CN119885603B - 基于多边形顶点控制的天线罩电性能的分析方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于多边形顶点控制的天线罩电性能的分析方法及装置，包括：随机生成多组天线罩厚度误差分布；计算多组天线罩厚度误差分布对应的天线罩的第一远场方向图区间，提取天线罩的性能指标的第一变化区间；计算天线罩上各点的透射系数的幅值和相位的变化区间，得到天线罩上各点处的透射系数在复数域形成的扇形区间；将天线罩上每一点处的透射系数在复数域形成的扇形区间分割为实数域的多边形区间，将透射系数的多边形区间改写为天线罩远场场值的区间并求和，每次求和之前对顶点冗余的多边形区间进行顶点控制，得到天线罩的第二远场方向图区间，提取天线罩的性能指标的第二变化区间；对比第一变化区间和第二变化区间，分析天线罩的性能指标。本发明能够提高分析效率。

Description

基于多边形顶点控制的天线罩电性能的分析方法及装置

技术领域

本发明属于雷达天线技术领域，具体涉及一种基于多边形顶点控制的天线罩电性能的分析方法及装置。

背景技术

天线罩是保护天线免受自然环境影响的透波壳，是由天然或人造电介质材料制成的覆盖物，或是由桁架支撑的电介质壳体构成的特殊形状的电磁明窗。设计优良的天线罩，除了具有保护性、传导性、可靠性、隐蔽性和装饰性等功能外，还可以延长整个系统各部分的使用寿命、降低寿命成本和操作成本、简化设计、降低维修成本、保证天线表面和位置的精确度、给天线操作人员创造良好的工作环境。但是天线罩也会对理想天线的电磁辐射产生影响，使理想天线的电性能有所降低。

现有技术中，在加工过程中制造误差因素、以及服役过程中外界环境因素的影响下，天线罩的设计参数总是存在一定的偏差，从而导致天线罩的电性能偏离设计值，存在一定的不确定性。要想保证天线罩的正常、可靠工作，需要有效、准确地预测在误差因素作用下天线罩电性能的不确定性。然而，现有技术中，在多边形区间分析过程，盲目采用多边形相加，导致多边形顶点数目不断增加，严重影响计算效率。

因此，亟需提供一种基于多边形顶点控制的天线罩电性能的分析方法，以改善现有技术存在的缺陷。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于多边形顶点控制的天线罩电性能的分析方法及装置。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供一种基于多边形顶点控制的天线罩电性能的分析方法，包括：

根据预设的天线罩厚度值的变化范围，随机生成多组天线罩厚度误差分布；

根据天线罩的结构参数和材料参数，计算多组天线罩厚度误差分布对应的天线罩的第一远场方向图区间，从第一远场方向图区间中提取天线罩的性能指标的第一变化区间；

计算天线罩上各点的透射系数的幅值和相位的变化区间，得到天线罩上各点处的透射系数在复数域形成的扇形区间；将天线罩上每一点处的透射系数在复数域形成的扇形区间分割为实数域的多边形区间；根据天线罩上每一点处的透射系数在实数域的多边形区间，得到天线罩远场场值对应的多边形区间；

将天线罩远场场值对应的多边形区间的冗余顶点进行删除，对删除冗余顶点的天线罩远场场值对应的多边形区间进行求和，得到天线罩的第二远场方向图区间，从第二远场方向图区间中提取天线罩的性能指标的第二变化区间；

对比第一变化区间和第二变化区间，分析天线罩的性能指标。。

第二方面，本发明还提供一种基于多边形顶点控制的天线罩电性能的分析装置，包括：

数据获取单元，用于根据预设的天线罩厚度值的变化范围，随机生成多组天线罩厚度误差分布；

第一变化区间获取模块，用于根据天线罩的结构参数和材料参数，计算多组天线罩厚度误差分布对应的天线罩的第一远场方向图区间，从第一远场方向图区间中提取天线罩的性能指标的第一变化区间；

