一种多尺度天线平台辐射特性的快速分析方法技术

本发明专利技术公开了一种多尺度天线平台辐射特性的快速分析方法，该方法为：首先利用特征模理论对多尺度天线平台进行特征分析，得到不同特征模式下的特征场；然后利用天线特征角的大小来选择特征模式，对天线的辐射场进行线性叠加，得到天线的合成特征场；最后设定目标函数，利用MOEA/D优化器求得不同特征模式下的模式权重系数，选择模式权重系数大的对应的特征模式，利用这些特征模式合成辐射方向图。本发明专利技术提高了分析多尺度天线平台辐射特性的准确性，能够快速合成任意满足天线性能的辐射方向图，提高了分析多尺度天线平台辐射特性的速度。

【技术实现步骤摘要】
一种多尺度天线平台辐射特性的快速分析方法
本专利技术属于天线辐射性能分析
，特别是一种多尺度天线平台辐射特性的快速分析方法。
技术介绍
无线通信技术不断在前行，天线是通信系统中不可或缺的一部分，由于天线指标的增加和天线复杂程度的提高，使得多尺度天线平台辐射特性的分析更加复杂，因此设计出满足要求的多尺度天线平台一直是一个具有挑战性的问题，许多研究人员都在对其进行研究。如何在平台上设计出符合要求的天线，其辐射方向图是研究的重点，那么快速分析辐射方向图的方法尤为重要。本征模理论能够提供清晰的物理概念，近年来得到许多天线工作者的关注和使用。天线研究员可以根据本征模理论研究天线的带宽、Q值，增大天线增益并实现其他性能，但分析结构复杂的辐射体比较困难。
技术实现思路
本专利技术公开了一种能够准确分析物体的电磁散射特性、快速合成任意满足天线性能的辐射方向图的多尺度天线平台辐射特性分析方法。实现本专利技术目的的技术解决方案为：本专利技术多尺度天线平台辐射特性的快速分析方法，包括以下步骤：步骤1、利用特征模理论对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多尺度天线平台辐射特性的快速分析方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1、利用特征模理论对多尺度天线平台进行特征分析，得到不同特征模式下的特征场；/n步骤2、利用天线特征角的大小来选择特征模式，对天线的辐射场进行线性叠加，得到天线的合成特征场；/n步骤3、设定目标函数，利用MOEA/D优化器求得不同特征模式下的模式权重系数，根据模式权重系数选择对应的特征模式，利用这些特征模式合成辐射方向图。/n

【技术特征摘要】
1.一种多尺度天线平台辐射特性的快速分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、利用特征模理论对多尺度天线平台进行特征分析，得到不同特征模式下的特征场；
步骤2、利用天线特征角的大小来选择特征模式，对天线的辐射场进行线性叠加，得到天线的合成特征场；
步骤3、设定目标函数，利用MOEA/D优化器求得不同特征模式下的模式权重系数，根据模式权重系数选择对应的特征模式，利用这些特征模式合成辐射方向图。


2.根据权利要求1所述的多尺度天线平台辐射特性的快速分析方法，其特征在于，步骤1所述的利用特征模理论对多尺度天线平台进行特征分析，得到不同特征模式下的特征场，具体如下：
步骤1.1、读取多尺度天线平台的几何信息和控制参数；
步骤1.2、由积分方程计算多尺度天线平台的阻抗矩阵；
步骤1.3、由积分方程建立广义特征值方程，求解多尺度天线平台的广义特征值方程；
广义特征值方程如下：
XJn＝λnRJn(1)
式中，R和X是阻抗矩阵的实部和虚部，Jn和λn是特征电流及特征值；
步骤1.4、计算多尺度天线平台的特征电流和特征场。


3.根据权利要求1所述的多尺度天线平台辐射特性的快速分析方法，其特征在于，步骤2所述的利用天线特征角的大小来选择特征模式，对天线的辐射场进行线性叠加，得到天线的合成特征场，具体如下：
步骤2.1、计算多尺度天线平台的特征角，公式如下：
CA＝180°-tan-1λn(2)
式中，λn表示特征值，当CA＝180°时，该模式为谐振模式；
步骤2.2、设定特征角在[135°，225°]范围内的特征模式为初始主要特征模式，选择所有主要特征模式进行特征模式的线性叠加，得到合成特征场；
感应电流及相关的电场叠加公式如下：






式中，En表示特征电流Jn辐射的特征电场，J是总电流，E是总电场，n为特征模式的个数，an是特征模式的模式权重系数，an在[0，1]范围内随机取值。


4.根据权利要求1所述的多尺度天线平台辐射特性的快速分析方法，其特征在于，步骤3所述的设定目标函数，利用MOEA/D优化器求得不同特征模式下的模式权重系数，根据模式权重系数选择对应的特征模式，利用这些特征模式合成辐射方向图，具体如下：
步骤3.1、设定约束多尺度天线平台某一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶诗飞，王意钊，王昊，叶晓东，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32