CN113410657B - 一种非周期天线阵列布阵方法及装置 - Google Patents

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CN113410657B CN202110655456.1A CN202110655456A CN113410657B CN 113410657 B CN113410657 B CN 113410657B CN 202110655456 A CN202110655456 A CN 202110655456A CN 113410657 B CN113410657 B CN 113410657B
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Abstract

本发明公开了一种非周期天线阵列布阵方法及装置，所述方法包括：确定整个天线阵面上每个天线子阵的中心坐标；每个天线子阵绕其中心进行旋转，获取旋转后的天线子阵内各天线单元的坐标与旋转前的天线子阵内各天线单元的坐标关系；根据整个天线阵面上每个天线子阵的中心坐标以及旋转后的天线子阵内各天线单元的坐标与旋转前的天线子阵内各天线单元的坐标关系，获取天线阵面上各个天线单元的坐标；本发明的优点在于：布阵方法计算时间较少，有效降低优化成本。

Description

一种非周期天线阵列布阵方法及装置
技术领域
本发明涉及相控阵天线领域，更具体涉及一种非周期天线阵列布阵方法及装置。
背景技术
对于大型有源相控阵，移相器及T/R组件的成本随着通道数的增加大幅上升，因此在保证天线性能的前提下，尽量减少有源通道数在工程应用中显得很有必要。若通道之间的间距大于1个波长时，周期布阵必然会出现栅瓣。因此，抑制栅瓣电平成为大间距阵列亟待解决的问题。
中国专利申请号201410175635.5，公开了抑制大间距相控阵天线栅瓣的布阵方法，抑制栅瓣的方法是将阵列分成若干子阵，在子阵见互不重叠的前提下，利用优化算法优化子阵间的间距，实现栅瓣的抑制。中国专利申请号201910423768.2，公开了一种大间距相控阵天线栅瓣抑制方法及抑制系统，是利用遗传算法对天线间距进行优化，实现栅瓣的抑制。上述两个专利申请的核心思想是通过智能优化算法优化天线单元/子阵间距，降低栅瓣电平。
中国专利授权公告号CN109711046B，公开了基于多智能遗传算法的大型稀疏阵列综合方法，通过多智能体遗传算法优化稀布方案，移除或控制其天线端口幅度为零，使得天线阵面的栅瓣得到有效抑制。
上述的各种方法均需利用智能优化算法对阵面进行优化，对于大型相控阵，计算时间会大幅增加，优化成本激增。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于现有技术天线阵列布阵方法，计算时间大幅增加，优化成本激增的问题。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种非周期天线阵列布阵方法，所述方法包括：
步骤一：确定整个天线阵面上每个天线子阵的中心坐标；
步骤二：每个天线子阵绕其中心进行旋转，获取旋转后的天线子阵内各天线单元的坐标与旋转前的天线子阵内各天线单元的坐标关系；
步骤三：根据整个天线阵面上每个天线子阵的中心坐标以及旋转后的天线子阵内各天线单元的坐标与旋转前的天线子阵内各天线单元的坐标关系，获取天线阵面上各个天线单元的坐标。
本发明不需要通过智能优化算法对阵面进行优化，只需确定整个天线阵面上每个天线子阵的中心坐标，获取旋转后的天线子阵内各天线单元的坐标与旋转前的天线子阵内各天线单元的坐标关系，根据整个天线阵面上每个天线子阵的中心坐标以及旋转后的天线子阵内各天线单元的坐标与旋转前的天线子阵内各天线单元的坐标关系，获取天线阵面上各个天线单元的坐标，直接根据布阵，有效降低布阵计算时间，有效降低优化成本。
进一步地，所述步骤一包括：通过公式
Figure BDA0003112550690000021