转换模块，用于计算天线罩上各点的透射系数的幅值和相位的变化区间，得到天线罩上各点处的透射系数在复数域形成的扇形区间；将天线罩上每一点处的透射系数在复数域形成的扇形区间分割为实数域的多边形区间；根据天线罩上每一点处的透射系数在实数域的多边形区间，得到天线罩远场场值对应的多边形区间；

第二变化区间获取模块，用于将天线罩远场场值对应的多边形区间的冗余顶点进行删除，对删除冗余顶点的天线罩远场场值对应的多边形区间进行求和，得到天线罩的第二远场方向图区间，从第二远场方向图区间中提取天线罩的性能指标的第二变化区间；

分析模块，用于对比第一变化区间和第二变化区间，分析天线罩的性能指标。

本发明的有益效果：

本发明提供的一种基于多边形顶点控制的天线罩电性能的分析方法及装置，采用幅值和相位的多边形区间来描述天线罩厚度误差因素下的透射系数变化区间，并采用多边形区间的Minkowski求和来分析远场，且提出两种控制多边形顶点的方案来删除冗余点，与现有的天线罩电性能区间分析方法相比，在区间分析精度的基础上，显著提高了分析效率。

以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明实施例提供的基于多边形顶点控制的天线罩电性能的分析方法的一种流程图；

图2是本发明实施例提供的天线罩模型的一种示意图；

图3是本发明实施例提供的天线罩模型的一种示意图；

图4为本发明实施例提供的顶点控制方法的一种示意图；

图5为本发明实施例提供的顶点控制方法的另一种示意图；

图6为本发明实施例提供的天线罩性能指标分析的一种示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

天线罩制造、服役过程中引入的误差会影响其电性能，多边形区间分析方法可以精确分析参数误差作用下的电性能变化区间，但是其多边形顶点数在区间分析过程中不断增加，导致计算效率低下。

有鉴于此，本发明提出的基于多边形顶点控制的天线罩电性能的分析方法，能够控制天线罩对应的多边形区间顶点数量，在保证计算精度的条件下，大大提升计算效率。

请参见图1，图1是本发明实施例提供的基于多边形顶点控制的天线罩电性能的分析方法的一种流程图，图2是本发明实施例提供的天线罩模型的一种示意图，本发明所提供的一种基于多边形顶点控制的天线罩电性能的分析方法，包括：

S101、根据预设的天线罩厚度值的变化范围，随机生成多组天线罩厚度误差分布。

具体而言，本实施例中，通过以下过程随机生成多组天线罩厚度误差分布，具体为：

在商用模型分析软件中，根据天线罩的结构形式，建立天线罩的几何模型，对模型进行网格划分，将天线罩的几何模型划分为和网格，设置网格边长为0.2，表示天线的波长；

预设天线罩的厚度误差范围为，以均值为、标准差为，生成个随机数；

重复上述过程1000次，生成1000组天线罩厚度误差分布，每组中包括个随机数。

S102、根据天线罩的结构参数和材料参数，计算多组天线罩厚度误差分布对应的天线罩的第一远场方向图区间，从第一远场方向图区间中提取天线罩的性能指标的第一变化区间。

具体而言，本实施例中，获取天线罩的性能指标的第一变化区间包括：

根据天线罩的结构参数和材料参数，使用传输线理论计算天线罩的透射系数；

根据已知的天线罩的口径场，计算透过天线罩后的口径场，其表达式为：

；

其中，表示天线罩上各点处的主极化分量的透射系数；

根据透过天线罩后的口径场，计算天线罩的远场，其表达式为：

；

其中，表示透过天线罩后的口径面，和表示观察点P在直角坐标系中的球坐标角，表示自由空间传播常数；

根据天线罩的远场，绘制第一远场方向图区间，并从第一远场方向图区间中提取增益、主波束位置和第一副瓣电平的变化区间，作为天线罩的性能指标的第一变化区间。

本实施例中，根据已知的天线罩的口径场，计算透过天线罩后的口径场，包括：

以天线罩的底面中心为原点，底面为平面，天线罩高度为方向，构建直角坐标系，表示天线罩口径面，表示透过天线罩后的口径面，同时，、和方向的分量分别用、和；

根据天线罩的几何形状与入射的口径场，确定天线罩上各点处的入射角和极化角，即将电磁波入射线与入射点处的法线夹角记为入射角，将电磁波的极化方向与入射平面的夹角记为极化角，其中入射平面由电磁波入射线与入射点处的法线构成；

