CN115524540A - 场地散射不确定度仿真模型构建方法、装置、设备及介质 - Google Patents

场地散射不确定度仿真模型构建方法、装置、设备及介质 Download PDF

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CN115524540A
CN115524540A CN202210984989.9A CN202210984989A CN115524540A CN 115524540 A CN115524540 A CN 115524540A CN 202210984989 A CN202210984989 A CN 202210984989A CN 115524540 A CN115524540 A CN 115524540A
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CN
China
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model
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antenna
probe
wave
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CN202210984989.9A
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沈伦玉
李华军
徐文杰
魏平
吴杰
赵虔�
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Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
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Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
    • G01R29/10—Radiation diagrams of antennas

Abstract

本申请公开了场地散射不确定度仿真模型构建方法、装置、设备及介质，涉及场地散射不确定度测试技术领域，该方法包括基于弗里斯传输公式和传输模型，获取待测天线与探头间的直达波的信号插损模型；基于角度参数、反射率参数和所述直达波的信号插损模型，构建所述待测天线与所述探头间的反射波的信号插损模型；基于所述直达波的信号插损模型和所述反射波的信号插损模型，构建所述反射波与所述直达波的比值模型；基于未经场地反射时的测量结果和所述比值模型，获得经场地反射时的测量结果；基于所述未经场地反射时的测量结果和所述经场地反射时的测量结果，获得不确定度分量。通过该方法构建的模型能极大的提高天线测量的准确性。

Description

场地散射不确定度仿真模型构建方法、装置、设备及介质
技术领域
本申请涉及场地散射不确定度确定技术领域，尤其涉及场地散射不确定度仿真模型构建方法、装置、设备及介质。
背景技术
天线电性能测量关注的重点是天线的远场辐射特性，然而要正确测量天线的远场辐射特性，首先需要得到一个均匀的平面电磁波。根据平面波的获取方式，天线测量技术分为远场测试法和近场测试法。其中，远场测试法和近场测试法中测试场地的散射是影响天线测量准确性的一个重要因素。测试场地引入的不确定度分量，通常需要让待测天线和探头在测量系统中平移，但与此同时会导致测试系统的机械误差变得难以控制，使得该项工作很难完成。
现有技术中测试场地散射的不确定度时，只考虑了电磁波距离的衰减因素。如此不能准确的测试场地散射的不确定度，从而影响到天线测量的准确性。
发明内容
本申请的主要目的在于提供场地散射不确定度仿真模型构建方法、装置、设备及介质，旨在解决现有技术中不能准确的测试场地散射的不确定度，从而影响到天线测量的准确性的技术问题。
为实现上述目的，本申请第一方面提供了场地散射不确定度仿真模型构建方法，所述方法包括：
基于弗里斯传输公式和传输模型，获取待测天线与探头间的直达波的信号插损模型；其中，所述待测天线用于接收电磁波，所述探头用于发送电磁波，所述直达波为未经反射从所述探头处直接到达所述待测天线处的电磁波；所述传输模型为未经反射从所述探头处直接到达所述待测天线处的电磁波功率的传输模型；
