一种相控阵阵元的处理方法及装置与流程

本技术涉及卫星通信，特别涉及一种相控阵阵元的处理方法及装置。

背景技术：

1、随着卫星互联网技术的发展，对于卫星激光通信终端提出了跨网连接的需求。这一需求与传统的点到点通信链路的区别在于：跨网建链时对于天线(相控阵)的发射增益和视场的需求范围会更大。

2、传统的激光天线的发射视场和发射增益在设计时就确定了，无法在在轨过程中进行更改。而较近通信距离时需要小的发射增益，大的视场范围；较远通信距离时需要大的发射增益，小的视场范围。因此设计时若按最大发射增益和视场范围对相控阵阵元进行连接，会浪费极大的资源。

3、相关技术中，直接进行多个不同视场的相控阵进行拼接，实现发射增益和发射视场的调节。但是直接将多个不同视场的相控阵进行拼接需要消耗较多的相控阵阵元，且在多个相控阵的交接处会出现发射增益明显小于相控阵的发射增益的问题。

4、因此，亟需提供一种相控阵阵元的处理方法，解决直接拼接多个相控阵时交接处出现发射增益明显小于相控阵的预设发射增益阈值的问题。

技术实现思路

1、本技术提供了一种相控阵阵元的处理方法及装置，用于解决直接拼接多个相控阵时交接处出现发射增益明显小于相控阵的预设发射增益阈值的问题。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种相控阵阵元的处理方法，应用于第一激光通信终端，所述第一激光通信终端包括由至少一个相控阵阵元组成的相控阵，所述第一激光通信终端与第二激光通信终端进行通信，所述方法包括：

3、基于通信距离与所述相控阵的通信设定数据之间的对应关系，确定所述第一激光通信终端与所述第二激光通信终端之间的通信距离对应的所述相控阵的通信设定数据；

4、获取所述至少一个相控阵阵元的第一偏转角；

5、基于所述相控阵的通信设定数据和所述至少一个相控阵阵元的第一偏转角，确定所述相控阵的发射增益；

6、基于所述相控阵的发射增益和所述通信设定数据中预设发射增益阈值的比较结果，对所述至少一个相控阵阵元的第一偏转角进行调整，得到所述至少一个相控阵阵元的第二偏转角。

7、在一个或多个实施例中，所述通信设定数据中包括所述相控阵的第一视场；所述第一视场表征所述相控阵的扫描范围；所述扫描范围包括多个扫描角度；

8、所述基于所述相控阵的通信设定数据和所述至少一个相控阵阵元的第一偏转角，确定所述相控阵的发射增益，包括：

9、针对任意一个扫描角度：基于所述相控阵的通信设定数据和所述至少一个相控阵阵元的第一偏转角，确定所述相控阵的发射增益。

10、在一个或多个实施例中，所述基于所述相控阵的发射增益和所述通信设定数据中预设发射增益阈值的比较结果，对所述至少一个相控阵阵元的第一偏转角进行调整，得到所述至少一个相控阵阵元的第二偏转角，包括：

11、针对所述任意一个扫描角度：

12、若所述相控阵的发射增益小于所述预设发射增益阈值，则根据预设调整策略对所述至少一个相控阵阵元的第一偏转角进行调整，得到所述至少一个相控阵阵元的第二偏转角；所述预设发射增益阈值与所述第一视场一一对应；

13、若所述相控阵的发射增益不小于所述预设发射增益阈值，则将所述至少一个相控阵阵元的第一偏转角作为所述至少一个相控阵阵元的第二偏转角。

14、在一个或多个实施例中，所述通信设定数据中还包括所述至少一个相控阵阵元的光束偏转范围、所述相控阵的发射效率、相控阵阵元的数量、以及所述相控阵的通信波长；

15、所述基于所述相控阵的通信设定数据和所述至少一个相控阵阵元的第一偏转角，确定所述相控阵的发射增益，包括：

16、基于所述至少一个相控阵阵元的光束偏转范围以及所述至少一个相控阵阵元的第一偏转角，确定所述至少一个相控阵阵元的第二视场；所述第二视场表征所述相控阵阵元的扫描范围；