将天线罩材料的损耗角正切预设为0，根据天线罩各点处的厚度、相对介电常数，计算天线罩上各点处的水平极化分量透射系数和垂直极化分量透射系数，其表达式分别为：

；

；

其中，、、、、和均为中间变量，表示水平极化分量透射系数的模数，表示垂直极化分量透射系数的模数，表示水平极化分量透射系数的相位，表示垂直极化分量透射系数的相位；

其中，，，，，，，，，，，；

根据天线罩上各点处的水平极化分量透射系数和垂直极化分量透射系数，计算天线罩上各点处的主极化分量的透射系数，其表达式为：

；

；

其中，表示中间变量；

将已知的天线罩的口径场乘以其对应点处的主极化分量的透射系数，得到透过天线罩后的口径场。

进一步地，根据天线罩的结构参数和材料参数，使用传输线理论计算天线罩的透射系数；

根据已知的天线罩的口径场，计算透过天线罩后的口径场，其表达式为：

；

其中，表示天线罩上各点处的主极化分量的透射系数；

根据透过天线罩后的口径场，计算天线罩的远场，其表达式为：

；

其中，表示透过天线罩后的口径面，和表示观察点P在直角坐标系中的球坐标角，表示自由空间传播常数，，表示天线的波长，根据天线工作频率和，计算；

根据天线罩的远场，绘制第一远场方向图，并从第一远场方向图中提取增益、主波束位置和第一副瓣电平的变化区间，作为天线罩的性能指标的第一变化区间。

S103、计算天线罩上各点的透射系数的幅值和相位的变化区间，得到天线罩上各点处的透射系数在复数域形成的扇形区间；将天线罩上每一点处的透射系数在复数域形成的扇形区间分割为实数域的多边形区间；根据天线罩上每一点处的透射系数在实数域的多边形区间，得到天线罩远场场值对应的多边形区间。

具体而言，本实施例中，通过以下过程获取天线罩对应的多边形区间，具体为：

将天线罩上各点处的水平极化分量透射系数和垂直极化分量透射系数简化为：

，；

其中，；

；

；

、和均为中间变量，根据天线罩厚度的变化区间，计算中间变量的变化区间，计算中间变量的变化区间，以及计算中间变量的变化区间；

根据中间变量的变化区间、中间变量的变化区间和中间变量的变化区间，获取水平极化分量透射系数的模数的变化区间，以及水平极化分量透射系数的相位的变化区间，并构建水平极化分量透射系数的扇形区间；其表达式为：

，；

，；

其中，；

；

；

；

；

；

；

；

根据中间变量的变化区间、中间变量的变化区间和中间变量的变化区间，获取垂直极化分量透射系数的模数的变化区间，以及垂直极化分量透射系数的相位的变化区间，并构建垂直极化分量透射系数的扇形区间；其表达式为：

，；

，；

其中，；

；

；

；

；

；

；

；

获取水平极化分量透射系数在天线罩的远场中形成的扇形区间的模数的变化区间，以及相位的变化区间，作为天线罩上各点处的水平极化分量透射系数在复数域形成的扇形区间，获取垂直极化分量透射系数在天线罩的远场中形成的扇形区间的模数的变化区间，以及相位的变化区间，作为天线罩上各点处的垂直极化分量透射系数在复数域形成的扇形区间；其表达式为：