基于角度参数、反射率参数和所述直达波的信号插损模型，构建所述待测天线与所述探头间的反射波的信号插损模型；其中，所述角度参数为在所述探头和所述待测天线的增益中引入的角度参数，所述反射率参数为电磁波入射到吸波材料后的反射率参数；
基于所述直达波的信号插损模型和所述反射波的信号插损模型，构建所述反射波与所述直达波的比值模型；
基于未经场地反射时的测量结果和所述比值模型，获得经场地反射时的测量结果；
基于所述未经场地反射时的测量结果和所述经场地反射时的测量结果，获得不确定度分量；其中，所述不确定度分量为由场地反射引入的不确定度分量。
可选地，所述基于所述未经场地反射时的测量结果和所述经场地反射时的测量结果，获得不确定度分量，包括：
获得所述未经场地反射时的测量结果的远场方向图和所述经场地反射时的测量结果的远场方向图；
基于所述未经场地反射时的测量结果的远场方向图和所述经场地反射时的测量结果的远场方向图，获得所述不确定度分量。
可选地，所述基于未经场地反射时的测量结果和所述比值模型，获得经场地反射时的测量结果，包括：
通过如下关系式，获得经场地反射时的测量结果：
S'21＝S21(θ,φ)×(1+εabsrb)
其中，S'21表示经场地反射时的测量结果，S21为未经场地反射时的测量结果，φ表示电磁波的入射角，θ表示探头的所处角度，εabsrb表示比值模型。
可选地，所述基于所述直达波的信号插损模型和所述反射波的信号插损模型，构建所述反射波与所述直达波的比值模型，包括：
通过如下关系式，获得所述反射波与所述直达波的比值模型：
Figure RE-GDA0003935751040000031
其中，
Figure RE-GDA0003935751040000032
表示直达波的信号插损模型，
Figure RE-GDA0003935751040000033
表示反射波的信号插损模型， dR表示电磁波从探头出发经吸波材料一次反射后到达待测天线的距离，dD表示待测天线与探头间的直线距离，Γ(φ)表示电磁波以入射角φ入射到吸波材料后的反射率，Gprobe(θ”)表示探头在θ”角度方向的增益；
Figure RE-GDA0003935751040000034
表示电磁波经反射一次后到达待测天线时，在θ'角度方向的增益；Gprobe(θ”＝0)表示探头视轴方向的增益；
Figure RE-GDA0003935751040000035
表示电磁波直接到达待测天线时，待测天线所在方向的增益。
可选地，所述基于角度参数、反射率参数和所述直达波的信号插损模型，构建所述待测天线与所述探头间的反射波的信号插损模型，包括：
通过如下关系式，获得所述反射波的信号插损模型：
Figure RE-GDA0003935751040000036
其中，λ表示电磁波的波长。
可选地，所述基于弗里斯传输公式和传输模型，获取待测天线与探头间的直达波的信号插损模型，包括：
通过如下关系式，获得所述直达波的信号插损模型：
Figure RE-GDA0003935751040000037
可选地，所述基于弗里斯传输公式和传输模型，获取待测天线与探头间的直达波的信号插损模型，包括：
通过如下关系式，获得所述传输模型：
PAUT＝PProbeGprobeGAUT(λ/4πd)2
其中，PAUT表示待测天线的接收功率，PProbe表示探头的发射功率，GAUT表示待测天线的增益，Gprobe表示探头的增益，d表示待测天线与探头间的距离。
第二方面，一种场地散射不确定度仿真模型构建装置，所述装置包括：
获取模块，用于基于弗里斯传输公式和传输模型，获取待测天线与探头间的直达波的信号插损模型；其中，所述待测天线用于接收电磁波，所述探头用于发送电磁波，所述直达波为未经反射从所述探头处直接到达所述待测天线处的电磁波；所述传输模型为未经反射从所述探头处直接到达所述待测天线处的电磁波功率的传输模型；
第一构建模型，用于基于角度参数、反射率参数和所述直达波的信号插损模型，构建所述待测天线与所述探头间的反射波的信号插损模型；其中，所述角度参数为在所述探头和所述待测天线的增益中引入的角度参数，所述反射率参数为电磁波入射到吸波材料后的反射率参数；
第二构建模型，用于基于所述直达波的信号插损模型和所述反射波的信号插损模型，构建所述反射波与所述直达波的比值模型；
