CN113392522B - 一种面向航空遥感平台多天线系统的电磁兼容评估方法 - Google Patents

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CN113392522B CN202110654740.7A CN202110654740A CN113392522B CN 113392522 B CN113392522 B CN 113392522B CN 202110654740 A CN202110654740 A CN 202110654740A CN 113392522 B CN113392522 B CN 113392522B
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Abstract

本发明公开了一种面向航空遥感平台多天线系统的电磁兼容评估方法,通过将航空遥感平台上的所有天线进行分类,分别计算不同类型天线间在整个工作频段内的隔离度,从而实现了对航空遥感平台多天线布局的系统级电磁兼容评估,与现有技术相比,有效应对了航空遥感平台中合成孔径雷达天线工作频带宽、连续工作时间长的特点,使评估结果能够反映整个工作频段内天线间电磁耦合的情况,从而大幅提升了对多天线复杂问题的处理能力。

Description

一种面向航空遥感平台多天线系统的电磁兼容评估方法
技术领域
本发明属于电磁兼容技术领域,具体涉及一种面向航空遥感平台多天线系统的电磁兼容评估方法。
背景技术
航空遥感平台为了获得高分辨率的遥感图像,通常会搭载任务系统和载机天线,如图2所示,其中,任务系统中的光学遥感设备在被云雾遮挡等情况下无法穿透障碍物获得清晰的图像,而利用微波遥感技术的合成孔径雷达(SAR)则不受天气的影响,可以实现全天候对地观测。对于搭载在航空遥感平台上的合成孔径雷达,为了扩大雷达的扫描范围,需要天线具有波束扫描的功能,而传统机械扫描的方式扫描速度慢,转动惯性大,其应用范围受到极大限制,因此目前普遍采用相控阵天线技术,相控阵天线由多个单元天线组成,通过电控每个单元天线的振幅和相位,可以完成波束的快速扫描。由合成孔径雷达理论可知,想要提高遥感图像在距离向的分辨率,需要拓宽天线的工作频段,这就导致雷达天线和载机天线的工作频段相重合,可能存在信号干扰的情况。此外,合成孔径雷达还需要长时间连续工作,这使得载机天线无法采用分时工作的方式避免电磁干扰。因此,分析任务系统中天线与载机天线的布局方式的电磁兼容性能,对于保障各天线正常工作具有重要的参考意义。
现有技术中,已经提出的关于相控阵天线间隔离度计算的方法,例如:申请公布号为CN 103647590 A名称为“一种相控阵天线收发隔离度的确定方法”的申请,主要存在以下缺陷:一是仅给出了计算两个天线间的隔离度的方法,无法对遥感飞机上复杂的多天线系统进行处理;二是仅能计算单个频点的隔离度,对于宽频带的合成孔径雷达天线则无法计算整个工作频段内的隔离度。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种面向航空遥感平台多天线系统的电磁兼容评估方法,能够从系统级评估具有多天线的航空遥感平台的电磁兼容性能,从而更加准确地判断航空遥感平台是否能够满足用户的需求。
本发明提供的一种面向航空遥感平台多天线系统的电磁兼容评估方法,所述航空遥感平台包括任务系统及载机天线,包括以下步骤:
步骤1、确定待评估航空遥感平台所搭载的任务系统的天线及载机天线的类型、数量及位置布局;
步骤2、将所有天线一一对应,组成发射-接收的天线组合,对所述天线组合进行分类;所述天线组合类型包括任务天线-任务天线类、任务天线-载机天线类及载机天线-任务天线类;所述任务天线-任务天线类,是指以任务系统的发射模块作为发射天线、以任务系统的接收模块作为接收天线的天线组合类型;所述任务天线-载机天线类,是指以任务系统的发射模块作为发射天线、以载机天线作为接收天线的天线组合类型;所述载机天线-任务天线类,是指以载机天线作为发射天线、以任务系统的接收模块作为接收天线的天线组合类型;
步骤3、对所述步骤2得到的天线组合按类型进行全波仿真,提取仿真结果中发射天线的反射系数、发射天线与接收天线间的耦合传输系数;
步骤4、根据所述步骤3中提取到的所述反射系数和耦合传输系数,计算天线组合的隔离度;
