一种基于相控阵天线实现通信三维威力范围的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于相控阵天线实现通信三维威力范围的方法，包括以下步骤：本发明专利技术通过获取通信设备基本参数、俯仰取值、方位取值、威力范围，选择传播模型，计算传播损耗、计算相控阵天线增益，模拟接收机处的信号功率值、判断接收机处的信号功率值与接收机灵敏度的比值，从而实现基于相控阵天线实现通信三维威力范围，本发明专利技术操作起来较为简单，很容易实现，省时省力，有利于现实使用。有利于现实使用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于相控阵天线实现通信三维威力范围的方法


[0001]本专利技术涉及一种相控阵天线
，具体是一种基于相控阵天线实现通信三维威力范围的方法。

技术介绍

[0002]相控阵天线，用电控方法改变阵列中辐射单元相位，使波束按要求对空间扫描的天线，一般应用于航空科技以及航空电子与机载计算机系统。通过控制阵列天线中辐射单元的馈电相位来改变方向图形状的天线。控制相位可以改变天线方向图最大值的指向，以达到波束扫描的目的。在特殊情况下，也可以控制副瓣电平、最小值位置和整个方向图的形状，例如获得余割平方形方向图和对方向图进行自适应控制等。用机械方法旋转天线时，惯性大、速度慢，相控阵天线克服了这一缺点，波束的扫描速度高。它的馈电相位一般用电子计算机控制，相位变化速度快（毫秒量级），即天线方向图最大值指向或其他参数的变化迅速，这是相控阵天线的最大特点。
[0003]现有的相控阵天线在实现通信三维威力范围的过程中较为麻烦，操作起来不容易实现，费时费力，因此，亟需一种基于相控阵天线实现通信三维威力范围的方法来解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于相控阵天线实现通信三维威力范围的方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于相控阵天线实现通信三维威力范围的方法，包括以下步骤：S1：获取通信设备基本参数，包括：设备位置，包括：经度、纬度以及高度、发射功率、天线增益、最远距离、接收机灵敏度、方位变化量、俯仰变化量、距离变化量；S2：俯仰取值
‑
90~90
°
，以间隔进行循环遍历，值为；S3：方位取值0~360
°
，以间隔进行循环遍历，值为；S4：根据设备位置，计算相对于设备的俯仰、方位、最远距离对应的位置，位置包括：经度、纬度以及高度；S5：根据设备位置和位置，选择传播模型，计算传播损耗，其值为L；S6：计算在当前方位、俯仰和传播损耗，模拟接收机处的信号功率值：
S7：判断接收机处的信号功率值与接收机灵敏度的比值，如果，则返回步骤S3，俯仰值递增，即，如果，则返回步骤S4，距离递减，即；S8：俯仰值递增，，继续执行步骤S2；S9：计算完成，相控阵天线实现通信三维威力范围。
[0006]作为本专利技术进一步的方案：在步骤S5中，传播模型种类繁多，包括：自由空间传播、ITU368、ITU530、ITU533、ITU617、LongleyRice以及Okumura
‑
Hata，传播模型根据业务场景选择不同的传播模型。
[0007]作为本专利技术进一步的方案：在步骤S6中，发射功率的单位为dBm、天线增益的单位为dB、传播损耗L的单位为dB以及接收机处的信号功率值的单位为dBm。
[0008]作为本专利技术进一步的方案：自由空间传播：式中：为发射信号频率，单位为MHz，为传播距离，单位为KM；ITU368：均匀光滑地面的传播模型；ITU530：地面视距系统传播模型；ITU533：高频传播模型；ITU617：超视距无线电中继传播模型；LongleyRice：适用于不规则地形传播；Okumura
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Hata：超短波微波地面传播模型。
[0009]作为本专利技术进一步的方案：在步骤S5中，天线增益计算取决于天线类型，天线类型分为机械天线和相控阵天线，机械天线的天线方向图函数包括高斯函数、余弦函数、辛克函数，相控阵天线的天线增益计算如下式所示：其中，A为天线孔径面积、为工作波长、为幅度加权孔径效率、为扫描角处阵元失配时反射系数的振幅、为波束形成网络的综合欧姆损耗、分别为阵面球坐标系下的俯仰角和方位角、为阵元因子、为阵因子。
[0010]作为本专利技术再进一步的方案：一个由个阵元组成的平面阵，阵因子可表示为：其中，、为x,y方向上相邻阵元的间隔、k为波位数、为加权系数、
、，，为天线波束指向。
[0011]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过获取通信设备基本参数、俯仰取值、方位取值、威力范围，选择传播模型，计算传播损耗、计算相控阵天线增益，模拟接收机处的信号功率值、判断接收机处的信号功率值与接收机灵敏度的比值，从而实现基于相控阵天线实现通信三维威力范围，本专利技术操作起来较为简单，很容易实现，省时省力，有利于现实使用。
具体实施方式
