1.一種航天器艙內電場測量天線的轉換系數計算方法,其特征在于包括以下步驟:
(1)根據待求轉換系數的頻率范圍f,在電磁仿真軟件中建立喇叭天線的模型,所述喇
叭天線的工作頻段覆蓋待求轉換系數的頻率范圍f;
(2)根據預先給定的測量天線的結構尺寸參數和電氣性能指標,在電磁仿真軟件中建
立測量天線的模型,所述電氣性能指標包括天線的電壓駐波比和增益,所述測量天線的結
構尺寸參數包括介質基板尺寸、輻射貼片尺寸、饋電探針位置和材料特性;
(3)在電磁仿真軟件中,利用步驟(2)中建立的測量天線模型,仿真計算出測量天線的
電壓駐波比和增益,并與步驟(2)中預先給定的天線電壓駐波比和增益比較,若達到指標要
求,則進入步驟(4);否則,對測量天線模型的結構尺寸參數進行調整后再進行仿真計算和
比較,直到達到指標要求后進入步驟(4);
(4)以步驟(1)中的喇叭天線模型作為發射天線,步驟(3)中的測量天線模型作為接收
天線,建立收發鏈路模型,所述喇叭天線模型口面與接收天線模型口面之間的距離為L;
(5)在步驟(3)中建立的測量天線模型結構包絡上建立N個電場探針;
(6)設置L=L1;
(7)設置喇叭天線和測量天線的饋電端口為波導端口,喇叭天線端口饋電功率為P
in,求
解頻率為f,仿真計算收發鏈路模型;
(8)在收發鏈路模型仿真計算完成后,從計算結果中獲取喇叭天線到測量天線端口的
傳輸系數,并進行Round數學求整,記為S
21,則測量天線端口接收功率P
out由公式:
P
out=P
in+S
21給出;
(9)從計算結果中獲取測量天線結構包絡的N個電場探針的數值,去除N個值中的最大
值和最小值,將剩余N-2個電場值取平均數,并進行Round數學求整,記為E
av;
(10)將步驟(8)中獲得的P
out值設為X軸,步驟(9)中獲得的電場平均值E
av設為Y軸,在直
角坐標系中描出此點;
(11)設置L=L2,重復(7)~(10)步;
(12)設置L=L3,重復(7)~(10)步;
(13)將(10)~(12)步在直角坐標系中描出的3點按照最小二乘法進行曲線擬合,所得
直線為所求頻點f處測量天線測量電場強度與端口接收功率之間關系曲線;
(14)在步驟(13)獲取的關系曲線上任意取一點(x,y),頻點f處測量天線的轉換系數TF
通過公式:
TF(dB/m)=y(dBuV/m)-107(dB)-x(dBm)
給出;
所述N大于等于10。
2.根據權利要求1所述的一種航天器艙內電場測量天線的轉換系數計算方法,其特征
在于:所述步驟(3)中達到指標要求具體為:仿真計算出的測量天線的電壓駐波比與預先給
定的天線電壓駐波比之間差值的絕對值與預先給定的天線電壓駐波比之比小于預設的電
壓駐波比閾值;且仿真計算出的測量天線的增益與預先給定的天線增益之間差值的絕對值
與預先給定的天線增益的絕對值之比小于預設的增益閾值;所述電壓駐波比閾值和增益閾
值的取值范圍均為:1%~5%。
3.根據權利要求1所述的一種航天器艙內電場測量天線的轉換系數計算方法,其特征
在于:所述喇叭天線模型的口面正對測量天線模型的口面,且兩天線模型的極化方式相同。
4.根據權利要求1所述的一種航天器艙內電場測量天線的轉換系數計算方法,其特征
在于:所述在步驟(3)中建立的測量天線模型結構包絡上建立N個電場探針,具體為:
若測量天線為全向天線,則正輻射方向對應的結構包絡與反輻射方向對應的結構包絡
對稱,正輻射方向對應的結構包絡與反輻射方向對應的結構包絡上的電場探針數量相同,
且位置一一對應;
若測量天線為定向天線,則在測量天線輻射方向正對的結構包絡上建立電場探測。
5.根據權利要求1或4所述的一種航天器艙內電場測量天線的轉換系數計算方法,其特
征在于:所述測量天線模型結構包絡與測量天線表面的距離為h,具體由公式:
h = c 10 f ]]>
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給出,其中c為真空中光速,f為待求轉換系數的頻點。
6.根據權利要求4所述的一種航天器艙內電場測量天線的轉換系數計算方法,其特征
在于:所述電場探針在測量天線模型結構包絡上均勻分布。
7.根據權利要求1所述的一種航天器艙內電場測量天線的轉換系數計算方法,其特征
在于:所述L1>L2>L3>0。