步骤5、将所述待评估航空遥感平台的电磁兼容性能的指标要求与所述步骤4中得到的隔离度进行比较,根据比较结果评估所述待评估航空遥感平台能否满足实际使用的结论,并根据所述结论提供优化建议。
进一步地,所述步骤3中所述天线组合为任务天线-任务天线类的天线组合时,在仿真软件中将所述任务系统的发射模块和接收模块安装在同一载机平台上,仿真频率设置为所述接收模块的工作频段;从仿真结果中提取所述发射模块内所有单元天线的反射系数,以及所述发射模块内所有单元天线与所述接收模块内任意单元天线间的耦合传输系数。
进一步地,所述步骤4中计算天线组合的隔离度,包括:
(1)求解所述发射模块与接收模块任意单元天线间工作频段内的隔离度Cpq
Figure BDA0003113341730000031
其中,
Figure BDA0003113341730000032
为所述接收模块内位于(p,q)的单元天线在工作频段内的接收功率,Pt为所述发射模块在工作频段内的发射功率,
Figure BDA0003113341730000033
为所述接收模块当波束扫描角度为
Figure BDA0003113341730000034
时位于(p,q)的单元天线接收通道的相对加权系数,
Figure BDA0003113341730000035
为所述发射模块的位于(m,n)的单元天线到所述接收模块的位于(p,q)的单元天线在工作频段内的耦合传输系数,
Figure BDA0003113341730000036
为所述发射模块当波束扫描角度为
Figure BDA0003113341730000037
时位于(m,n)的单元天线激励信号的振幅,
Figure BDA0003113341730000038
为所述发射模块的位于(m,n)的单元天线在仿真频段内的反射系数;(p,q)为所述接收模块的第p行q列对应的单元天线的位置坐标;(m,n)为所述发射模块的第m行n列对应的单元天线的编号;m=1,2,...,M,n=1,2,...,N;p=1,2,...,P,q=1,2,...,Q;
(2)求解出所述发射模块与接收模块间工作频段内的隔离度C:
Figure BDA0003113341730000041
其中,Pr为所述接收模块在工作频段内的接收功率。
进一步地,所述步骤3中所述天线组合为任务天线-载机天线类的天线组合时,在仿真软件中将所述任务系统中的发射模块和载机天线安装在同一载机平台上,仿真频率设置为载机天线的工作频段;从仿真结果中提取所述发射模块内所有单元天线的反射系数和所述发射模块内所有单元天线与载机天线间的耦合传输系数。
进一步地,所述步骤4中计算天线组合的隔离度,即为求解所述发射模块与所述载机天线间在工作频段内的隔离度Ca
Figure BDA0003113341730000042
其中,Par为所述载机天线在工作频段内的接收功率,
Figure BDA0003113341730000043
为所述发射模块内位于(m,n)的单元天线到所述载机天线在工作频段内的耦合传输系数;(m,n)为所述发射模块的第m行n列对应的单元天线的编号;m=1,2,...,M,n=1,2,...,N。
进一步地,所述步骤3中所述天线组合为载机天线-任务天线类的天线组合时,在仿真软件中将所述载机天线和所述任务系统中的接收模块安装在同一载机平台上,仿真频率设置为接收模块的工作频段;从仿真结果中提取所述载机天线的反射系数,以及所述载机天线与接收模块内任意单元天线间的耦合传输系数。
进一步地,所述步骤4中计算天线组合的隔离度,包括:
(1)求解所述载机天线与接收模块内任意单元天线间工作频段内的隔离度
Figure BDA0003113341730000051
Figure BDA0003113341730000052
其中,Pat为所述载机天线在工作频段内的发射功率,a为所述载机天线的激励信号的振幅,
Figure BDA0003113341730000053
为所述载机天线在工作频段内的反射系数,
Figure BDA0003113341730000054
为所述载机天线到所述接收模块内位于(p,q)的单元天线在工作频段内的耦合传输系数;
Figure BDA0003113341730000055
为所述接收模块当波束扫描角度为
Figure BDA0003113341730000056
时位于(p,q)的单元天线接收通道的相对加权系数,(p,q)为所述接收模块的第p行q列对应的单元天线的位置坐标;p=1,2,...,P,q=1,2,...,Q;