获取整个天线阵面上每个天线子阵的中心坐标，其中，m表示第m个天线子阵且1≤m≤M，M表示整个天线阵面上天线子阵的总数，Xm表示第m个天线子阵的中心横坐标，Ym表示第m个天线子阵的中心纵坐标，Rm表示阵面稀疏因子，D表示天线子阵的外形尺寸，
Figure BDA0003112550690000031
表示黄金分割角且
Figure BDA0003112550690000032
更进一步地，所述阵面稀疏因子Rm的取值大于或等于1；当Rm＝1时，天线阵面呈分布均匀趋势；当Rm随天线子阵编号从1逐渐升高时，天线阵面呈中心密集、边缘稀疏分布。
更进一步地，所述天线阵面内每个天线子阵对应连接有一个T/R有源通道，整个天线阵面共包含M个有源通道，每个天线子阵内各个天线单元通过合成网络形成一个端口与对应的T/R有源通道连接。
更进一步地，所述天线子阵的外形尺寸D大于或等于1λ。
更进一步地，所述步骤二包括：通过公式
Figure BDA0003112550690000033
获取旋转后的天线子阵内各天线单元的坐标与旋转前的天线子阵内各天线单元的坐标关系，其中，Xn、Yn分别表示旋转前的第m个天线子阵内第n个天线单元的横纵坐标，X′n、Y′n分别表示旋转后的第m个天线子阵内第n个天线单元的横纵坐标，θm表示第m个天线子阵旋转的角度。
再进一步地，所述步骤三包括：通过公式
Figure BDA0003112550690000034
获取天线阵面上各个天线单元的坐标，其中，Xm,n表示天线阵面上第m个天线子阵内第n个天线单元的横坐标，Ym,n表示天线阵面上第m个天线子阵内第n个天线单元的纵坐标，ones(1,N)表示1行N列的单个元素为1的行向量，ones(M,1)表示M行1列的单个元素为1的列向量。
再进一步地，第m个天线子阵旋转的角度θm随天线阵面的极化特性进行设置，当天线阵面工作在水平/垂直线极化时，θm取值为0；当天线阵面工作在+45°/-45°斜极化时，θm取值为π/4；当天线阵面工作在左/右旋圆极化时，θm取值为
Figure BDA0003112550690000041
进一步地，天线子阵内各个天线单元的间距大于或等于0.5λ，λ为工作频点对应的波长。
本发明还提供一种非周期天线阵列布阵装置，所述装置包括：
天线子阵中心获取模块，用于确定整个天线阵面上每个天线子阵的中心坐标；
天线子阵旋转模块，用于每个天线子阵绕其中心进行旋转，获取旋转后的天线子阵内各天线单元的坐标与旋转前的天线子阵内各天线单元的坐标关系；
天线单元坐标获取模块，用于根据整个天线阵面上每个天线子阵的中心坐标以及旋转后的天线子阵内各天线单元的坐标与旋转前的天线子阵内各天线单元的坐标关系，获取天线阵面上各个天线单元的坐标。
进一步地，所述天线子阵中心获取模块还用于：通过公式
Figure BDA0003112550690000042
获取整个天线阵面上每个天线子阵的中心坐标，其中，m表示第m个天线子阵且1≤m≤M，M表示整个天线阵面上天线子阵的总数，Xm表示第m个天线子阵的中心横坐标，Ym表示第m个天线子阵的中心纵坐标，Rm表示阵面稀疏因子，D表示天线子阵的外形尺寸，
Figure BDA0003112550690000051
表示黄金分割角且
Figure BDA0003112550690000052
更进一步地，所述阵面稀疏因子Rm的取值大于或等于1；当Rm＝1时，天线阵面呈分布均匀趋势；当Rm随天线子阵编号从1逐渐升高时，天线阵面呈中心密集、边缘稀疏分布。
更进一步地，所述天线阵面内每个天线子阵对应连接有一个T/R有源通道，整个天线阵面共包含M个有源通道，每个天线子阵内各个天线单元通过合成网络形成一个端口与对应的T/R有源通道连接。
更进一步地，所述天线子阵的外形尺寸D大于或等于1λ。
更进一步地，所述天线子阵旋转模块还用于：通过公式
Figure BDA0003112550690000053
