一种紧缩场馈源偏焦量化值确定方法、系统、设备及介质

摘要

本发明公开一种紧缩场馈源偏焦量化值确定方法、系统、设备及介质，涉及电磁测量技术领域，该方法包括根据紧缩场反射面的类型确定馈源相位中心无偏焦情况下测试区截面的电场强度；确定馈源相位中心偏焦情况下口面场的电场强度；根据馈源相位中心偏焦情况下口面场的电场强度确定馈源相位中心偏焦情况下测试区截面的电场强度；根据馈源相位中心偏焦情况下测试区截面的电场强度与馈源相位中心无偏焦情况下测试区截面的电场强度的比值，确定紧缩场馈源偏焦量化值。本发明能够快速、准确得到紧缩场馈源偏焦量化值。

权利要求

1.一种紧缩场馈源偏焦量化值确定方法，其特征在于，包括：根据紧缩场反射面的类型确定馈源相位中心无偏焦情况下测试区截面的电场强度；

确定馈源相位中心偏焦情况下口面场的电场强度；

根据馈源相位中心偏焦情况下口面场的电场强度确定馈源相位中心偏焦情况下测试区截面的电场强度；

根据馈源相位中心偏焦情况下测试区截面的电场强度与馈源相位中心无偏焦情况下测试区截面的电场强度的比值，确定紧缩场馈源偏焦量化值；

所述确定馈源相位中心偏焦情况下口面场的电场强度，具体包括以下公式：；

；

；

其中，r表示为馈源中心到抛物反射面顶点的直线距离， 表示电磁场的相位分布，k表示波矢， 表示馈源相位中心偏焦情况下口面场的电场强度，(x1,y1,z1)表示口面场的点，j表示虚数，（x’,y’,z’）表示由馈源发出的电磁波经过紧缩场反射面反射后形成球面波的球心坐标， 表示抛物反射面的顶点在z轴的坐标， 表示馈源位置处的场强。

2.根据权利要求1所述的一种紧缩场馈源偏焦量化值确定方法，其特征在于，所述确定馈源相位中心偏焦情况下口面场的电场强度，具体包括：根据紧缩场反射面的类型对应的馈源中心的位置，确定电磁波传播路径；

根据电磁波传播路径确定馈源相位中心偏焦情况下口面场的电磁场分布，进而确定馈源相位中心偏焦情况下口面场的电场强度。

3.根据权利要求1所述的一种紧缩场馈源偏焦量化值确定方法，其特征在于，所述确定馈源相位中心偏焦情况下口面场的电场强度，具体还包括：利用公式 和 确定球面波的球心坐标；

其中，（x,y,z）为馈源相位中心坐标，与 表示反射面的焦距， 与 符号相反，数值相同。

4.根据权利要求1所述的一种紧缩场馈源偏焦量化值确定方法，其特征在于，所述根据馈源相位中心偏焦情况下口面场的电场强度确定馈源相位中心偏焦情况下测试区截面的电场强度，具体包括：利用公式

确定试

区截面的电场强度；

，

其中，E（x,y）表示测试区截面的电场强度，k表示波矢，λ表示工作波长，z1表示测试区域截面到口面场的距离，（x,y）表示测试区域截面上的坐标，（x1,y1）表示口面场上的坐标，E（x1,y1）为口面场上（x1,y1）点的电场强度，j表示虚数。

5.一种紧缩场馈源偏焦量化值确定系统，应用于权利要求1‑4任意一项所述的一种紧缩场馈源偏焦量化值确定方法，其特征在于，包括：测试区截面的电场强度第一确定模块，用于根据紧缩场反射面的类型确定馈源相位中心无偏焦情况下测试区截面的电场强度；

口面场的电场强度确定模块，用于确定馈源相位中心偏焦情况下口面场的电场强度；

测试区截面的电场强度第二确定模块，用于根据馈源相位中心偏焦情况下口面场的电场强度确定馈源相位中心偏焦情况下测试区截面的电场强度；

紧缩场馈源偏焦量化值确定模块，用于根据馈源相位中心偏焦情况下测试区截面的电场强度与馈源相位中心无偏焦情况下测试区截面的电场强度的比值，确定紧缩场馈源偏焦量化值。

6.一种紧缩场馈源偏焦量化值设备，其特征在于，包括：至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在所述存储器中的计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现如权利要求1‑4中任一项所述的方法。