(2)求解所述载机天线与接收模块间在工作频段内的隔离度Cr
Figure BDA0003113341730000057
其中,Pr为所述接收模块在工作频段内的接收功率。
有益效果:
本发明通过将航空遥感平台上的所有天线进行分类,分别计算不同类型天线间在整个工作频段内的隔离度,从而实现了对航空遥感平台多天线布局的系统级电磁兼容评估,与现有技术相比,有效应对了航空遥感平台中合成孔径雷达天线工作频带宽、连续工作时间长的特点,使评估结果能够反映整个工作频段内天线间电磁耦合的情况,从而大幅提升了对多天线复杂问题的处理能力。
附图说明
图1为本发明提供的一种面向航空遥感平台多天线系统的电磁兼容评估方法的流程图。
图2为航空遥感平台上的天线布局示意图。
图3为任务天线-任务天线时发射模块所有单元天线的反射系数曲线图。
图4为任务天线-任务天线时发射模块的发射功率曲线图。
图5(a)为发射模块的11、12、21、22单元天线与接收模块的11单元天线的耦合传输系数及传输相位。
图5(b)为发射模块的11、12、21、22单元天线与接收模块的21单元天线的耦合传输系数及传输相位。
图5(c)为发射模块的11、12、21、22单元天线与接收模块的21单元天线的耦合传输系数及传输相位。
图5(d)为发射模块的11、12、21、22单元天线与接收模块的22单元天线的耦合传输系数及传输相位。
图6为任务天线-任务天线时接收模块每个单元天线的接收功率曲线图。
图7为采用本发明提供的一种面向航空遥感平台多天线系统的电磁兼容评估方法计算得到的任务天线-任务天线时发射模块与接收模块每个单元天线间的隔离度的曲线图。
图8为采用本发明提供的一种面向航空遥感平台多天线系统的电磁兼容评估方法计算得到的任务天线-任务天线时发射模块与接收模块间的隔离度曲线图。
图9为任务天线-载机天线时发射模块所有单元天线的反射系数曲线图。
图10为任务天线-载机天线时发射模块的发射功率曲线图。
图11为任务天线-载机天线时发射模块到载机天线的耦合传输系数曲线图。
图12为任务天线-载机天线时载机天线的接收功率曲线图。
图13为采用本发明提供的一种面向航空遥感平台多天线系统的电磁兼容评估方法计算得到的任务天线-载机天线时发射模块与载机天线间的隔离度曲线图。
图14为载机天线-任务天线时载机天线的反射系数曲线图。
图15为载机天线-任务天线时载机天线的发射功率曲线图。
图16为载机天线-任务天线时载机天线到接收模块每个单元天线的耦合传输系数曲线图。
图17为载机天线-任务天线时接收模块每个单元天线的接收功率曲线图。
图18为采用本发明提供的一种面向航空遥感平台多天线系统的电磁兼容评估方法计算得到的载机天线-任务天线时载机天线到接收模块每个单元天线的隔离度曲线图。
图19为采用本发明提供的一种面向航空遥感平台多天线系统的电磁兼容评估方法计算得到的载机天线-任务天线时载机天线与接收模块间的隔离度曲线图。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明进行详细描述。
本发明提供的一种面向航空遥感平台多天线系统的电磁兼容评估方法,其流程如图1所示,具体包括以下步骤:
步骤1、确定待评估航空遥感平台所搭载的任务系统的天线及载机天线的类型、数量及位置布局。
分析待评估航空遥感平台的天线特点,一般情况下,航空遥感平台上搭载的任务系统包括合成孔径雷达,为了实现高分辨率成像的目标,辐射天线部分需要具有波束扫描,超宽带和连续长时间工作的功能,一般采用有源相控阵天线,其包括发射模块和接收模块两个相控阵天线;发射模块包括M×N个单元天线,接收模块包括P×Q个单元天线,(m,n)表示发射模块第m行n列的单元天线在阵列中所处位置,(p,q)表示接收模块第p行q列的单元天线在阵列中所处位置,m=1,2,…,M;n=1,2,…,N;p=1,2,…,P;q=1,2,…,Q。载机天线通常为用于飞机通信,导航和指挥等基本功能的天线,通常为单端口天线。
步骤2、建立发射-接收全波仿真的组合类型,并根据建立的组合类型对待评估航空遥感平台中所包含的天线组合进行分类。
