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<sub>i</sub>,y<sub>i</sub>),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:<maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mrow><mfenced open='{' close=''><mtable><mtr><mtd><mi>x</mi><mo>=</mo><mi>R</mi><mi>cos</mi><mi></mi><mi>β</mi><mi>sin</mi><mi>α</mi></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>y</mi><mo>=</mo><mi>R</mi><mi>sin</mi><mi>β</mi></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>z</mi><mo>=</mo><mi>R</mi><mi>cos</mi><mi></mi><mi>β</mi><mi>cos</mi><mi>α</mi></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000526835430000011.GIF" wi="402" he="252" /></maths>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ri为:<maths num="0002" id="cmaths0002"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>r</mi><mi>i</mi></msub><mo>=</mo><msqrt><msup><mrow><mo>(</mo><mi>R</mi><mi>cos</mi><mi></mi><mi>β</mi><mi>sin</mi><mi>α</mi><mo>-</mo><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mrow><mo>(</mo><mi>R</mi><mi>sin</mi><mi>β</mi><mo>-</mo><msub><mi>y</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mrow><mo>(</mo><mi>R</mi><mi>cos</mi><mi></mi><mi>β</mi><mi>cos</mi><mi>α</mi><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup></msqrt><mo>-</mo><msqrt><msubsup><mi>x</mi><mi>i</mi><mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>y</mi><mi>i</mi><mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msup><mi>R</mi><mn>2</mn></msup></msqrt><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000526835430000012.GIF" wi="1453" he="112" /></maths>c)、定义三个阵元辐射的电磁波角频率为ω,初始相位为φ<sub>i</sub>,在任意观测点P′处接收到三个辐射阵元的辐射信号为:E<sub>i</sub>=A<sub>i</sub>exp[j(ωt‑kR‑kr<sub>i</sub>+φ<sub>i</sub>)],其中,A<sub>i</sub>(i=1,2,3)为三个辐射阵元的馈电幅度;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<sub>i</sub>(i=1,2,3)为三个辐射阵元馈电的初始相位;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,从而控制在任意观察点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:<maths num="0003" id="cmaths0003"><math><![CDATA[<mrow><mi>tan</mi><mi>δ</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><munderover><mi>Σ</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><msub><mi>A</mi><mi>i</mi></msub><mi>sin</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mrow><mo>-</mo><mi>kr</mi></mrow><mi>i</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>φ</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><munderover><mi>Σ</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><msub><mi>A</mi><mi>i</mi></msub><mi>cos</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mrow><mo>-</mo><mi>kr</mi></mrow><mi>i</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>φ</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000526835430000021.GIF" wi="511" he="259" /></maths>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:<img file="FDA0000526835430000022.GIF" wi="1204" he="295" /><maths num="0004" id="cmaths0004"><math><![CDATA[<mrow><mi>θ</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><mrow><mo>(</mo><munderover><mi>Σ</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><msub><mi>A</mi><mi>i</mi></msub><mi>cos</mi><msub><mi>φ</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mrow><mo>(</mo><munderover><mi>Σ</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><msub><mi>A</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>θ</mi><mi>i</mi></msub><mi>cos</mi><msub><mi>φ</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mrow><mo>(</mo><munderover><mi>Σ</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><msub><mi>A</mi><mi>i</mi></msub><mi>sin</mi><msub><mi>φ</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mrow><mo>(</mo><munderover><mi>Σ</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><msub><mi>A</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>θ</mi><mi>i</mi></msub><mi>sin</mi><msub><mi>φ</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><msup><mrow><mo>(</mo><munderover><mi>Σ</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><msub><mi>A</mi><mi>i</mi></msub><mi>sin</mi><msub><mi>φ</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mrow><mo>(</mo><munderover><mi>Σ</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><msub><mi>A</mi><mi>i</mi></msub><mi>cos</mi><msub><mi>φ</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup></mrow></mfrac><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000526835430000023.GIF" wi="1187" he="295" /></maths>其中,<img file="FDA0000526835430000024.GIF" wi="154" he="81" />(i=1,2,3)是三个辐射阵元在以P点为球心的球坐标系1中的坐标,<img file="FDA0000526835430000025.GIF" wi="136" he="82" />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。 |