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1‑4中任一项所述的方法。

说明书

一种紧缩场馈源偏焦量化值确定方法、系统、设备及介质

技术领域

[0001] 本发明涉及电磁测量技术领域，特别是涉及一种紧缩场馈源偏焦量化值确定方法、系统、设备及介质。

背景技术

[0002] 紧缩场技术作为5G/6G中的重要测试手段，近些年正受到越来越广泛的关注。常用的紧缩场系统搭建于内壁贴覆吸波材料的屏蔽暗室内，通过初级馈源和反射面的共同作用，在暗室的特定区域内形成准平面波照射的测试区域（静区），待测目标即放置于该区域内。由于紧缩场的工作前提是初级馈源相位中心位于反射面的焦点位置，一旦其相位中心与焦点发生偏离（即馈源偏焦），则静区性能会受到严重干扰，导致静区内相位测试结果严重失真。

[0003] 对于初级馈源相位中心的控制主要集中在两方面，一方面是初级馈源仿真设计过程中对相位中心的控制，另一方面是初级馈源实物在安装调试过程中对相位中心的控制，二者缺一不可。为了能够在这两方面下对相位中心进行控制，需要对紧缩场馈源偏焦的量化值进行确定。

[0004] 目前，一般采用软件仿真方式对量化值进行确定，在利用软件仿真过程中，需要构建反射面模型，以及代入馈源数据的模型，从而建立起仿真场景，针对仿真场景进行仿真算法的设置，以此仿真得到紧缩场馈源偏焦量化值以及修正方法。

[0005] 然而在现有技术中，当反射面发生变化时或者电磁波的工作频率发生变化时，需要重新构建反射面模型，计算量较大；且当反射面的尺寸较大、复杂度较高，或者电磁波工作频率较高时，都会增大计算量。在计算量较大时，计算时效性则较差。

[0006] 因此，需要提供一种计算时效性较高的紧缩场馈源偏焦量化值的确定方法。

发明内容

[0007] 本发明的目的是提供一种紧缩场馈源偏焦量化值确定方法、系统、设备及介质，能够快速、准确得到紧缩场馈源偏焦量化值。

[0008] 为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

[0009] 一种紧缩场馈源偏焦量化值确定方法，包括：

[0010] 根据紧缩场反射面的类型确定馈源相位中心无偏焦情况下测试区截面的电场强度；

[0011] 确定馈源相位中心偏焦情况下口面场的电场强度；

[0012] 根据馈源相位中心偏焦情况下口面场的电场强度确定馈源相位中心偏焦情况下测试区截面的电场强度；

[0013] 根据馈源相位中心偏焦情况下测试区截面的电场强度与馈源相位中心无偏焦情况下测试区截面的电场强度的比值，确定紧缩场馈源偏焦量化值。

[0014] 可选地，所述确定馈源相位中心偏焦情况下口面场的电场强度，具体包括：

[0015] 根据紧缩场反射面的类型对应的馈源中心的位置，确定电磁波传播路径；

[0016] 根据电磁波传播路径确定馈源相位中心偏焦情况下口面场的电磁场分布，进而确定馈源相位中心偏焦情况下口面场的电场强度。

[0017] 可选地，所述确定馈源相位中心偏焦情况下口面场的电场强度，具体包括以下公式：

[0018] ；

[0019] ；

[0020] ；

[0021] 其中，r表示为馈源中心到抛物反射面顶点的直线距离， 表示电磁场的相位分布，k表示波矢， 表示馈源相位中心偏焦情况下口面场的电场强度，(x1,y1,z1)表示口面场的点，j表示虚数，（x’,y’,z’）表示由馈源发出的电磁波经过紧缩场反射面反射后形成球面波的球心坐标， 表示抛物反射面的顶点在z轴的坐标， 表示馈源位置处的场强。

[0022] 可选地，所述确定馈源相位中心偏焦情况下口面场的电场强度，具体还包括：

[0023] 利用公式 和 确定球面波的球心坐标；

[0024] 其中，（x,y,z）为馈源相位中心坐标，与 表示反射面的焦距，与 符号相反，数值相同。

[0025] 可选地，所述根据馈源相位中心偏焦情况下口面场的电场强度确定馈源相位中心偏焦情况下测试区截面的电场强度，具体包括：

[0026] 利用公式确定试
区截面的电场强度；

[0027] 其中，E，（x,y）表示测试区截面的电场强度，k表示波矢，λ表示工作波长，z1表示测试区域截面到口面场的距离，（x,y）表示测试区域截面上的坐标，（x1,y1）表示口面场上的坐标，E（x1,y1）为口面场上（x1,y1）点的电场强度，j表示虚数。