本发明中,将航空遥感平台上的所有天线一一对应组成发射天线与接收天线的组合,将所有组合归纳为以下三类:任务天线-任务天线类、任务天线-载机天线类及载机天线-任务天线类。其中,任务天线-任务天线类,是指以任务系统的发射模块作为发射天线、以航空遥感平台的接收模块作为接收天线的天线组合类型;任务天线-载机天线类,是指以任务系统的发射模块作为发射天线、以载机天线作为接收天线的天线组合类型;载机天线-任务天线类,是指以载机天线作为发射天线、以任务系统的接收模块作为接收天线的天线组合类型。
根据上述三类天线组合的定义,将待评估航空遥感平台中所包含的天线组合分类形成任务天线-任务天线类集合、任务天线-载机天线类集合及载机天线-任务天线类集合。
步骤3、对步骤2得到的各类天线组合进行全波仿真,提取仿真结果中发射天线的反射系数和发射天线与接收天线间的耦合传输系数。
(1)任务天线-任务天线类的天线组合。
在仿真软件中,将任务系统中的发射模块和接收模块安装在同一载机平台上,建立电磁兼容分析的全波仿真模型,仿真频率设置为接收模块的工作频段。将发射模块和接收模块等效为一个多端口微波网络,那么发射模块和接收模块中的所有单元天线的馈电端口均可看作该多端口微波网络的端口。
对于任务天线-任务天线类的天线组合,为了评估任务系统中接收模块内每个单元天线在受电磁干扰情况下能否正常工作,除了需要计算发射模块与接收模块间的隔离度,还需要计算发射模块与接收模块中任意单元天线间的隔离度,因此,从仿真结果中除了提取发射模块所有单元天线的反射系数,还需要提取发射模块所有单元天线与接收模块任意单元天线间的耦合传输系数。
(2)任务天线-载机天线类的天线组合。
在仿真软件中,将任务系统中的发射模块和载机天线安装在同一载机平台上,建立电磁兼容分析的仿真模型,仿真频率设置为载机天线的工作频段。将发射模块和载机天线等效为一个多端口的微波网络,发射天线和接收天线的所有馈电端口均为多端口微波网络的端口。
从仿真结果中提取发射模块所有单元天线的反射系数和发射模块所有单元天线与载机天线间的耦合传输系数。
(3)载机天线-任务天线类的天线组合。
在仿真软件中,将载机天线和任务系统中的接收模块安装在同一载机平台上模拟待评估航空遥感平台,建立电磁兼容分析的仿真模型,仿真频率设置为接收模块的工作频段。将载机天线和接收模块等效为一个多端口微波网络,发射天线和接收天线的所有馈电端口均为多端口微波网络的端口,仿真频率设置为接收模块的工作频段。
对于载机天线-任务天线类的天线组合,为了评估接收模块每个单元天线在受电磁干扰情况下能否正常工作,除了计算载机天线与接收模块间的隔离度,还需要计算载机天线与接收模块任意单元天线间的隔离度。因此,从仿真结果中除了提取载机天线的反射系数,还需要提取载机天线与接收模块任意单元天线间的耦合传输系数。
步骤4、根据步骤3中提取的反射系数和耦合传输系数,计算各类组合的隔离度。
(1)任务天线-任务天线类的天线组合。
求解出发射模块与接收模块任意单元天线间工作频段内的隔离度,发射模块与接收模块(p,q)单元天线间在工作频段内的隔离度Cpq为;
Figure BDA0003113341730000101
其中,
Figure BDA0003113341730000102
表示接收模块(p,q)单元天线在工作频段内的接收功率,Pt为发射模块在工作频段内的发射功率,
Figure BDA0003113341730000103
表示接收模块波束扫描角度为
Figure BDA0003113341730000104
时(p,q)单元天线接收通道的相对加权系数,
Figure BDA0003113341730000105
表示发射模块(m,n)单元天线到接收模块(p,q)单元天线在工作频段内的耦合传输系数,
Figure BDA0003113341730000106
表示发射模块波束扫描角度为
Figure BDA0003113341730000107
时(m,n)单元天线激励信号的振幅,
Figure BDA0003113341730000108
表示发射模块(m,n)单元天线在仿真频段内的反射系数。
求解出发射模块与接收模块间工作频段内的隔离度C为:
Figure BDA0003113341730000109
其中,Pr表示接收模块在工作频段内的接收功率。
(2)任务天线-载机天线类的天线组合。
求解出发射模块与载机天线间工作频段内的隔离度Ca为:
Figure BDA0003113341730000111
其中,Par表示载机天线在工作频段内的接收功率,
Figure BDA0003113341730000112