获取旋转后的天线子阵内各天线单元的坐标与旋转前的天线子阵内各天线单元的坐标关系，其中，Xn、Yn分别表示旋转前的第m个天线子阵内第n个天线单元的横纵坐标，X′n、Y′n分别表示旋转后的第m个天线子阵内第n个天线单元的横纵坐标，θm表示第m个天线子阵旋转的角度。
再进一步地，所述天线单元坐标获取模块还用于：通过公式
Figure BDA0003112550690000054
获取天线阵面上各个天线单元的坐标，其中，Xm,n表示天线阵面上第m个天线子阵内第n个天线单元的横坐标，Ym,n表示天线阵面上第m个天线子阵内第n个天线单元的纵坐标，ones(1,N)表示1行N列的单个元素为1的行向量，ones(M,1)表示M行1列的单个元素为1的列向量。
再进一步地，第m个天线子阵旋转的角度θm随天线阵面的极化特性进行设置，当天线阵面工作在水平/垂直线极化时，θm取值为0；当天线阵面工作在+45°/-45°斜极化时，θm取值为π/4；当天线阵面工作在左/右旋圆极化时，θm取值为
Figure BDA0003112550690000061
进一步地，天线子阵内各个天线单元的间距大于或等于0.5λ，λ为工作频点对应的波长。
本发明的优点在于：
(1)本发明不需要通过智能优化算法对阵面进行优化，只需确定整个天线阵面上每个天线子阵的中心坐标，获取旋转后的天线子阵内各天线单元的坐标与旋转前的天线子阵内各天线单元的坐标关系，根据整个天线阵面上每个天线子阵的中心坐标以及旋转后的天线子阵内各天线单元的坐标与旋转前的天线子阵内各天线单元的坐标关系，获取天线阵面上各个天线单元的坐标，直接根据布阵，有效降低布阵计算时间，有效降低优化成本。
(2)本发明每个天线子阵旋转的角度随天线阵面的极化特性进行设置，适应不同极化特性的布阵要求，另外，本发明的布阵方法不仅适用于圆形口径，也可以根据实际布阵要求，选择阵面中部分天线单元，形成矩形口径、多边形等不同阵面口径，适应性强。
(3)常规的相控阵天线阵面中每个天线单元后接一个T/R通道，对于大型相控阵，共有M*N个通道数，成本高。而本发明天线阵面内每个天线子阵只对应连接有一个T/R有源通道，整个天线阵面共包含M个有源通道，有效降低成本，极具应用价值。
(4)本发明通过所提出的每个天线子阵的中心坐标公式、各天线单元的坐标公式，实现了天线子阵在横、纵方向上均为非周期排布，使得栅瓣在同一角度空域上无法有效地叠加，因此可以实现栅瓣的有效抑制，降低了系统的虚警概率。
附图说明
图1为本发明实施例所公开的一种非周期天线阵列布阵方法的流程图；
图2为本发明实施例所公开的一种非周期天线阵列布阵方法的各天线子阵中心的相对位置关系示意图；
图3为本发明实施例所公开的一种非周期天线阵列布阵方法的天线子阵内系统级联示意图；
图4为本发明实施例所公开的一种非周期天线阵列布阵方法中天线阵面为水平/垂直线极化时，天线阵面布局示意图；
图5为本发明实施例所公开的一种非周期天线阵列布阵方法中天线阵面为+45°/-45°斜极化时，天线阵面布局示意图；
图6为本发明实施例所公开的一种非周期天线阵列布阵方法中天线阵面为左/右圆极化时，天线阵面布局示意图；
图7为本发明实施例所公开的一种非周期天线阵列布阵方法中不同的阵面稀疏因子对应的天线阵面布局示意图；
图8为本发明实施例所公开的一种非周期天线阵列布阵方法中天线阵面采用等加权对应的发射态波瓣图；
图9为本发明实施例所公开的一种非周期天线阵列布阵方法中天线阵面采用-35dB圆形泰勒权值对应的接收态波瓣图；
图10为本发明实施例所公开的一种非周期天线阵列布阵方法中矩形口径布局对应的各天线子阵中心的相对位置关系示意图；
图11为本发明实施例所公开的一种非周期天线阵列布阵方法中六边形口径布局对应的各天线子阵中心的相对位置关系示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1和图2所示，一种非周期天线阵列布阵方法，所述方法包括：