[0028] 一种紧缩场馈源偏焦量化值确定系统，包括：

[0029] 测试区截面的电场强度第一确定模块，用于根据紧缩场反射面的类型确定馈源相位中心无偏焦情况下测试区截面的电场强度；

[0030] 口面场的电场强度确定模块，用于确定馈源相位中心偏焦情况下口面场的电场强度；

[0031] 测试区截面的电场强度第二确定模块，用于根据馈源相位中心偏焦情况下口面场的电场强度确定馈源相位中心偏焦情况下测试区截面的电场强度；

[0032] 紧缩场馈源偏焦量化值确定模块，用于根据馈源相位中心偏焦情况下测试区截面的电场强度与馈源相位中心无偏焦情况下测试区截面的电场强度的比值，确定紧缩场馈源偏焦量化值。

[0033] 一种紧缩场馈源偏焦量化值设备，包括：至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在所述存储器中的计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现所述的方法。

[0034] 一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的方法。

[0035] 根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

[0036] 本发明所提供的一种紧缩场馈源偏焦量化值确定方法、系统、设备及介质，根据反射面类型分别确定馈源相位中心偏焦情况下测试区截面的电场强度和馈源相位中心无偏焦情况下测试区截面的电场强度，进而根据二者的比值确定紧缩场馈源偏焦量化值，进而利用紧缩场馈源偏焦量化值修正实时测量的测试区截面的电场强度。本发明无需进行仿真模型的构建，即可快速得到紧缩场馈源偏焦量化值。

附图说明

[0037] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0038] 图1为本发明所提供的一种紧缩场馈源偏焦量化值确定方法流程示意图；

[0039] 图2为本发明确定球面电磁波球心的位置图；

[0040] 图3为口面场的电磁场计算方式的示意图；

[0041] 图4为从口面场到测试区截面的电磁场辐射变化图。

具体实施方式

[0042] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，都属于本发明保护的范围。

[0043] 本发明的目的是提供一种紧缩场馈源偏焦量化值确定方法、系统、设备及介质，能够快速、准确得到紧缩场馈源偏焦量化值。

[0044] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

[0045] 紧缩场是应用近场聚焦原理，在测量天线近区产生一个准平面波区，测量时系统无需离开被测目标或天线远场距离便可测到远场测量数据。其中，紧缩场主要由边缘处理的反射面馈源组成。常见的紧缩场方式包括：单反射面紧缩场、双反射面紧缩场和三反射面紧缩场方式。

[0046] 反射面紧缩场是通过一块反射面将馈源发射出来的电磁波进行聚焦，从而在接收平面上形成平面波的形式。

[0047] 本发明中的反射面为单反射面，当反射面类型为单反射面时，未偏焦路径的长度根据反射面焦距F和观察位置的坐标(x ,y ,z)进行计算，该未偏焦路径的长度等于(f+z)。

[0048] 如图1所示，本发明所提供的一种紧缩场馈源偏焦量化值确定方法，包括：

[0049] S101，根据紧缩场反射面的类型确定馈源相位中心无偏焦情况下测试区截面的电场强度；知紧缩场反射面类型（旋转抛物面，其焦点坐标为（0，0，0*f））和馈源相位中心的空间位置之后以及空间，将馈源相位中心位置用三维坐标（x,y,z）表示，馈源发出的电磁波可以视为一个球面波，球面波的球心为（x’,y’,z’），以反射面顶点到焦点的方向为z轴正向，以垂直于Z轴的平面来建立xyz平面直角右手坐标系。