第一获得模块，用于基于未经场地反射时的测量结果和所述比值模型，获得经场地反射时的测量结果；
第二获得模块，用于基于所述未经场地反射时的测量结果和所述经场地反射时的测量结果，获得不确定度分量；其中，所述不确定度分量为由场地反射引入的不确定度分量。
第三方面，本申请提供了一种计算机设备，该计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序，实现实施例中所述的方法。
第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，处理器执行所述计算机程序，实现实施例中所述的方法。
通过上述技术方案，本申请至少具有如下有益效果：
本申请实施例提出的场地散射不确定度仿真模型构建方法、装置、设备及介质，该方法通过先基于弗里斯传输公式和传输模型，获取待测天线与探头间的直达波的信号插损模型；其中，所述待测天线用于接收电磁波，所述探头用于发送电磁波，所述直达波为未经反射从所述探头处直接到达所述待测天线处的电磁波；所述传输模型为未经反射从所述探头处直接到达所述待测天线处的电磁波功率的传输模型；然后基于角度参数、反射率参数和所述直达波的信号插损模型，构建所述待测天线与所述探头间的反射波的信号插损模型；其中，所述角度参数为在所述探头和所述待测天线的增益中引入的角度参数，所述反射率参数为电磁波入射到吸波材料后的反射率参数；然后基于所述直达波的信号插损模型和所述反射波的信号插损模型，构建所述反射波与所述直达波的比值模型；再基于未经场地反射时的测量结果和所述比值模型，获得经场地反射时的测量结果；最后基于所述未经场地反射时的测量结果和所述经场地反射时的测量结果，获得不确定度分量；其中，所述不确定度分量为由场地反射引入的不确定度分量。通过该方法测定场地散射不确定度时，先获得没有经过反射的直达波的信号插损，然后获得经过反射后反射波的信号插损。其中，直达波的信号插损可以直接获得，反射波的信号插损考虑了实际情况中待测天线的所处角度、探头的所处角度以及电磁波在吸波材料处反射的反射率。然后，通过反射波的信号插损和直达波的信号插损的比值得到比值模型，再基于未经场地反射时的测量结果和比值模型，获得经场地反射时的测量结果，其中未经场地反射时的测量结果可以直接获得，最后通过未经场地反射时的测量结果和经场地反射时的测量结果，获得场地散射的不确定度分量。即，本申请的技术方案由于引入了待测天线所处的角度参数、探头所处的角度参数和吸波材料的反射率参数，待测天线所处的角度参数、探头所处的角度参数和吸波材料的反射率参数更贴合电磁波的实际传播情况，如此在测试电磁波的不确定度分量时，不仅仅考虑了待测天线和探头间的距离，而且还考虑了电磁波实际传播过程中，待测天线所处的角度参数、探头所处的角度和吸波材料的反射率。因此，通过该方法测定场地散射不确定度时，考虑到影响不确定度分量的因素更多。基于考虑了更多电磁波实际传播过程中的因素而构建的模型，能更准确的测试出电磁波场地散射的不确定度分量。基于更准确的电磁波场地散射的不确定度分量，从而能极大的提高天线测量的准确性。
附图说明
图1为本申请实施例涉及的硬件运行环境的计算机设备结构示意图；
图2为本申请实施例的场地散射不确定度仿真模型构建方法的流程图；
图3为本申请实施例中探头发送电磁波经过反射后的示意图；
图4为步骤S14的一种具体执行方法的流程示意图；
图5为本申请实施例中没有场地反射得到的E面近场数据图形示意图；
图6为本申请实施例中没有场地反射得到的H面近场数据图形示意图；
图7为本申请实施例中有场地反射得到的E面近场数据图形示意图；
图8为本申请实施例中有场地反射得到的H面近场数据图形示意图；
图9为本申请实施例的场地散射不确定度仿真模型构建装置的示意图。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
天线电性能测量关注的重点是天线的远场辐射特性，然而要正确测量天线的远场辐射特性，首先需要得到一个均匀的平面电磁波。根据平面波的获取方式，天线测量技术分为远场测试法和近场测试法：远场测试法的特点在于所得到的远场数据不需要计算转换，直接就是天线的远场辐射特性，远场测试可分为天线高架场测试、天线斜架测试和地面反射测试三类。但远场测试法需要待测天线与辅助天线之间的最小测试距离满足远场测试条件，且测试场地一般要求地面平坦开阔，无金属阻挡物和反射体，对于现代的一些测量精度要求较高的天线，远场测试法已经无法满足需求。