17、基于所述扫描角度和所述至少一个相控阵阵元的第二视场，确定所述至少一个相控阵阵元的有效面积；

18、基于所述相控阵的发射效率、所述相控阵阵元的数量、所述相控阵的通信波长、以及所述至少一个相控阵阵元的有效面积，确定所述相控阵的发射增益。

19、在一个或多个实施例中，所述通信设定数据中还包括所述至少一个相控阵阵元的光束入射角；

20、所述基于所述扫描角度和所述至少一个相控阵阵元的第二视场，确定所述至少一个相控阵阵元的有效面积，包括：

21、针对任意一个相控阵阵元：

22、若所述扫描角度不在所述相控阵阵元的第二视场内，则所述相控阵阵元的有效面积为预设数值；

23、若所述扫描角度在所述相控阵阵元的第二视场内，则获取所述相控阵阵元的光束入射角；

24、基于所述扫描角度、所述光束入射角、以及所述相控阵阵元的第一偏转角，确定所述相控阵阵元的有效面积。

25、在一个或多个实施例中，所述通信设定数据中还包括所述至少一个相控阵阵元的面积；

26、所述基于所述扫描角度、所述光束入射角、以及所述相控阵阵元的第一偏转角，确定所述相控阵阵元的有效面积，包括：

27、

28、其中，sn是所述相控阵阵元的有效面积；s是所述相控阵阵元的面积；θx，θy是在x方向和y方向上的扫描角度；是所述相控阵阵元在x方向和y方向上的第一偏转角；θsx，θsy是所述相控阵阵元在x方向和y方向上的光束入射角。

29、在一个或多个实施例中，所述基于所述相控阵的通信设定数据和所述至少一个相控阵阵元的第一偏转角，确定所述相控阵的发射增益之前，所述方法还包括：

30、基于所述第一视场以及所述至少一个相控阵阵元的数量，确定所述至少一个相控阵阵元的初始偏转角；

31、将所述初始偏转角作为第一次调整的第一偏转角。

32、在一个或多个实施例中，所述基于所述第一视场以及所述至少一个相控阵阵元的数量，确定所述至少一个相控阵阵元的初始偏转角，包括：

33、获取所述通信设定数据中的预设公差值；

34、基于所述至少一个相控阵阵元的数量和所述预设公差值，对所述扫描范围进行等差处理，得到所述至少一个相控阵阵元的初始偏转角。

35、第二方面，本技术实施例提供了一种相控阵阵元的处理装置，所述装置设置于第一激光通信终端内，所述第一激光通信终端包括由至少一个相控阵阵元组成的相控阵，所述第一激光通信终端与第二激光通信终端进行通信，所述装置包括：

36、第一获取模块，用于基于通信距离与所述相控阵的通信设定数据之间的对应关系，确定所述第一激光通信终端与所述第二激光通信终端之间的通信距离对应的所述相控阵的通信设定数据；

37、第二获取模块，用于获取所述至少一个相控阵阵元的第一偏转角；

38、发射增益确定模块，用于基于所述相控阵的通信设定数据和所述至少一个相控阵阵元的第一偏转角，确定所述相控阵的发射增益；

39、偏转角调整模块，用于基于所述相控阵的发射增益和所述通信设定数据中预设发射增益阈值的比较结果，对所述至少一个相控阵阵元的第一偏转角进行调整，得到所述至少一个相控阵阵元的第二偏转角。

40、第三方面，本技术实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

41、存储器以及处理器；

42、所述存储器，用于存储程序指令；

43、所述处理器，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行上述第一方面所述的相控阵阵元的处理方法。

44、第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面所述的相控阵阵元的处理方法。

45、本技术实施例的有益效果为：本技术实施例中基于通信距离与相控阵的通信设定数据之间的对应关系，确定第一激光通信终端与第二激光通信终端之间的通信距离对应的相控阵的通信设定数据；获取至少一个相控阵阵元的第一偏转角；基于相控阵的通信设定数据和至少一个相控阵阵元的第一偏转角，确定相控阵的发射增益；基于相控阵的发射增益和通信设定数据中预设发射增益阈值的比较结果，对至少一个相控阵阵元的第一偏转角进行调整，得到至少一个相控阵阵元的第二偏转角。

46、由此，通过对相控阵阵元的偏转角进行调节，而不是直接对多个不同视场的相控阵进行拼接，在减少相控阵阵元使用数量的同时，还能不断地调整偏转角，使得相控阵的发射增益和视场达到最佳效果，避免了直接拼接多个相控阵时交接处出现发射增益明显小于相控阵的预设发射增益阈值的问题。

47、本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。