，；

，；

，；

，；

其中，，，表示划分的网格单元面积。

获取天线罩上各点处水平极化分量透射系数在复数域形成的扇形区间的四个端点、、和，以及端点的坐标、、和；其表达式为：

，；

，；

，；

，；

其中，端点与端点，端点与端点之间对应的是扇形的圆弧部分；

端点与端点之间、端点与端点、端点与端点之间使用直线连接，将端点与端点之间使用圆弧、且与圆弧相切的线段连接，将扇形区间的相位范围均分成10份，每一份对应于一段线段，该多边形区间完全包络了原扇形区间，将天线罩上各点处水平极化分量透射系数在复数域形成的扇形区间转换为实数域的多边形区间；

获取天线罩上各点处垂直极化分量透射系数在复数域形成的扇形区间的四个端点、、和，以及端点的坐标、、和；其表达式为：

，；

，；

，；

，

其中，端点与端点，端点与端点之间对应的是扇形的圆弧部分；

端点与端点之间、端点与端点、端点与端点之间使用直线连接，将端点与端点之间使用圆弧、且与圆弧相切的线段连接，将天线罩上各点处垂直极化分量透射系数在复数域形成的扇形区间转换为实数域的多边形区间；

将天线罩上各点处水平极化分量透射系数对应的实数域的多边形区间和垂直极化分量透射系数对应的实数域的多边形区间的端点的顺序进行调整，使得起始端点在复数域具有最小的虚部，并且所有端点按照原始扇形区间的逆时针排序。

进一步地，根据远场积分公式，将天线罩上各点处水平极化分量透射系数对应的实数域的多边形区间和垂直极化分量透射系数对应的实数域的多边形区间进行改写，得到远场方向图中各个离散点处的场值多边形区间，即天线罩远场场值对应的多边形区间。

具体的，对于任意的两组多边形端点组，按逆时针方向排列所有多边形顶点，分别记为和，和的初始值为1，其合成的多边形端点记为，取；

，；

计算从点指向点的矢量与横坐标正方向之间的夹角，并计算从点指向的矢量与横坐标正方向之间的夹角，如果，则令，否则令；

如果且，则求和过程结束；否则，令，继续执行上述步骤。

S104、将天线罩远场场值对应的多边形区间的冗余顶点进行删除，对删除冗余顶点的天线罩远场场值对应的多边形区间进行求和，得到天线罩的第二远场方向图区间，从第二远场方向图区间中提取天线罩的性能指标的第二变化区间

具体而言，本实施例中，包括两种方式对冗余顶点进行删除；其中，一种为通过压缩多边形的形式删除冗余点，具体为：

计算天线罩远场场值对应的多边形区间中每一条边的长度数组，其表达式为：

；

；

；

；

；

其中，和表示天线罩远场场值对应的多边形区间中顶点坐标数组，表示天线罩远场场值对应的多边形区间中顶点坐标数组，表示天线罩对应远场场值的多边形区间中顶点坐标数组，表示的重构数组，也可以理解为，表示将的第一坐标值后置为最后一位坐标值之后的坐标数组，表示的重构数组也可以理解为，表示将的第一坐标值后置为最后一位坐标值之后的坐标数组，表示多边形区间的顶点数量，表示多边形区间的顶点坐标值；

找到最小的长度数组对应的边的起点，可以理解的是，该起点指的是多边形区间最短边的起点，是数组中某一个点，不一定是数组的起点，可能等于，也可能等于，将该起点作为冗余顶点，将冗余顶点的坐标从天线罩对应远场场值的多边形区间中顶点坐标数组中删除，得到更新后的天线罩远场场值对应的多边形区间中顶点坐标数组，分别为：

；

；

检查更新后的天线罩远场场值对应的多边形区间中顶点数量是否不超过个，如果不超过，则得到删除冗余顶点的天线罩远场场值对应的多边形区间；如果超过，则继续寻找冗余顶点，并删除，直至更新后的天线罩远场场值对应的多边形区间中顶点数量不超过个。