近场测试是采用一个特性已知的探头扫描测量待测天线(AUT)的近场区某一表面上的幅度和相位信息，通过严格的数学变换而求待测天线(AUT) 的远场的辐射特性的测试方法。近场测试法目前一共可分为平面扫描测试法、圆柱扫描测试法和球面扫描测试法。近场测试法由于其具备了保密性好、受天气等环境因素影响小、测试精度高、可全天后工作等特点，现已成为较为主流的天线测试方法。但同时也因其近场测试的特点，导致对机械系统的定位精度要求较高，故需要针对测量场地、射频系统、扫描子系统以及背景控制等影响量开展分析和研究。其中测试场地的散射是影响天线测量准确性的一个重要因素，测试场地引入的不确定度分量，通常需要让待测天线(AUT) 和探头在测量系统中平移，但与此同时会导致测试系统的机械误差变得难以控制，使得该项工作很难完成。
目前对于场地散射的不确定度分析建模只考虑了电磁波的距离衰减且对于收发天线的增益各向异性也并未考虑，在传统方法中获得的反射率参数也只是通过材料电磁参数计算而得。综上，目前测试场地散射的不确定度时，只考虑了电磁波距离的衰减因素。如此不能准确的测试场地散射的不确定度，从而影响到天线测量的准确性。
为了解决上述技术问题，本申请提供了场地散射不确定度仿真模型构建方法、装置、设备及介质，在介绍本申请的具体技术方案之前，先介绍下本申请实施例方案涉及的硬件运行环境。
参照图1，图1为本申请实施例方案涉及的硬件运行环境的计算机设备结构示意图。
如图1所示，该计算机设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器 (CentralProcessing Unit，CPU)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口 1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004 可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(WIreless-FIdelity， WI-FI)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)存储器，也可以是稳定的非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对计算机设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、数据存储模块、网络通信模块、用户接口模块以及电子程序。
在图1所示的计算机设备中，网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明计算机设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在计算机设备中，所述计算机设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的场地散射不确定度仿真模型构建装置，并执行本申请实施例提供的场地散射不确定度仿真模型构建方法。
参照图2，基于前述实施例的硬件环境，本申请的实施例提供了场地散射不确定度仿真模型构建方法，该方法包括：
S10：基于弗里斯传输公式和传输模型，获取待测天线与探头间的直达波的信号插损模型；其中，所述待测天线用于接收电磁波，所述探头用于发送电磁波，所述直达波为未经反射从所述探头处直接到达所述待测天线处的电磁波；所述传输模型为未经反射从所述探头处直接到达所述待测天线处的电磁波功率的传输模型。
在具体实施过程中，弗里斯传输公式是最重要的天线理论公式，它将传输功率、天线增益、距离、波长与接收功率联系起来，弗里斯公式是用来计算从一个天线到第二个天线的接收功率。具体的，弗里斯传输公式可以通过现有技术获得。传输模型是理想条件下待测天线与探头之间的传输模型，所谓“理想条件”是指电磁波在传输过程中没有经过反射。具体的，通过如下关系式，获得所述传输模型：
PAUT＝PProbeGprobeGAUT(λ/4πd)2