S1：确定整个天线阵面上每个天线子阵2的中心坐标；本发明实施例中整个天线阵面上包括M个天线子阵2，每个天线子阵2内包含N个天线单元1。S1具体为：通过公式
Figure BDA0003112550690000081
获取整个天线阵面上每个天线子阵2的中心坐标，其中，m表示第m个天线子阵2且1≤m≤M，M表示整个天线阵面上天线子阵2的总数，Xm表示第m个天线子阵2的中心横坐标，Ym表示第m个天线子阵2的中心纵坐标，Rm表示阵面稀疏因子，D表示天线子阵2的外形尺寸，
Figure BDA0003112550690000082
表示黄金分割角且
Figure BDA0003112550690000083
所述天线阵面内每个天线子阵2对应连接有一个T/R有源通道3，整个天线阵面共包含M个有源通道，每个天线子阵2内各个天线单元1通过合成网络形成一个端口与对应的T/R有源通道3连接，参阅图3，显示了天线子阵2内系统级联示意图。天线子阵2内各个天线单元1通过合成网络，形成一个射频总口，并连接至对应的T/R有源通道3。另外，天线子阵2内各个天线单元1可采用规则布阵，也可采用非规则布阵，不对天线子阵2内天线单元1分布作限定。所述天线子阵2的外形尺寸D大于或等于1λ。天线子阵2内各个天线单元1的间距大于或等于0.5λ，λ为工作频点对应的波长。
S2：每个天线子阵2绕其中心进行旋转，获取旋转后的天线子阵2内各天线单元1的坐标与旋转前的天线子阵2内各天线单元1的坐标关系；具体过程为：通过公式
Figure BDA0003112550690000091
获取旋转后的天线子阵2内各天线单元1的坐标与旋转前的天线子阵2内各天线单元1的坐标关系，其中，Xn、Yn分别表示旋转前的第m个天线子阵2内第n个天线单元1的横纵坐标，X′n、Y′n分别表示旋转后的第m个天线子阵2内第n个天线单元1的横纵坐标，θm表示第m个天线子阵2旋转的角度，X′n、Y′n计算出的结果均为行向量。
S3：根据整个天线阵面上每个天线子阵2的中心坐标以及旋转后的天线子阵2内各天线单元1的坐标与旋转前的天线子阵2内各天线单元1的坐标关系，获取天线阵面上各个天线单元1的坐标；具体过程为：通过公式
Figure BDA0003112550690000101
获取天线阵面上各个天线单元1的坐标，其中，Xm,n表示天线阵面上第m个天线子阵2内第n个天线单元1的横坐标，Ym,n表示天线阵面上第m个天线子阵2内第n个天线单元1的纵坐标，ones(1,N)表示1行N列的单个元素为1的行向量，ones(M,1)表示M行1列的单个元素为1的列向量。
参阅图4至图6，显示了不同极化类型对应的天线阵面布局示意图。第m个天线子阵2旋转的角度θm随天线阵面的极化特性进行设置，当天线阵面工作在水平/垂直线极化时，θm取值为0；当天线阵面工作在+45°/-45°斜极化时，θm取值为π/4；当天线阵面工作在左/右旋圆极化时，θm取值为
Figure BDA0003112550690000102
所述阵面稀疏因子Rm的取值大于或等于1；当Rm＝1时，天线阵面呈分布均匀趋势；当Rm随天线子阵2编号从1逐渐升高时，天线阵面呈中心密集、边缘稀疏分布。参阅图1和图7，显示了不同的阵面稀疏因子对应的天线阵面布局示意图，图2中阵面稀疏因子Rm＝1(1≤m≤M)，显然天线阵面的呈分布均匀趋势；图7中阵面稀疏因子Rm＝linspace(1,1.5,M)(1≤m≤M)，显然天线阵面呈中心密集、边缘稀疏分布。
继续参阅图7，天线阵面共有M＝500个天线子阵2，每个天线子阵2包含4个天线单元1，天线子阵2的外形尺寸D＝1.5λ，其中λ为工作频点对应的波长。阵面稀疏因子Rm＝1(1≤m≤M)，且天线子阵2的旋转角
Figure BDA0003112550690000103
其中
Figure BDA0003112550690000104
为黄金分割角。
图8、图9分别给出了天线阵面在发射和接收态的切面波瓣图。切面波瓣图中栅瓣电平抑制到-33dB以下，证实了本发明所提供的非周期布阵方法的有效性.
