一种用于射频仿真中目标的矢量控制方法

摘要

本发明提供一种用于射频仿真中目标的矢量控制方法，属于射频仿真领域。为了解决现有射频仿真技术中，目标的控制方法采用单独控制馈电幅度或者单独控制相位的方式，对目标进行控制，使得目标控制的范围和精确度都有待提高的问题，本发明提供的用于射频仿真目标的矢量控制方法，对馈电幅度和相位进行同时控制，不仅可增大目标控制的范围，减少实际工程的费用，还能对目标进行精确控制，适用于射频仿真系统中的单目标、运动目标、复杂目标的控制。

主权项

一种用于射频仿真中目标的矢量控制方法，其特征在于，包括以下步骤：a)、建立坐标系：三个辐射阵元呈等边三角形分布在二维直角坐标系x0y平面内，上述三个辐射阵元的中心位于坐标原点O；三个辐射阵元在直角坐标系x0y中的坐标为(x_i,y_i)，i＝1、2、3；固定观测点P在以O为坐标原点的三维坐标系中的位置为(0,0,R)；任意观测点P′在以O点为球心的球坐标系2中的位置为(α,β)；任意观测点P′在以O为坐标原点的三维坐标系中的位置为：$\left\{\begin{array}{c}x=Rcos\beta sin\alpha \\ y=Rsin\beta \\ z=Rcos\beta \cos \alpha \end{array}\right.;$b)、将观测点从固定观测点P运动到任意观测点P′，得到观测点到三个辐射阵元的距离变化量r_i为：$r_i=\sqrt{{(Rcos\beta sin\alpha -x_i)}^2+{(Rsin\beta -y_i)}^2+{\left(Rcos\beta cos\alpha \right)}^2}-\sqrt{{x_i}^2+{y_i}^2+R^2};$c)、定义三个阵元辐射的电磁波角频率为ω，初始相位为φ_i，在任意观测点P′处接收到三个辐射阵元的辐射信号为：E_i＝A_iexp[j(ωt‑kR‑kr_i+φ_i)]，其中，A_i为三个辐射阵元的馈电幅度，i＝1,2,3；j为虚数单位，j的平方为‑1；t是时间变量；k为相位常数，且k＝2π/λ，λ表示三阵元辐射电磁波的波长；φ_i为三个辐射阵元馈电的初始相位，i＝1,2,3；d)、将三个阵元等效为阵面上的一个辐射源，任意观测点P′处接收的辐射信号E为：E＝Aexp[j(ωt‑kR+δ)]，其中，A为三阵元等效辐射源的馈电幅度；k为相位常数，且k＝2π/λ；R为三阵元中心O点到固定观测点P的距离；δ为在任意观测点P′处三阵元辐射信号合成后的等相位面相对于在三阵元中心O处的参考源辐射的等相位面的倾斜；e)、改变三阵元的馈电幅度和相位中的一种或者两种，从而控制在任意观测点P′处测得的等相位面的位置，所述的等相位面的位置与馈电幅度和相位的关系如下式：其中，n＝3；f)、改变三阵元的馈电幅度和相位中的一种或者两种，从而控制目标的位置，所述的目标的位置与馈电幅度和相位的关系如下式：$\theta =\frac{\left(\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{A}_i{\mathrm{cos\phi }}_i\right)\left(\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{A}_i{\theta }_i{\mathrm{cos\phi }}_i\right)+\left(\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{A}_i{\mathrm{sin\phi }}_i\right)\left(\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{A}_i{\theta }_i{\mathrm{sin\phi }}_i\right)}{{\left(\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{A}_i{\mathrm{sin\phi }}_i\right)}^2+{\left(\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{A}_i{\mathrm{cos\phi }}_i\right)}^2},$其中，是三个辐射阵元在以P点为球心的球坐标系1中的坐标，i＝1,2,3；是三个辐射阵元的等效辐射源在以P点为球心的球坐标系1中的坐标，n＝3。