其中，PAUT表示待测天线的接收功率，PProbe表示探头的发射功率，GAUT表示待测天线的增益，Gprobe表示探头的增益，d表示待测天线与探头间的距离。
信号插损是指将某些器件或分支电路(滤波器、阻抗匹配器等)加进某一电路时，能量或增益的损耗，这里指探头发送的电磁波没有经过反射到达待测天线处信号的损失量。具体的，通过如下关系式，获得所述直达波的信号插损模型：
Figure RE-GDA0003935751040000091
S11：基于角度参数、反射率参数和所述直达波的信号插损模型，构建所述待测天线与所述探头间的反射波的信号插损模型；其中，所述角度参数为在所述探头和所述待测天线的增益中引入的角度参数，所述反射率参数为电磁波入射到吸波材料后的反射率参数。
在具体实施过程中，如图3所示，角度参数为在探头和待测天线的增益中引入的角度参数，待测天线与探头的增益与方向角度有关，并不是各个方向增益相同。反射率参数为电磁波入射到吸波材料后的反射率参数，也就是电磁波在反射面上的入射角度或反射角度。待测天线与所述探头间的反射波的信号插损是指探头发送的电磁波经过反射到达待测天线处信号的损失量。具体的，通过如下关系式，获得所述反射波的信号插损模型：
Figure RE-GDA0003935751040000101
其中，λ表示电磁波的波长。
S12：基于所述直达波的信号插损模型和所述反射波的信号插损模型，构建所述反射波与所述直达波的比值模型。
在具体实施过程中，反射波与所述直达波的比值模型即由反射面反射引入的干扰量。通过如下关系式，获得所述反射波与所述直达波的比值模型：
Figure RE-GDA0003935751040000102
其中，
Figure RE-GDA0003935751040000103
表示直达波的信号插损模型，
Figure RE-GDA0003935751040000104
表示反射波的信号插损模型， dR表示电磁波从探头出发经吸波材料一次反射后到达待测天线的距离，dD表示待测天线与探头间的直线距离，Γ(φ)表示电磁波以入射角φ入射到吸波材料后的反射率，该反射率的值不同于传统的通过材料电磁参数计算而得，而是根据试验具体环境量获得；Gprobe(θ”)表示探头在θ”角度方向的增益；
Figure RE-GDA0003935751040000105
表示电磁波经反射一次后到达待测天线时，在θ'角度方向的增益；Gprobe(θ”＝0)表示探头视轴方向的增益；
Figure RE-GDA0003935751040000106
表示电磁波直接到达待测天线时，待测天线所在方向的增益。
S13：基于未经场地反射时的测量结果和所述比值模型，获得经场地反射时的测量结果。
在具体实施过程中，未经场地反射时的测量结果是指电磁波没有经过反射直接被测量的结果，具体的，可以通过现有技术获得；经场地反射时的测量结果是指电磁波经过反射直接被测量的结果。具体的，通过如下关系式，获得经场地反射时的测量结果：
S'21＝S21(θ,φ)×(1+εabsrb)
其中，S'21表示经场地反射时的测量结果，S21为未经场地反射时的测量结果，φ表示电磁波的入射角，θ表示探头的所处角度，εabsrb表示比值模型。
S14：基于所述未经场地反射时的测量结果和所述经场地反射时的测量结果，获得不确定度分量；其中，所述不确定度分量为由场地反射引入的不确定度分量。
在具体实施过程中，为了更直观、更方便的获得不确定度分量，如图4 所示，步骤S14具体包括如下步骤：
S141：获得所述未经场地反射时的测量结果的远场方向图和所述经场地反射时的测量结果的远场方向图。
具体实施过程中，将未经场地反射时的测量结果生成相应的远场方向图，将经场地反射时的测量结果生成相应的远场方向图，远场方向图是本领域技术人员常使用的图，生成远场方向图的方法也是本领域技术人员所知晓的。
S142：基于所述未经场地反射时的测量结果的远场方向图和所述经场地反射时的测量结果的远场方向图，获得所述不确定度分量。
具体实施过程中，根据相应的远场方向图可以更直观、更方便、更准确的获得不确定度分量。