参阅图10、图11，本发明所提出的布阵方法为了适应不同类型的阵面口径布局，可以通过选取天线阵面中一部分天线子阵2(图中的实心点)作为主辐射阵面，移除非工作的天线子阵2(图中的空心点)，最终形成矩形口径布局、六边形口径布局，亦可以根据需要构建不同类型的阵面口径类型。
通过以上技术方案，本发明不需要通过智能优化算法对阵面进行优化，只需确定整个天线阵面上每个天线子阵2的中心坐标，获取旋转后的天线子阵2内各天线单元1的坐标与旋转前的天线子阵2内各天线单元1的坐标关系，根据整个天线阵面上每个天线子阵2的中心坐标以及旋转后的天线子阵2内各天线单元1的坐标与旋转前的天线子阵2内各天线单元1的坐标关系，获取天线阵面上各个天线单元1的坐标，直接根据布阵，有效降低布阵计算时间，有效降低优化成本。
实施例2
与本发明实施例1相对应的，本发明实施例2还提供一种非周期天线阵列布阵装置，所述装置包括：
天线子阵2中心获取模块，用于确定整个天线阵面上每个天线子阵2的中心坐标；
天线子阵2旋转模块，用于每个天线子阵2绕其中心进行旋转，获取旋转后的天线子阵2内各天线单元1的坐标与旋转前的天线子阵2内各天线单元1的坐标关系；
天线单元1坐标获取模块，用于根据整个天线阵面上每个天线子阵2的中心坐标以及旋转后的天线子阵2内各天线单元1的坐标与旋转前的天线子阵2内各天线单元1的坐标关系，获取天线阵面上各个天线单元1的坐标。
具体的，所述天线子阵2中心获取模块还用于：通过公式
Figure BDA0003112550690000121
获取整个天线阵面上每个天线子阵2的中心坐标，其中，m表示第m个天线子阵2且1≤m≤M，M表示整个天线阵面上天线子阵2的总数，Xm表示第m个天线子阵2的中心横坐标，Ym表示第m个天线子阵2的中心纵坐标，Rm表示阵面稀疏因子，D表示天线子阵2的外形尺寸，
Figure BDA0003112550690000122
表示黄金分割角且
Figure BDA0003112550690000123
更具体的，所述阵面稀疏因子Rm的取值大于或等于1；当Rm＝1时，天线阵面呈分布均匀趋势；当Rm随天线子阵2编号从1逐渐升高时，天线阵面呈中心密集、边缘稀疏分布。
更具体的，所述天线阵面内每个天线子阵2对应连接有一个T/R有源通道3，整个天线阵面共包含M个有源通道，每个天线子阵2内各个天线单元1通过合成网络形成一个端口与对应的T/R有源通道3连接。
更具体的，所述天线子阵2的外形尺寸D大于或等于1λ。
更具体的，所述天线子阵2旋转模块还用于：通过公式
Figure BDA0003112550690000124
获取旋转后的天线子阵2内各天线单元1的坐标与旋转前的天线子阵2内各天线单元1的坐标关系，其中，Xn、Yn分别表示旋转前的第m个天线子阵2内第n个天线单元1的横纵坐标，X′n、Y′n分别表示旋转后的第m个天线子阵2内第n个天线单元1的横纵坐标，θm表示第m个天线子阵2旋转的角度。
再具体的，所述天线单元1坐标获取模块还用于：通过公式
Figure BDA0003112550690000131
获取天线阵面上各个天线单元1的坐标，其中，Xm,n表示天线阵面上第m个天线子阵2内第n个天线单元1的横坐标，Ym,n表示天线阵面上第m个天线子阵2内第n个天线单元1的纵坐标，ones(1,N)表示1行N列的单个元素为1的行向量，ones(M,1)表示M行1列的单个元素为1的列向量。
再具体的，第m个天线子阵2旋转的角度θm随天线阵面的极化特性进行设置，当天线阵面工作在水平/垂直线极化时，θm取值为0；当天线阵面工作在+45°/-45°斜极化时，θm取值为π/4；当天线阵面工作在左/右旋圆极化时，θm取值为
Figure BDA0003112550690000132
具体的，天线子阵2内各个天线单元1的间距大于或等于0.5λ，λ为工作频点对应的波长。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种非周期天线阵列布阵方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤一：确定整个天线阵面上每个天线子阵的中心坐标；具体包括：
通过公式
Figure FDA0003855426810000011
获取整个天线阵面上每个天线子阵的中心坐标，其中，m表示第m个天线子阵且1≤m≤M，M表示整个天线阵面上天线子阵的总数，Xm表示第m个天线子阵的中心横坐标，Ym表示第m个天线子阵的中心纵坐标，Rm表示阵面稀疏因子，D表示天线子阵的外形尺寸，
Figure FDA0003855426810000012