另一种为通过扩张多边形的形式删除冗余点，具体为：

计算天线罩远场场值对应的多边形区间中每一条边的长度数组，其表达式为：

；

；

；

；

；

其中，和表示天线罩远场场值对应的多边形区间中顶点坐标数组，表示天线罩远场场值对应的多边形区间中顶点坐标数组，表示天线罩远场场值对应的多边形区间中顶点坐标数组，表示的重构数组，可以理解的是，表示将的第一坐标值后置为最后一位坐标值之后的坐标数组，表示的重构数组可以理解的是，表示将的第一坐标值后置为最后一位坐标值之后的坐标数组，表示多边形区间的顶点数量，表示多边形区间的顶点坐标值；

找到最小的长度数组对应的边的起点编号，在天线罩远场场值对应的多边形区间中顶点坐标数组中找到编号为、和对应的顶点，该顶点对应的坐标分别为：

；

；

；

；

其中，将编号为的顶点与编号为的顶点形成的边作为第一线段，将编号为的顶点与编号为的顶点形成的边作为第二线段，将编号为的顶点与编号为的顶点形成的边作为第三线段，其中，第一线段和第二线段的表达式分别为：

；

；

其中，和表示参数，，；

如果第一线段与第二线段在误差允许范围内平行，则将第三线段的中点作为新的顶点，将编号为的顶点和编号为的顶点作为冗余顶点，并删除，得到更新后的天线罩远场场值对应的多边形区间中顶点坐标数组；否则，将第一线段与第二线段的交点作为新的顶点，将编号为的顶点和编号为的顶点作为冗余顶点，并删除，得到更新后的天线罩远场场值对应的多边形区间中顶点坐标数组；

其中，第一线段与第二线段相交表示为：

；

则，；

其中，，，，；

第一线段与第二线段的交点的坐标为：

；

；

更新后的天线罩远场场值对应的多边形区间中顶点坐标数组表示为：

；

；

检查更新后的天线罩远场场值对应的多边形区间中顶点数量是否不超过个，如果不超过，则得到删除冗余顶点的天线罩远场场值对应的多边形区间；如果超过，则继续寻找冗余顶点，并删除，直至更新后的天线罩远场场值对应的多边形区间中顶点数量不超过个。

S105、对比第一变化区间和第二变化区间，分析天线罩的性能指标。

具体而言，本实施例中，对比第一变化区间和第二变化区间，判断天线罩的电性能指标是否满足预设要求，如果满足，得到分析天线罩的性能指标的结果，如果不满足，则继续将天线罩远场场值对应的多边形区间的冗余节点进行删除，更新天线罩的第二远场方向图区间，直至天线罩的电性能指标满足预设要求。

综上所述，本发明提供的基于多边形顶点控制的天线罩电性能的分析方法，采用幅值和相位的多边形区间来描述天线罩厚度误差因素下的透射系数变化区间，并采用多边形区间的Minkowski求和来分析远场，且提出两种控制多边形顶点的方案来删除冗余点，与现有的天线罩电性能区间分析方法相比，在区间分析精度的基础上，显著提高了分析效率。

基于同一发明构思，本发明还提供一种基于多边形顶点控制的天线罩电性能的分析装置，用于实现本发明上述实施例提供的基于多边形顶点控制的天线罩电性能的分析方法，方法的实施例请参考上述，在此不再赘述；该装置包括：

数据获取单元，用于根据预设的天线罩厚度值的变化范围，随机生成多组天线罩厚度误差分布；

第一变化区间获取模块，用于根据天线罩的结构参数和材料参数，计算多组天线罩厚度误差分布对应的天线罩的第一远场方向图区间，从第一远场方向图区间中提取天线罩的性能指标的第一变化区间；

转换模块，用于计算天线罩上各点的透射系数的幅值和相位的变化区间，得到天线罩上各点处的透射系数在复数域形成的扇形区间；将天线罩上每一点处的透射系数在复数域形成的扇形区间分割为实数域的多边形区间；根据天线罩上每一点处的透射系数在实数域的多边形区间，得到天线罩远场场值对应的多边形区间；

第二变化区间获取模块，用于将天线罩远场场值对应的多边形区间的冗余顶点进行删除，对删除冗余顶点的天线罩远场场值对应的多边形区间进行求和，得到天线罩的第二远场方向图区间，从第二远场方向图区间中提取天线罩的性能指标的第二变化区间；