综上，本申请在探头与待测天线的增益中引入角度参数，并在场地的反射中引入吸波材料反射率参数，且引入的吸波材料反射率是根据试验环境测试得出，借助于弗里斯(Friis)传输公式并采用自比较法计算由铺设有吸波材料的墙面反射引入的干扰量，得到引入干扰量前后的比值模型。具体的，通过该方法测定场地散射不确定度时，先获得没有经过反射的直达波的信号插损，然后获得经过反射后反射波的信号插损。其中，直达波的信号插损可以直接获得，反射波的信号插损考虑了实际情况中待测天线的所处角度、探头的所处角度以及电磁波在吸波材料处反射的反射率。然后，通过反射波的信号插损和直达波的信号插损的比值得到比值模型，再基于未经场地反射时的测量结果和比值模型，获得经场地反射时的测量结果，其中未经场地反射时的测量结果可以直接获得，最后通过未经场地反射时的测量结果和经场地反射时的测量结果，获得场地散射的不确定度分量。即，本申请的技术方案由于引入了待测天线所处的角度参数、探头所处的角度参数和吸波材料的反射率参数，待测天线所处的角度参数、探头所处的角度参数和吸波材料的反射率参数更贴合电磁波的实际传播情况，如此在测试电磁波的不确定度分量时，不仅仅考虑了待测天线和探头间的距离，而且还考虑了电磁波实际传播过程中，待测天线所处的角度参数、探头所处的角度和吸波材料的反射率。因此，通过该方法测定场地散射不确定度时，考虑到影响不确定度分量的因素更多。基于考虑了更多电磁波实际传播过程中的因素而构建的模型，能更准确的测试出电磁波场地散射的不确定度分量。基于更准确的电磁波场地散射的不确定度分量，从而能极大的提高天线测量的准确性。
为了验证该方法的有效性，下面列举一个具体实例。
按照上述分析方法，采用开口波导作为阵元，并采用6个阵元构成的阵列天线来仿真分析，6个X波段的开口波导构成在E面方向呈线阵，相邻波导相距31.25mm构成，其中开口波导的尺寸为：22.86mm*10.16mm*40mm。
采用球面近场法来分析场地散射引入对测量结果的影响，其中球面近场数据采集信息如下：
球面近场半径：R＝1.5m
采用范围：方位角
Figure RE-GDA0003935751040000121
0～360°，采样率
Figure RE-GDA0003935751040000122
极化角：θ：0～180°，采样率Nθ＝64。
上述条件下，远场有效角度范围为：θ＝0～168°。
首先假定没有场地反射也不考虑其它因素的影响，即理想条件下，得到的近场数据图形，如图5-图6所示。
图5-图6中，FF表示直接采用矩量法软件仿真得到的阵列天线的远场方向图，SNF表示采用球面近场-远场测量方法得到的远场天线的方向图，由图可见，在-100～+100°范围内，除了零点外，差别远小于1。即在理想条件下由球面近场-远场变换算法引入的误差很小。
其次，依据上述分析方法引入场地散射，结果如下图7-图8所示。其中 SNF表示引入场地散射后采用球面近场-远场测量方法得到的远场天线的方向图。
比较分析可以发现场地散射对零深(差波束零深)的影响最大，不仅会改变其零深值大小，而且会改变其位置；且场地散射在总体上使得天线副瓣电平太高；即使在-24dB反射率条件下，对副瓣电平的影响也比较明显。故在测量天线方向图的过程中，对场地散射的不确定度分析至关重要，同时也为天线测量的误差分析提供一种参考。
在另一实施例中，如图9所示，基于与前述实施例相同的发明思路，本申请的实施例还提供了一种仓储物流配送路径规划装置，该装置包括：
获取模块，用于基于弗里斯传输公式和传输模型，获取待测天线与探头间的直达波的信号插损模型；其中，所述待测天线用于接收电磁波，所述探头用于发送电磁波，所述直达波为未经反射从所述探头处直接到达所述待测天线处的电磁波；所述传输模型为未经反射从所述探头处直接到达所述待测天线处的电磁波功率的传输模型；
第一构建模型，用于基于角度参数、反射率参数和所述直达波的信号插损模型，构建所述待测天线与所述探头间的反射波的信号插损模型；其中，所述角度参数为在所述探头和所述待测天线的增益中引入的角度参数，所述反射率参数为电磁波入射到吸波材料后的反射率参数；
第二构建模型，用于基于所述直达波的信号插损模型和所述反射波的信号插损模型，构建所述反射波与所述直达波的比值模型；
第一获得模块，用于基于未经场地反射时的测量结果和所述比值模型，获得经场地反射时的测量结果；
第二获得模块，用于基于所述未经场地反射时的测量结果和所述经场地反射时的测量结果，获得不确定度分量；其中，所述不确定度分量为由场地反射引入的不确定度分量。
需要说明的是，本实施例中场地散射不确定度仿真模型构建装置中各模块是与前述实施例中的场地散射不确定度仿真模型构建方法中的各步骤一一对应，因此，本实施例的具体实施方式和达到的技术效果可参照前述场地散射不确定度仿真模型构建方法的实施方式，这里不再赘述。
