【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及天線設計，具體涉及一種大陣面相控陣天線分析方法及裝置。
技術介紹
1、天線作為無線通信設備的重要組成部分，基于其小型化、智能化和多功能一體化的設計，為導行波與自由空間波之間的能量轉換、電磁波的輻射和接收提供了保障。天線設計的優劣影響整體無線通信系統的性能，并且現代無線通信系統的發展不僅要求天線具有制造和成本上的優勢，還要求天線功能上的優勢。相控陣天線基于其快速掃描、高分辨率和高靈活性的特點，相較于傳統的機械掃描天線，成為行業關注的目標。
2、相控陣天線，其性能一般通過天線樣機或真機測試來評估，然后通過天線性能測試數據來驗證天線設計方案是否滿足技術指標要求；但是由于樣機開發周期長，為減小相控陣天線設計風險，一般使用仿真的方法驗證設計方案可行性；傳統的利用全波仿真計算結合元啟發式算法的天線設計仿真過程計算負擔大、成本高，急需提出一種新的相控陣天線分析方法，通過評估其性能快速驗證設計方案，在縮短開發周期的同時控制成本。
技術實現思路
1、本專利技術目的在于提供一種大陣面相控陣天線分析方法及裝置，通過對歷史存儲的大陣面相控陣天線設計參數和性能指標的強化學習，訓練得到相控陣天線仿真分析模型進而獲得目標性能指標的天線參數設計數據或天線設計參數數據對應的性能指標數據，縮短天線開發周期、控制成本。
2、為達成上述目的，本專利技術提出如下技術方案：
3、第一方面，提出一種大陣面相控陣天線分析方法，包括：
4、構建卷積神經網絡分析模型，該模
5、獲取歷史存儲的若干大陣面相控陣天線的設計分析數據，構建歷史數據庫；
6、以所述歷史數據庫中的仿真分析數據作為訓練數據，訓練卷積神經網絡分析模型至滿足預設條件，獲得相控陣天線仿真分析模型；
7、以待仿真分析的大陣面相控陣天線參數作為所述相控陣天線仿真分析模型的輸入，仿真分析獲得對應的遠場輻射特性指標數據。
8、進一步的，所述大陣面相控陣天線的設計分析數據的獲取過程如下：
9、根據大陣面相控陣天線的綜合優化目標，設置大陣面相控陣天線工作參數和性能指標、設置仿真參數范圍和仿真策略；其中，所述仿真策略為理論模型逼近法或擬合模型逼近法；
10、根據所述大陣面相控陣天線工作參數、仿真參數范圍和仿真策略進行仿真，生成大陣面相控陣天線的激勵幅相分布數據；
11、根據所述激勵幅相分布數據進行方向圖推演，獲得并記錄所述大陣面相控陣天線的遠場輻射特性指標數據；
12、判斷所述遠場輻射特性指標數據是否滿足所述性能指標，并當所述遠場輻射特性不滿足所述性能指標且不滿足仿真結束條件時更新記錄所述仿真參數并重復執行仿真，直至所述遠場輻射特性滿足所述性能指標。
13、進一步的，還包括：確定目標大陣面相控陣天線的遠場輻射特性指標數據，以所述遠場輻射特性指標數據作為所述相控陣天線仿真分析模型的輸出，反向獲取所述相控陣天線仿真分析模型的輸入，獲得所述目標大陣面相控陣天線的天線陣面布局和激勵幅相分布。
14、進一步的，還包括：確定所述遠場輻射特性指標數據中各指標數據的權重；
15、根據所述各指標數據的權重，為所述歷史數據庫中各仿真分析數據對應各指標數據的參數附加權重系數，獲得調整訓練數據；
16、以所述調整訓練數據訓練卷積神經網絡分析模型至滿足預設條件，獲得優化相控陣天線仿真分析模型；
17、結合陣列綜合優化目標，根據所述優化相控陣天線仿真分析模型仿真獲得所述大陣面相控陣天線的天線陣面布局和激勵幅相分布。
18、進一步的，還包括：
19、根據所述目標大陣面相控陣天線的天線陣面布局和激勵幅相分布構建基于數字孿生架構的大陣面相控陣天線參數模型，所述參數模型記錄各天線組成器件的屬性；其中，所述天線組成器件包括天線單元、功放、功分器、移相器、衰減器和射頻電纜；
20、根據所述參數模型中各所述天線組成器件的屬性，計算所述參數模型對應的天線系統中各天線單元的歸一化激勵幅度和相位分布；
21、根據所述歸一化激勵幅度和相位分布進行方向圖推演，計算所述天線系統的遠場輻射特性指標數據；
22、判斷所述天線系統的遠場輻射特性指標數據是否滿足所述目標大陣面相控陣天線的遠場輻射特性指標數據要求，并當結果為不滿足時，調整所述參數模型的各天線組成器件規格、型號或參數，直至所述天線系統的遠場輻射特性指標數據滿足所述目標大陣面相控陣天線的遠場輻射特性指標數據要求。