分析模块，用于对比第一变化区间和第二变化区间，分析天线罩的性能指标。

在本发明的一种可选地实施例中，通过仿真实验对上述实施例提供的基于多边形顶点控制的天线罩电性能的分析方法的效果进行验证，具体为：

一、仿真参数

本实施例的仿真参数包括：某飞行器天线罩，外形如图3所示，图3是本发明实施例提供的天线罩模型的一种示意图，底面直径为0.5米，高度为1米，天线罩材料为玻璃钢材料，材料的相对介电常数为4，磁损耗角正切为0.015，罩壁厚度为8mm，罩内天线口径为0.22米，工作频率为9.4GHz，其口径场为等幅同相分布，天线的扫描角取为6^°。

二、仿真内容与结果分析

利用本发明对上述天线罩进行厚度误差作用下的电性能分析，仿真结果如图4所示，仿真数据如表1所示。

图4为本发明实施例提供的顶点控制方法的一种示意图，通过压缩多边形的形式控制顶点数量，图5为本发明实施例提供的顶点控制方法的另一种示意图，通过扩张多边形的形式控制顶点数量，最大顶点数量设为5。

图6中，“普通方法”代表利用传统多边形区间分析方法得到的远场方向图区间，“快速方法”代表利用本发明提供的快速多边形区间分析方法得到的远场方向图区间，“随机误差”代表引入随机误差分布进行重复计算得到的多组远场方向图。

表1 系统的电性能指标区间

从上述结果可见，相比于传统多边形区间分析方法，采用快速多边形区间分析方法后，天线罩的远场方向图区间几乎完全重合，天线罩的电性能区间亦几乎不变，同时方向图与电性能的区间均包络了随机误差的结果。而从效率上来说，传统多边形区间分析方法用时12846秒，而快速多边形区间分析方法用时仅231秒，消耗的时间大大减少。

上述仿真数据实验证明，本发明可在保持分析精度的前提下，大大提升天线罩电性能的多边形区间分析效率。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于多边形顶点控制的天线罩电性能的分析方法，其特征在于，包括：

根据预设的天线罩厚度值的变化范围，随机生成多组天线罩厚度误差分布；

根据天线罩的结构参数和材料参数，计算多组天线罩厚度误差分布对应的天线罩的第一远场方向图区间，从所述第一远场方向图区间中提取天线罩的性能指标的第一变化区间；

计算天线罩上各点的透射系数的幅值和相位的变化区间，得到天线罩上各点处的透射系数在复数域形成的扇形区间；将天线罩上每一点处的透射系数在复数域形成的扇形区间分割为实数域的多边形区间；根据天线罩上每一点处的透射系数在实数域的多边形区间，得到天线罩远场场值对应的多边形区间；

将所述天线罩远场场值对应的多边形区间的冗余顶点进行删除，对删除冗余顶点的所述天线罩远场场值对应的多边形区间进行求和，得到天线罩的第二远场方向图区间，从所述第二远场方向图区间中提取天线罩的性能指标的第二变化区间；

对比所述第一变化区间和所述第二变化区间，分析天线罩的性能指标。

2.根据权利要求1所述的基于多边形顶点控制的天线罩电性能的分析方法，其特征在于，将所述天线罩远场场值对应的多边形区间的冗余顶点进行删除，包括：

计算天线罩远场场值对应的多边形区间中每一条边的长度数组，其表达式为：

；

；

；

；

；

其中，和表示天线罩远场场值对应的多边形区间中顶点坐标数组，表示天线罩远场场值对应的多边形区间中顶点坐标数组，表示天线罩远场场值对应的多边形区间中顶点坐标数组，表示的重构数组，表示的重构数组，表示多边形区间的顶点数量，表示多边形区间的顶点坐标值；

