhǔn)且極化匹配；拋物面天線的射頻輸出端接入頻譜分析儀； 5)大功率發(fā)射源以頻率f定波束發(fā)射，測(cè)得拋物面天線的耦合電平V(F)； 6)根據(jù)式Q (f) =E (f) -V (f) +12. 8+101gR+G-201gf，計(jì)算出修正系數(shù) Q (F)，式中，G 為拋物面天線增益，單位為dB ；E(f)的單位為dBV/m，V(f)的單位為dBV，R為終端負(fù)載的阻抗，單位為Q，頻率f的單位為MHz。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的大功率發(fā)射源主波束照射下拋物面天線耦合電平數(shù)值仿真的校模方法，其特征在于，所述拋物面天線的耦合電平仿真值的計(jì)算方法為首先，分別建立大功率發(fā)射源和拋物面天線的仿真模型；然后計(jì)算拋物面天線不存在時(shí)大功率發(fā)射源的口徑場(chǎng)；最后去掉大功率發(fā)射源，以上述口徑場(chǎng)作為等效源，導(dǎo)入拋物面天線的仿真模型，計(jì)算得到拋物面天線的耦合電平V
全文摘要
一種大功率發(fā)射源主波束照射下拋物面天線耦合電平數(shù)值仿真的校模方法，屬于電磁兼容性預(yù)測(cè)領(lǐng)域，它首先根據(jù)拋物面天線口徑場(chǎng)和耦合電平的測(cè)試值，獲得耦合電平仿真模型的修正系數(shù)Q；然后利用修正系數(shù)Q對(duì)拋物面天線的耦合電平仿真值V仿進(jìn)行修正，修正后的耦合電平V修=V仿-Q。本方法操作簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確；耦合電平仿真模型的修正系數(shù)雖然是在主波束對(duì)準(zhǔn)的情況下測(cè)得，但同樣適用于非主波束對(duì)準(zhǔn)情況下耦合電平仿真值的修正。
文檔編號(hào)G01R31/00GK102749538SQ201210212808
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月26日
發(fā)明者吳楠, 張煒, 溫定娥, 王春, 謝大剛, 黃明亮 申請(qǐng)人:中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心