一种模拟仿真前期评估天线的制作方法

技术特征：
1.一种模拟仿真前期评估天线，其特征在于，包括仿真天线阵列、参数设定模块、数据采集模块、性能评估模块、场路协同仿真模块、误差分析模块以及输出分析模块，所述仿真天线阵列与参数设定模块进行信号连接，所述参数设定模块的输出端信号连接在数据采集模块的输入端，所述数据采集模块的输出端信号连接在场路协同仿真模块的输入端，所述场路协同仿真模块的输出端分别信号连接在误差分析模块、输出分析模块预计性能评估模块的输入端；所述仿真天线阵列包括均匀分布在一个圆周上的多个阵列天线，阵列天线进一步包括一个发射天线以及余下所有的接收天线，用于仿真对应的实际天线；所述参数设定模块，用于对仿真天线阵列进行参数配置，使得仿真天线阵列形成指定的天线类型进行模拟评估分析；所述数据采集模块，用于采集仿真天线阵列的散射参数，转换成为仿真系统的电场分布,所述数据采集模块为矢量网络分析仪；所述性能评估模块，用于对天线方向图、主瓣宽度、旁瓣电平、方向性系数、灵敏度以及波束指向的性能指标进行评估，用于验证选择的天线类型是否满足仿真天线阵列对应的实际需求；所述场路协同仿真模块，用于利用阻抗匹配电路进行场路协同对比仿真，基于仿真结果对天线进行评估；所述误差分析模块，基于对仿真天线阵列产生影响的误差进行天线的模拟仿真分析；所述输出分析模块，对仿真天线阵列的性能进行分析和验证。2.根据权利要求1所述的一种模拟仿真前期评估天线，其特征在于，所述阵列天线的个数为n，其中n的最小取值为2，发射天线标记为1号天线，采集1号天线自身发射的输入反射系数，采集2-n号的接收天线的传输效率参数。3.根据权利要求1所述的一种模拟仿真前期评估天线，其特征在于，所述参数设定模块中配置的参数包括天线振子特性、信道参数、阵元数目、材料参数和阵列半径在内的天线参数，用于定义天线参数后，限定天线的系统性能指标以进行模拟仿真评估。4.根据权利要求1所述的一种模拟仿真前期评估天线，其特征在于，所述数据采集模块基于接收天线对散射参数进行数据采集，并切换发射天线，分别采集余下所有的接收天线的散射参数，形成n*n的数据矩阵，如下式所示：根据矢量网络分析仪采集到的散射参数，得到仿真天线阵列的入射场并计算出仿真天线阵列的总电场从而得到一个n*n的散射场数据作为仿真系统输入。5.根据权利要求1所述的一种模拟仿真前期评估天线，其特征在于，所述误差分析模块对包括幅相误差，阵元位置误差以及阵元间的互耦三类误差进行分析，并通过可视化技术对误差进行体现，综合判定并清晰预知所选的仿真天线阵列的稳定性。6.根据权利要求1所述的一种模拟仿真前期评估天线，其特征在于，所述场路协同仿真模块中的阻抗匹配电路基于两级射随电路进行设计，输入阻抗为开路特性，输出阻抗为50
ω。7.根据权利要求6所述的一种模拟仿真前期评估天线，其特征在于，所述场路协同仿真模块中阻抗匹配电路的工作流程包括以下具体步骤：s1、基于matlab开发工具得到仿真天线阵列的s参数并导入ads，端口上添加50ω阻抗，进行仿真后得到天线的s21
a
；s2、在步骤s1中天线的输出端口添加阻抗匹配电路，进行仿真后得到天线的s21
b
；s3、对比s21
a
和s21
b
得到添加阻抗匹配电路的改良仿真效果，改良数值为(s21
b-s21
a
)db。8.根据权利要求6所述的一种模拟仿真前期评估天线，其特征在于，所述阻抗匹配电路中，天线输出阻抗≤天线输入阻抗，频率带宽宽度传输如下式所示：其中，v
l
为天线输出阻抗，v
s
为仿真天线阵列接收的信号，z
l
为天线输入阻抗。9.根据权利要求6所述的一种模拟仿真前期评估天线，其特征在于，所述性能评估模块中的灵敏度计算公式如下式所示：其中，z0为波空间阻抗(≈377ω)，k为玻尔兹曼常数，b为信号带宽，d为天线的方向系数，f
a
为天线噪声因子。10.根据权利要求1所述的一种模拟仿真前期评估天线，其特征在于，所述输出分析模块在输出特性分析的过程中，分别给出方位角和俯仰角估计的方差和标准差，以此来校验仿真天线阵列的整体性能。

技术总结
本发明公开了一种模拟仿真前期评估天线，涉及模拟仿真技术领域，包括仿真天线阵列、参数设定模块、数据采集模块、性能评估模块，仿真天线阵列与参数设定模块进行信号连接，参数设定模块的输出端信号连接在数据采集模块的输入端，数据采集模块的输出端信号连接在场路协同仿真模块的输入端，场路协同仿真模块的输出端分别信号连接在误差分析模块、输出分析模块预计性能评估模块的输入端。该模拟仿真前期评估天线，通过在场路协同仿真模块中设置阻抗匹配电路，并对天线的系统性能、误差影响、波达角估计等进行全面分析，并以此为依据修改实现方案，使天线的设计更加趋向于完善，从而缩短后期产品测试优化时间，提高产品设计效率。提高产品设计效率。


技术研发人员：孙继委 肖强 李冠华
受保护的技术使用者：深圳市浩天诚无线科技有限公司
技术研发日：2022.05.24
技术公布日：2022/8/12