[0050] 馈源相位中心无偏焦情况为馈源相位中心位置(x,y,z)与紧缩场反射面焦点(0,0,f)位置重合。

[0051] S101，具体包括：

[0052] 根据紧缩场反射面的类型对应的馈源中心的位置，确定电磁波传播路径；

[0053] 根据电磁波传播路径反射面边缘所在平面（口面）场的电磁场分布；

[0054] 根据电磁波传播路径确定馈源相位中心无偏焦情况下口面场的电磁场分布，进而确定馈源相位中心无偏焦情况下口面场的电场强度。

[0055] S102，确定馈源相位中心偏焦情况下口面场的电场强度；

[0056] S102具体包括：

[0057] 根据紧缩场反射面的类型对应的馈源中心的位置，确定电磁波传播路径；

[0058] 根据电磁波传播路径确定馈源相位中心偏焦情况下口面场的电磁场分布，进而确定馈源相位中心偏焦情况下口面场的电场强度。

[0059] S102利用汇聚关系，假设吸波材料不产生二次反射。设反射面顶点(x0,y0,z0)，进一步利用球面波，可以求出反射面口面上的电场强度分布：

[0060] ；

[0061] ；

[0062] ；

[0063] 其中，r表示为馈源中心到抛物反射面顶点的直线距离， 表示电磁场的相位分布，k表示波矢， ， 表示馈源相位中心偏焦情况下口面场的电场强度，(x1,y1,z1)表示口面场的点，j表示虚数，（x’,y’,z’）表示由馈源发出的电磁波经过紧缩场反射面反射后形成球面波的球心坐标， 表示抛物反射面的顶点在z轴的坐标， 表示馈源位置处的场强。不断改变x1,y1的值逐步求整个平面的采样点电场强度E（x,y），从而确定特定测试区域截面上的电场强度。

[0064] 如图2所示，将馈源发出的球面波视为从相位中心（x,y,z）向反射面发射的发散球面波，经过反射面反射之后，可以视为球心在（x’,y’,z’）的汇聚球面波。

[0065] 当紧缩场反射面焦点(0,0,0*f)与馈源相位中心（x,y,z）不重合时，由馈源发出的电磁波经过紧缩场反射面反射后形成球面波，确定该球面波的球心坐标（x’,y’,z’）具体包括：

[0066] 利用公式 和 确定球面波的球心坐标；

[0067] 其中，（x,y,z）为馈源相位中心坐标，与 表示反射面的焦距，与 符号相反，数值相同。

[0068] S103，根据馈源相位中心偏焦情况下口面场的电场强度确定馈源相位中心偏焦情况下测试区截面的电场强度；

[0069] S103，如图3和图4所示，利用惠更斯原理得出的衍射公式来得出在特定测试区域内截面的幅值以及相位变化，具体包括：

[0070] 利用公式确定试
区截面的电场强度；

[0071] 其中，E，（x,y）表示测试区截面的电场强度，k表示波矢，λ表示工作波长，z1表示测试区域截面到口面场的距离，（x,y）表示测试区域截面上的坐标，（x1,y1）表示口面场上的坐标，E（x1,y1）为口面场上（x1,y1）点的电场强度，j表示虚数。

[0072] S104，根据馈源相位中心偏焦情况下测试区截面的电场强度与馈源相位中心无偏焦情况下测试区截面的电场强度的比值，确定紧缩场馈源偏焦量化值。

[0073] S104具体包括：

[0074] 利用公式 确定紧缩场馈源偏焦量化值 ；

[0075] 其中， 为馈源相位中心偏焦情况下测试区截面的电场强度， 为馈源相位中心无偏焦情况下测试区截面的电场强度。

[0076] 获 取 测 试 区 截 面 的 实 测 的 电 场 强 度 ，则 利 用 公 式确定馈源相位中心无偏焦情况下测试区截面的电场强度。

[0077] 对应上述方法，本发明还提供一种紧缩场馈源偏焦量化值确定系统，包括：

[0078] 测试区截面的电场强度第一确定模块，用于根据紧缩场反射面的类型确定馈源相位中心无偏焦情况下测试区截面的电场强度；

[0079] 口面场的电场强度确定模块，用于确定馈源相位中心偏焦情况下口面场的电场强度；

[0080] 测试区截面的电场强度第二确定模块，用于根据馈源相位中心偏焦情况下口面场的电场强度确定馈源相位中心偏焦情况下测试区截面的电场强度；

[0081] 紧缩场馈源偏焦量化值确定模块，用于根据馈源相位中心偏焦情况下测试区截面的电场强度与馈源相位中心无偏焦情况下测试区截面的电场强度的比值，确定紧缩场馈源偏焦量化值。

[0082] 为了执行上述实施例一对应的方法，以实现相应的功能和技术效果，本发明还提供一种紧缩场馈源偏焦量化值设备，包括：至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在所述存储器中的计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现所述的方法。

[0083] 可选地，上述一种紧缩场馈源偏焦量化值设备可以是服务器。

[0084] 另外，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的方法。

[0085] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

[0086] 本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。