申请/专利权人：西安电子科技大学

申请日：2019-08-01

公开（公告）日：2021-01-05

公开（公告）号：CN110532631B

主分类号：G06F30/20(20200101)

分类号：G06F30/20(20200101);H01Q3/34(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.01.05#授权;2019.12.27#实质审查的生效;2019.12.03#公开

摘要：本发明公开了一种基于信道容量灵敏度的6G通信天线阵元位置公差确定方法，包括确定阵元位置公差的设计指标是阵列天线电场强度，计算理想情况阵列天线电性能；计算阵元位置误差灵敏度并描述迭代中阵元公差的增加速度；生成阵元随机正态误差样本；计算所有样本对应的天线电性能变化情况；判断满足性能要求的误差样本数；计算上一步迭代的公差并输出针对阵列天线电场强度和信道容量的阵元位置公差；对比位置公差，取较小者作为最终6G通信天线的阵元位置公差并再次利用结构‑电磁耦合模型进行性能检验。本发明可以有效判别天线整个阵面结构中每个天线阵元的位置公差对天线电性能及信道质量的影响程度，从而指导6G通信基站相控阵天线的公差设计。

主权项：1.基于信道容量灵敏度的6G通信天线阵元位置公差确定方法，其特征在于，包括下述步骤：1首先确定阵元位置公差的设计指标是阵列天线电场强度，并计算理想情况阵列天线电性能；2通过分别在x、y、z方向上选择合适的阵元位置误差灵敏度矩阵来确定迭代中阵元公差在x、y、z方向上的增加速度用灵敏度的倒数来确定增加速度，且可以通过改变常数α来对增加速度做出适当的调整；3初始阵元位置公差为0，利用增加速度逐步加大公差，并分别以作为标准差在相应区间内生成阵元随机正态误差样本4利用6G基站相控阵天线的结构-电磁耦合模型来计算所有样本对应的天线电性能变化量，并统计其中满足电性能要求的误差样本数；5判断误差样本数是否满足性能要求，若是则进入步骤6，若否则重复步骤3～5，直至满足要求；6计算上一步迭代的公差即为针对阵列天线电场强度的阵元位置公差7针对设计指标是信道容量的阵元位置公差，重复步骤1～6，输出针对信道容量的阵元位置公差σxC,σyC,σzC；8对比与σxC,σyC,σzC，取较小者作为最终6G通信天线的阵元位置公差σx,σy,σz，并再次利用结构-电磁耦合模型进行性能检验；所述步骤1按如下过程进行：首先确定阵元位置公差的设计指标是阵列天线电场强度，并用以下公式来计算理想情况阵列天线电性能； 式中，M,N分别表示阵列天线的行数和列数且0≤m≤M,0≤n≤N，dx,dy分别表示阵列天线行和列的阵元间距，Imn表示激励电流幅度，k＝2πλ表示波常数，λ为天线的波长，βmn表示由移相器提供的第m,n阵元与第0,0参考阵元之间的阵内相位差，u＝sinθsinφ,v＝sinθcosφ分别表示远场观察点所在方向θ,φ相对于x、y坐标轴夹角的方向余弦，u0＝sinθ0sinφ0,v0＝sinθ0cosφ0分别表示天线最大波束方向θ0,φ0相对于x、y坐标轴夹角的方向余弦，j表示虚数。

全文数据：

权利要求：

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