[0012]下面将结合本专利技术实施例对技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0013]实施例一一种基于相控阵天线实现通信三维威力范围的方法，包括以下步骤：S1：获取通信设备基本参数，包括：设备位置，包括：经度、纬度以及高度、发射功率、天线增益、最远距离、接收机灵敏度、方位变化量、俯仰变化量、距离变化量；S2：俯仰取值
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，以间隔进行循环遍历，值为；S3：方位取值0~360
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，以间隔进行循环遍历，值为；S4：根据设备位置，计算相对于设备的俯仰、方位、最远距离对应的位置，位置包括：经度、纬度以及高度；S5：根据设备位置和位置，选择传播模型，计算传播损耗，其值为L；S6：计算在当前方位、俯仰和传播损耗，模拟接收机处的信号功率值：S7：判断接收机处的信号功率值与接收机灵敏度的比值，如果，则返回步骤S3，俯仰值递增，即，如果，则返回步骤S4，距离递减，即；S8：俯仰值递增，，继续执行步骤S2；S9：计算完成，相控阵天线实现通信三维威力范围。
[0014]实施例二一种基于相控阵天线实现通信三维威力范围的方法，包括以下步骤：S1：获取通信设备基本参数，包括：设备位置，包括：经度、纬度以及高度、发
射功率、天线增益、最远距离、接收机灵敏度、方位变化量、俯仰变化量、距离变化量；S2：俯仰取值
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90~90
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，以间隔进行循环遍历，值为；S3：方位取值0~360
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，以间隔进行循环遍历，值为；S4：根据设备位置，计算相对于设备的俯仰、方位、最远距离对应的位置，位置包括：经度、纬度以及高度；S5：根据设备位置和位置，选择传播模型，计算传播损耗，其值为L；S6：计算在当前方位、俯仰和传播损耗，模拟接收机处的信号功率值：S7：判断接收机处的信号功率值与接收机灵敏度的比值，如果，则返回步骤S3，俯仰值递增，即，如果，则返回步骤S4，距离递减，即；S8：俯仰值递增，，继续执行步骤S2；S9：计算完成，相控阵天线实现通信三维威力范围。
[0015]优选的，在本专利技术的实施例中，在步骤S5中，传播模型种类繁多，包括：自由空间传播、ITU368、ITU530、ITU533、ITU617、LongleyRice以及Okumura
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Hata，传播模型根据业务场景选择不同的传播模型。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于相控阵天线实现通信三维威力范围的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获取通信设备基本参数，包括：设备位置，包括：经度、纬度以及高度、发射功率、天线增益、最远距离、接收机灵敏度、方位变化量、俯仰变化量、距离变化量；S2：俯仰取值
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90~90
°
，以间隔进行循环遍历，值为；S3：方位取值0~360
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，以间隔进行循环遍历，值为；S4：根据设备位置，计算相对于设备的俯仰、方位、最远距离对应的位置，位置包括：经度、纬度以及高度；S5：根据设备位置和位置，选择传播模型，计算传播损耗，其值为L；S6：计算在当前方位、俯仰和传播损耗，模拟接收机处的信号功率值：S7：判断接收机处的信号功率值与接收机灵敏度的比值，如果，则返回步骤S3，方位值递增，即，如果，则返回步骤S4，距离递减，即；S8：俯仰值递增，，继续执行步骤S2；S9：计算完成，相控阵天线实现通信三维威力范围。2.根据权利要求1所述的基于相控阵天线实现通信三维威力范围的方法，其特征在于，在步骤S5中，传播模型种类繁多，包括：自由空间传播、ITU368、ITU530、ITU533、ITU617、LongleyRice以及Okumura
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Hata，传播模型根据业务场景选择不同的传播模型；自由空间传播：式中...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙成刚，张剑锋，王询，周武林，岳红霞，吴翠，
申请(专利权)人：成都众享天地网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：