此外，在一种实施例中，本申请还提供一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器，存储器以及存储在所述存储器中的计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时实现前述实施例中方法。
此外，在一种实施例中，本申请还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时实现前述实施例中方法。
在一些实施例中，计算机可读存储介质可以是FRAM、ROM、PROM、 EPROM、EEPROM、闪存、磁表面存储器、光盘、或CD-ROM等存储器；也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种设备。计算机可以是包括智能终端和服务器在内的各种计算设备。
在一些实施例中，可执行指令可以采用程序、软件、软件模块、脚本或代码的形式，按任意形式的编程语言(包括编译或解释语言，或者声明性或过程性语言)来编写，并且其可按任意形式部署，包括被部署为独立的程序或者被部署为模块、组件、子例程或者适合在计算环境中使用的其它单元。
作为示例，可执行指令可以但不一定对应于文件系统中的文件，可以可被存储在保存其它程序或数据的文件的一部分，例如，存储在超文本标记语言(HTML，Hyper TextMarkup Language)文档中的一个或多个脚本中，存储在专用于所讨论的程序的单个文件中，或者，存储在多个协同文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)中。
作为示例，可执行指令可被部署为在一个计算设备上执行，或者在位于一个地点的多个计算设备上执行，又或者，在分布在多个地点且通过通信网络互连的多个计算设备上执行。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器/随机存取存储器、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台多媒体终端设备(可以是手机，计算机，电视接收机，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种场地散射不确定度仿真模型构建方法，其特征在于，所述方法包括：
基于弗里斯传输公式和传输模型，获取待测天线与探头间的直达波的信号插损模型；其中，所述待测天线用于接收电磁波，所述探头用于发送电磁波，所述直达波为未经反射从所述探头处直接到达所述待测天线处的电磁波；所述传输模型为未经反射从所述探头处直接到达所述待测天线处的电磁波功率的传输模型；
基于角度参数、反射率参数和所述直达波的信号插损模型，构建所述待测天线与所述探头间的反射波的信号插损模型；其中，所述角度参数为在所述探头和所述待测天线的增益中引入的角度参数，所述反射率参数为电磁波入射到吸波材料后的反射率参数；
基于所述直达波的信号插损模型和所述反射波的信号插损模型，构建所述反射波与所述直达波的比值模型；
基于未经场地反射时的测量结果和所述比值模型，获得经场地反射时的测量结果；
基于所述未经场地反射时的测量结果和所述经场地反射时的测量结果，获得不确定度分量；其中，所述不确定度分量为由场地反射引入的不确定度分量。
2.如权利要求1所述的场地散射不确定度仿真模型构建方法，其特征在于，所述基于所述未经场地反射时的测量结果和所述经场地反射时的测量结果，获得不确定度分量，包括：
获得所述未经场地反射时的测量结果的远场方向图和所述经场地反射时的测量结果的远场方向图；
基于所述未经场地反射时的测量结果的远场方向图和所述经场地反射时的测量结果的远场方向图，获得所述不确定度分量。
3.如权利要求1所述的场地散射不确定度仿真模型构建方法，其特征在于，所述基于未经场地反射时的测量结果和所述比值模型，获得经场地反射时的测量结果，包括：
通过如下关系式，获得经场地反射时的测量结果：
S'21＝S21(θ,φ)×(1+εabsrb)
其中，S'21表示经场地反射时的测量结果，S21为未经场地反射时的测量结果，φ表示电磁波的入射角，θ表示探头的所处角度，εabsrb表示比值模型。