表示发射模块(m,n)单元天线到载机天线在工作频段内的耦合传输系数。
(3)载机天线-任务天线类的天线组合。
求解出载机天线与接收模块任意单元天线间工作频段内的隔离度,载机天线与接收模块(p,q)单元天线间在工作频段内的隔离度
Figure BDA0003113341730000113
为:
Figure BDA0003113341730000114
其中,Pat表示载机天线在工作频段内的发射功率,a表示载机天线激励信号的振幅,
Figure BDA0003113341730000115
表示载机天线在工作频段内的反射系数,
Figure BDA0003113341730000116
表示载机天线到接收模块(p,q)在工作频段内的耦合传输系数。
求解出载机天线与接收模块间在工作频段内的隔离度Cr为:
Figure BDA0003113341730000117
步骤5、分析评估电磁兼容结果并提出优化建议。将实际使用对待评估航空遥感平台的电磁兼容性能的指标要求与步骤4中得到隔离度进行比较,评估待评估航空遥感平台是否能满足实际使用的要求,并根据评估结果提供优化建议。
实施例:
采用本发明提供的一种面向航空遥感平台多天线系统的电磁兼容评估方法评估航空遥感平台的电磁兼容性:
S1、分析天线特点
任务系统为应用于航空遥感的微波系统通常为合成孔径雷达,为了实现高分辨率成像的目标,辐射天线部分需要具有波束扫描,超宽带和连续长时间工作的功能,一般采用有源相控阵天线,其包括发射模块和接收模块两个相控阵天线;发射模块包括M×N个单元天线,接收模块包括P×Q个单元天线,(m,n)表示发射模块第m行n列的单元天线在阵列中所处位置,(p,q)表示接收模块第p行q列的单元天线在阵列中所处位置,m=1,2,…,M,n=1,2,…,N;p=1,2,…,P,q=1,2,…,Q。载机天线通常为用于飞机通信,导航和指挥等基本功能的天线,通常为单端口天线。任务天线的载机天线的重要指标如表1所示:
表1:任务天线的载机天线的重要指标:
Figure BDA0003113341730000121
S2、建立发射-接收全波仿真组合并分类。
将所有天线一一对应组成发射接收的天线组合,将所有组合归类为任务天线-任务天线,任务天线-载机天线和载机天线-任务天线三个集合。任务天线-任务天线集合中发射天线为任务系统发射模块,接收天线为任务系统接收模块;任务天线-载机天线的集合中发射天线为任务系统发射模块,接收天线为载机天线;载机天线-任务天线集合中发射天线为载机天线,接收天线为任务系统接收模块。
S3、对任务天线-任务天线组合进行全波仿真并计算隔离度。
在仿真软件中将任务系统中的发射模块和接收模块安装在载机平台的相应位置处,建立电磁兼容分析的全波仿真模型,仿真频率设置为6~12GHz;将发射模块和接收模块等效为一个多端口的微波网络,其中所有单元天线的馈电端口均为所述多端口网络的端口。
发射模块的发射功率Pt为:
Figure BDA0003113341730000131
其中,
Figure BDA0003113341730000132
表示发射模块波束扫描角度为
Figure BDA0003113341730000133
时(m,n)单元天线激励信号的振幅,
Figure BDA0003113341730000134
表示发射模块(m,n)单元天线的反射系数,在本实施例中设
Figure BDA0003113341730000135
设置
Figure BDA0003113341730000136
的仿真结果如图3所示,Pt的结果如图4所示。
接收模块(p,q)单元天线的接收功率
Figure BDA0003113341730000137
为:
Figure BDA0003113341730000138
其中,
Figure BDA0003113341730000139
表示接收模块波束扫描角度为
Figure BDA00031133417300001310
时(p,q)单元天线接收通道的相对加权系数;
Figure BDA00031133417300001311
表示发射模块(m,n)单元天线到接收模块(p,q)单元天线的耦合传输系数,在本实施例中设
Figure BDA00031133417300001312
Figure BDA00031133417300001313
的仿真结果如图5(a)~图5(d)所示,