表示黄金分割角且
Figure FDA0003855426810000013
步骤二：每个天线子阵绕其中心进行旋转，每个天线子阵旋转的角度随天线阵面的极化特性进行设置，获取旋转后的天线子阵内各天线单元的坐标与旋转前的天线子阵内各天线单元的坐标关系；具体包括：
通过公式
Figure FDA0003855426810000014
获取旋转后的天线子阵内各天线单元的坐标与旋转前的天线子阵内各天线单元的坐标关系，其中，Xn、Yn分别表示旋转前的第m个天线子阵内第n个天线单元的横纵坐标，Xn′、Yn′分别表示旋转后的第m个天线子阵内第n个天线单元的横纵坐标，θm表示第m个天线子阵旋转的角度；
步骤三：根据整个天线阵面上每个天线子阵的中心坐标以及旋转后的天线子阵内各天线单元的坐标与旋转前的天线子阵内各天线单元的坐标关系，获取天线阵面上各个天线单元的坐标，具体包括：
通过公式
Figure FDA0003855426810000021
获取天线阵面上各个天线单元的坐标，其中，Xm,n表示天线阵面上第m个天线子阵内第n个天线单元的横坐标，Ym,n表示天线阵面上第m个天线子阵内第n个天线单元的纵坐标，ones(1,N)表示1行N列的单个元素为1的行向量，ones(M,1)表示M行1列的单个元素为1的列向量。
2.根据权利要求1所述的一种非周期天线阵列布阵方法，其特征在于，所述阵面稀疏因子Rm的取值大于或等于1；当Rm＝1时，天线阵面呈分布均匀趋势；当Rm随天线子阵编号从1逐渐升高时，天线阵面呈中心密集、边缘稀疏分布。
3.根据权利要求1所述的一种非周期天线阵列布阵方法，其特征在于，所述天线阵面内每个天线子阵对应连接有一个T/R有源通道，整个天线阵面共包含M个有源通道，每个天线子阵内各个天线单元通过合成网络形成一个端口与对应的T/R有源通道连接。
4.根据权利要求1所述的一种非周期天线阵列布阵方法，其特征在于，所述天线子阵的外形尺寸D大于或等于1λ。
5.根据权利要求1所述的一种非周期天线阵列布阵方法，其特征在于，第m个天线子阵旋转的角度θm随天线阵面的极化特性进行设置，当天线阵面工作在水平/垂直线极化时，θm取值为0；当天线阵面工作在+45°/-45°斜极化时，θm取值为π/4；当天线阵面工作在左/右旋圆极化时，θm取值为
Figure FDA0003855426810000022
6.根据权利要求1所述的一种非周期天线阵列布阵方法，其特征在于，天线子阵内各个天线单元的间距大于或等于0.5λ，λ为工作频点对应的波长。
7.一种非周期天线阵列布阵装置，其特征在于，所述装置包括：
天线子阵中心获取模块，用于确定整个天线阵面上每个天线子阵的中心坐标；具体包括：
通过公式
Figure FDA0003855426810000031
获取整个天线阵面上每个天线子阵的中心坐标，其中，m表示第m个天线子阵且1≤m≤M，M表示整个天线阵面上天线子阵的总数，Xm表示第m个天线子阵的中心横坐标，Ym表示第m个天线子阵的中心纵坐标，Rm表示阵面稀疏因子，D表示天线子阵的外形尺寸，
Figure FDA0003855426810000032
表示黄金分割角且
Figure FDA0003855426810000033
天线子阵旋转模块，用于每个天线子阵绕其中心进行旋转，每个天线子阵旋转的角度随天线阵面的极化特性进行设置，获取旋转后的天线子阵内各天线单元的坐标与旋转前的天线子阵内各天线单元的坐标关系；具体包括：
通过公式
Figure FDA0003855426810000034
获取旋转后的天线子阵内各天线单元的坐标与旋转前的天线子阵内各天线单元的坐标关系，其中，Xn、Yn分别表示旋转前的第m个天线子阵内第n个天线单元的横纵坐标，Xn′、Yn′分别表示旋转后的第m个天线子阵内第n个天线单元的横纵坐标，θm表示第m个天线子阵旋转的角度；
天线单元坐标获取模块，用于根据整个天线阵面上每个天线子阵的中心坐标以及旋转后的天线子阵内各天线单元的坐标与旋转前的天线子阵内各天线单元的坐标关系，获取天线阵面上各个天线单元的坐标，具体包括：
通过公式
Figure FDA0003855426810000041
获取天线阵面上各个天线单元的坐标，其中，Xm,n表示天线阵面上第m个天线子阵内第n个天线单元的横坐标，Ym,n表示天线阵面上第m个天线子阵内第n个天线单元的纵坐标，ones(1,N)表示1行N列的单个元素为1的行向量，ones(M,1)表示M行1列的单个元素为1的列向量。
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