4.如权利要求3所述的场地散射不确定度仿真模型构建方法，其特征在于，所述基于所述直达波的信号插损模型和所述反射波的信号插损模型，构建所述反射波与所述直达波的比值模型，包括：
通过如下关系式，获得所述反射波与所述直达波的比值模型：
Figure FDA0003801343060000021
其中，
Figure FDA0003801343060000022
表示直达波的信号插损模型，
Figure FDA0003801343060000023
表示反射波的信号插损模型，dR表示电磁波从探头出发经吸波材料一次反射后到达待测天线的距离，dD表示待测天线与探头间的直线距离，Γ(φ)表示电磁波以入射角φ入射到吸波材料后的反射率，Gprobe(θ”)表示探头在θ”角度方向的增益；
Figure FDA0003801343060000024
表示电磁波经反射一次后到达待测天线时，在θ'角度方向的增益；Gprobe(θ”＝0)表示探头视轴方向的增益；
Figure FDA0003801343060000025
表示电磁波直接到达待测天线时，待测天线所在方向的增益。
5.如权利要求4所述的场地散射不确定度仿真模型构建方法，其特征在于，所述基于角度参数、反射率参数和所述直达波的信号插损模型，构建所述待测天线与所述探头间的反射波的信号插损模型，包括：
通过如下关系式，获得所述反射波的信号插损模型：
Figure FDA0003801343060000031
其中，λ表示电磁波的波长。
6.如权利要求4所述的场地散射不确定度仿真模型构建方法，其特征在于，所述基于弗里斯传输公式和传输模型，获取待测天线与探头间的直达波的信号插损模型，包括：
通过如下关系式，获得所述直达波的信号插损模型：
Figure FDA0003801343060000032
7.如权利要求5或6所述的场地散射不确定度仿真模型构建方法，其特征在于，所述基于弗里斯传输公式和传输模型，获取待测天线与探头间的直达波的信号插损模型，包括：
通过如下关系式，获得所述传输模型：
PAUT＝PProbeGprobeGAUT(λ4πd)2
其中，PAUT表示待测天线的接收功率，PProbe表示探头的发射功率，GAUT表示待测天线的增益，Gprobe表示探头的增益，d表示待测天线与探头间的距离。
8.一种场地散射不确定度仿真模型构建装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于基于弗里斯传输公式和传输模型，获取待测天线与探头间的直达波的信号插损模型；其中，所述待测天线用于接收电磁波，所述探头用于发送电磁波，所述直达波为未经反射从所述探头处直接到达所述待测天线处的电磁波；所述传输模型为未经反射从所述探头处直接到达所述待测天线处的电磁波功率的传输模型；
第一构建模型，用于基于角度参数、反射率参数和所述直达波的信号插损模型，构建所述待测天线与所述探头间的反射波的信号插损模型；其中，所述角度参数为在所述探头和所述待测天线的增益中引入的角度参数，所述反射率参数为电磁波入射到吸波材料后的反射率参数；
第二构建模型，用于基于所述直达波的信号插损模型和所述反射波的信号插损模型，构建所述反射波与所述直达波的比值模型；
第一获得模块，用于基于未经场地反射时的测量结果和所述比值模型，获得经场地反射时的测量结果；
第二获得模块，用于基于所述未经场地反射时的测量结果和所述经场地反射时的测量结果，获得不确定度分量；其中，所述不确定度分量为由场地反射引入的不确定度分量。
9.一种计算机设备，其特征在于，该计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序，实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，处理器执行所述计算机程序，实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116840576A (zh) * 2023-06-25 2023-10-03 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种球面近场测量中射频系统不确定度原位评估方法

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