Figure BDA00031133417300001314
的结果如图6所示。
发射模块与接收模块(p,q)单元天线间的隔离度Cpq为:
Figure BDA00031133417300001315
Cpq的计算结果如图7所示。
发射模块与接收模块间的隔离度C为:
Figure BDA0003113341730000141
C计算结果如图8所示。
S4、对任务天线-载机天线组合进行全波仿真并计算隔离度。组合中发射模块所有单元天线的反射系数曲线如图9所示,发射功率曲线如图10所示。
载机天线的接收功率Par为:
Figure BDA0003113341730000142
其中,
Figure BDA0003113341730000143
表示发射模块(m,n)单元天线到载机天线的耦合传输系数,在本实施例中,
Figure BDA0003113341730000144
的仿真结果如图11所示,Par的结果如图12所示。
发射模块与载机天线间的隔离度Ca为:
Figure BDA0003113341730000145
Ca的仿真结果如图13所示。
S5、对载机天线-任务天线组合进行全波仿真并计算隔离度。
载机天线的发射功率Pat为:
Figure BDA0003113341730000146
其中,a表示载机天线激励信号的振幅,
Figure BDA0003113341730000147
表示载机天线的反射系数,在本实施例中,a=3,
Figure BDA0003113341730000148
的仿真结果如图14所示,P0的结果如图15所示。
接收模块(p,q)单元天线的接收功率
Figure BDA0003113341730000149
为:
Figure BDA00031133417300001410
其中,
Figure BDA00031133417300001411
表示载机天线到接收模块(p,q)的耦合传输系数,本实施例中
Figure BDA00031133417300001412
的仿真结果如图16所示,
Figure BDA0003113341730000151
的结果如图17所示。
载机天线与接收模块(p,q)单元天线间的隔离度
Figure BDA0003113341730000152
为:
Figure BDA0003113341730000153
Figure BDA0003113341730000154
的计算结果如图18所示。
载机天线与接收模块间的隔离度Cr为:
Figure BDA0003113341730000155
隔离度计算结果如图19所示。
综上所述,以上仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种面向航空遥感平台多天线系统的电磁兼容评估方法,所述航空遥感平台包括任务系统及载机天线,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、确定待评估航空遥感平台所搭载的任务系统的天线及载机天线的类型、数量及位置布局;
步骤2、将所有天线一一对应,组成发射-接收的天线组合,对所述天线组合进行分类;所述天线组合类型包括任务天线-任务天线类、任务天线-载机天线类及载机天线-任务天线类;所述任务天线-任务天线类,是指以任务系统的发射模块作为发射天线、以任务系统的接收模块作为接收天线的天线组合类型;所述任务天线-载机天线类,是指以任务系统的发射模块作为发射天线、以载机天线作为接收天线的天线组合类型;所述载机天线-任务天线类,是指以载机天线作为发射天线、以任务系统的接收模块作为接收天线的天线组合类型;
步骤3、对所述步骤2得到的天线组合按类型进行全波仿真,提取仿真结果中发射天线的反射系数、发射天线与接收天线间的耦合传输系数;
其中,所述天线组合为任务天线-任务天线类的天线组合时,在仿真软件中将所述任务系统的发射模块和接收模块安装在同一载机平台上,仿真频率设置为所述接收模块的工作频段;从仿真结果中提取所述发射模块内所有单元天线的反射系数,以及所述发射模块内所有单元天线与所述接收模块内任意单元天线间的耦合传输系数;
所述天线组合为任务天线-载机天线类的天线组合时,在仿真软件中将所述任务系统中的发射模块和载机天线安装在同一载机平台上,仿真频率设置为载机天线的工作频段;从仿真结果中提取所述发射模块内所有单元天线的反射系数和所述发射模块内所有单元天线与载机天线间的耦合传输系数;