23、第二方面，提出一種大陣面相控陣天線分析裝置，包括：
24、模型構建模塊，用于構建卷積神經網絡分析模型，該模型以相控陣天線參數作為輸入、以遠場輻射特性指標數據作為輸出；其中，所述相控陣天線參數包括天線工作參數、子陣布局、激勵幅相分布、饋電網絡配置參數和方向圖限制參數，所述方向圖限制參數包括失效天線單元的數量及位置參數、誤差或噪聲系數、天線單元間的耦合特性參數，所述輻射特性指標數據包括主瓣寬度、副瓣電平、柵瓣抑制和方向性系數；
25、獲取構建模塊，用于獲取歷史存儲的若干大陣面相控陣天線的設計分析數據，構建歷史數據庫；
26、訓練模塊，用于以所述歷史數據庫中的仿真分析數據作為訓練數據，訓練卷積神經網絡分析模型至滿足預設條件，獲得相控陣天線仿真分析模型；
27、仿真分析模塊，用于以待仿真分析的相控陣天線參數作為所述相控陣天線仿真分析模型的輸入，仿真分析獲得對應的遠場輻射特性指標數據。
28、進一步的，所述獲取構建模塊獲取歷史存儲的若干大陣面相控陣天線的設計分析數據的過程包括如下執行單元：
29、設置單元，用于根據大陣面相控陣天線的綜合優化目標，設置大陣面相控陣天線工作參數和性能指標、設置仿真參數范圍和仿真策略；其中，所述仿真策略為理論模型逼近法或擬合模型逼近法；
30、仿真生成單元，用于根據所述大陣面相控陣天線工作參數、仿真參數范圍和仿真策略進行仿真，生成大陣面相控陣天線的激勵幅相分布數據；
31、推演單元，用于根據所述激勵幅相分布數據進行方向圖推演，獲得并記錄所述大陣面相控陣天線的遠場輻射特性指標數據；
32、判斷更新單元，用于判斷所述遠場輻射特性指標數據是否滿足所述性能指標，并當所述遠場輻射特性不滿足所述性能指標且不滿足仿真結束條件時更新記錄所述仿真參數并重復執行仿真，直至所述遠場輻射特性滿足所述性能指標。
33、進一步的，還包括：確定獲取模塊，用于確定目標大陣面相控陣天線的遠場輻射特性指標數據本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種大陣面相控陣天線分析方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的大陣面相控陣天線分析方法，其特征在于，所述大陣面相控陣天線的設計分析數據的獲取過程如下：
3.根據權利要求1所述的大陣面相控陣天線分析方法，其特征在于，還包括：
4.根據權利要求1所述的大陣面相控陣天線分析方法，其特征在于，還包括：
5.根據權利要求3所述的大陣面相控陣天線分析方法，其特征在于，還包括：
6.一種大陣面相控陣天線分析裝置，其特征在于，包括：
7.根據權利要求6所述的大陣面相控陣天線分析裝置，其特征在于，所述獲取構建模塊獲取歷史存儲的若干大陣面相控陣天線的設計分析數據的過程包括如下執行單元：
8.根據權利要求6所述的大陣面相控陣天線分析裝置，其特征在于，還包括：
9.根據權利要求8所述的大陣面相控陣天線分析裝置，其特征在于，還包括：
10.一種電子設備，其特征在于，包括至少一個處理器；所述處理器與存儲器耦合，所述存儲器用于存儲一條或多條計算指令，其中，所述一條或多條計算機指令被所述處
...【技術特征摘要】
1.一種大陣面相控陣天線分析方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的大陣面相控陣天線分析方法，其特征在于，所述大陣面相控陣天線的設計分析數據的獲取過程如下：
3.根據權利要求1所述的大陣面相控陣天線分析方法，其特征在于，還包括：
4.根據權利要求1所述的大陣面相控陣天線分析方法，其特征在于，還包括：
5.根據權利要求3所述的大陣面相控陣天線分析方法，其特征在于，還包括：
6.一種大陣面相控陣天線分析裝置，其特征在于，包括：
7.根據權利要求6所述的大陣...
【專利技術屬性】
技術研發人員：任波，丁嫣然，陳平，戴盛，李光勝，
申請(專利權)人：南京華成微波技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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