所述天线组合为载机天线-任务天线类的天线组合时,在仿真软件中将所述载机天线和所述任务系统中的接收模块安装在同一载机平台上,仿真频率设置为接收模块的工作频段;从仿真结果中提取所述载机天线的反射系数,以及所述载机天线与接收模块内任意单元天线间的耦合传输系数;
步骤4、根据所述步骤3中提取到的所述反射系数和耦合传输系数,计算天线组合的隔离度;
步骤5、将所述待评估航空遥感平台的电磁兼容性能的指标要求与所述步骤4中得到的隔离度进行比较,根据比较结果评估所述待评估航空遥感平台能否满足实际使用的结论,并根据所述结论提供优化建议。
2.根据权利要求1所述的电磁兼容评估方法,其特征在于,所述步骤4中计算天线组合的隔离度,包括:
(1)求解所述发射模块与接收模块任意单元天线间工作频段内的隔离度Cpq
Figure FDA0003653080800000021
其中,
Figure FDA0003653080800000022
为所述接收模块内位于(p,q)的单元天线在工作频段内的接收功率,Pt为所述发射模块在工作频段内的发射功率,
Figure FDA0003653080800000023
为所述接收模块当波束扫描角度为
Figure FDA0003653080800000024
时位于(p,q)的单元天线接收通道的相对加权系数,
Figure FDA0003653080800000025
为所述发射模块的位于(m,n)的单元天线到所述接收模块的位于(p,q)的单元天线在工作频段内的耦合传输系数,
Figure FDA0003653080800000026
为所述发射模块当波束扫描角度为
Figure FDA0003653080800000027
时位于(m,n)的单元天线激励信号的振幅,
Figure FDA0003653080800000028
为所述发射模块的位于(m,n)的单元天线在仿真频段内的反射系数;(p,q)为所述接收模块的第p行q列对应的单元天线的位置坐标;(m,n)为所述发射模块的第m行n列对应的单元天线的编号;m=1,2,…,M,n=1,2,…,N;p=1,2,…,P,q=1,2,…,Q;
(2)求解出所述发射模块与接收模块间工作频段内的隔离度C:
Figure FDA0003653080800000031
其中,Pr为所述接收模块在工作频段内的接收功率。
3.根据权利要求1所述的电磁兼容评估方法,其特征在于,所述步骤4中计算天线组合的隔离度,即为求解所述发射模块与所述载机天线间在工作频段内的隔离度Ca
Figure FDA0003653080800000032
其中,Par为所述载机天线在工作频段内的接收功率,
Figure FDA0003653080800000033
为所述发射模块内位于(m,n)的单元天线到所述载机天线在工作频段内的耦合传输系数;(m,n)为所述发射模块的第m行n列对应的单元天线的编号;m=1,2,…,M,n=1,2,…,N。
4.根据权利要求1所述的电磁兼容评估方法,其特征在于,所述步骤4中计算天线组合的隔离度,包括:
(1)求解所述载机天线与接收模块内任意单元天线间工作频段内的隔离度
Figure FDA0003653080800000034
Figure FDA0003653080800000035
其中,Pat为所述载机天线在工作频段内的发射功率,a为所述载机天线的激励信号的振幅,
Figure FDA0003653080800000036
为所述载机天线在工作频段内的反射系数,
Figure FDA0003653080800000037
为所述载机天线到所述接收模块内位于(p,q)的单元天线在工作频段内的耦合传输系数;
Figure FDA0003653080800000041
为所述接收模块当波束扫描角度为
Figure FDA0003653080800000042
时位于(p,q)的单元天线接收通道的相对加权系数,(p,q)为所述接收模块的第p行q列对应的单元天线的位置坐标;p=1,2,…,P,q=1,2,…,Q;
(2)求解所述载机天线与接收模块间在工作频段内的隔离度Cr
Figure FDA0003653080800000043
其中,Pr为所述接收模块在工作频段内的接收功率。
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