找到最小的长度数组对应的边的起点，将该起点作为冗余顶点，将所述冗余顶点的坐标从天线罩远场场值对应的多边形区间中顶点坐标数组中删除，得到更新后的天线罩远场场值对应的多边形区间中顶点坐标数组，分别为：

；

；

检查更新后的天线罩远场场值对应的多边形区间中顶点数量是否不超过个，如果不超过，则得到删除冗余顶点的所述天线罩远场场值对应的多边形区间；如果超过，则继续寻找冗余顶点，并删除，直至更新后的天线罩远场场值对应的多边形区间中顶点数量不超过个。

3.根据权利要求1所述的基于多边形顶点控制的天线罩电性能的分析方法，其特征在于，将所述天线罩远场场值对应的多边形区间的冗余顶点进行删除，包括：

计算天线罩远场场值对应的多边形区间中每一条边的长度数组，其表达式为：

；

；

；

；

；

其中，和表示天线罩远场场值对应的多边形区间中顶点坐标数组，表示天线罩远场场值对应的多边形区间中顶点坐标数组，表示天线罩远场场值对应的多边形区间中顶点坐标数组，表示的重构数组，表示的重构数组，表示多边形区间的顶点数量，表示多边形区间的顶点坐标值；

找到最小的长度数组对应的边的起点编号，在天线罩远场场值对应的多边形区间中顶点坐标数组中找到编号为、和对应的顶点，该顶点对应的坐标分别为：

；

；

；

；

其中，将编号为的顶点与编号为的顶点形成的边作为第一线段，将编号为的顶点与编号为的顶点形成的边作为第二线段，将编号为的顶点与编号为的顶点形成的边作为第三线段，其中，所述第一线段和所述第二线段的表达式分别为：

；

；

其中，和表示参数，，；

如果所述第一线段与所述第二线段在误差允许范围内平行，则将所述第三线段的中点作为新的顶点，将编号为的顶点和编号为的顶点作为冗余顶点，并删除，得到更新后的天线罩远场场值对应的多边形区间中顶点坐标数组；否则，将所述第一线段与所述第二线段的交点作为新的顶点，将编号为的顶点和编号为的顶点作为冗余顶点，并删除，得到更新后的天线罩远场场值对应的多边形区间中顶点坐标数组；

其中，所述第一线段与所述第二线段相交表示为：

；

则，；

其中，，，，；

所述第一线段与所述第二线段的交点的坐标为：

；

；

所述更新后的天线罩远场场值对应的多边形区间中顶点坐标数组表示为：

；

；

检查更新后的天线罩远场场值对应的多边形区间中顶点数量是否不超过个，如果不超过，则得到删除冗余顶点的所述天线罩远场场值对应的多边形区间；如果超过，则继续寻找冗余顶点，并删除，直至更新后的天线罩远场场值对应的多边形区间中顶点数量不超过个。

4.根据权利要求1所述的基于多边形顶点控制的天线罩电性能的分析方法，其特征在于，根据天线罩的结构参数和材料参数，计算多组天线罩厚度误差分布对应的天线罩的第一远场方向图区间，从所述第一远场方向图区间中提取天线罩的性能指标的第一变化区间，包括：

根据天线罩的结构参数和材料参数，使用传输线理论计算天线罩的透射系数；

根据已知的天线罩的口径场，计算透过天线罩后的口径场，其表达式为：

；

其中，表示天线罩上各点处的主极化分量的透射系数；

根据所述透过天线罩后的口径场，计算天线罩的远场，其表达式为：

；

其中，表示透过天线罩后的口径面，和表示观察点P在直角坐标系中的球坐标角，表示自由空间传播常数；

根据所述天线罩的远场，绘制第一远场方向图区间，并从所述第一远场方向图区间中提取增益、主波束位置和第一副瓣电平的变化区间，作为天线罩的性能指标的第一变化区间。

5.根据权利要求4所述的基于多边形顶点控制的天线罩电性能的分析方法，其特征在于，根据已知的天线罩的口径场，计算透过天线罩后的口径场，包括：

以天线罩的底面中心为原点，底面为平面，天线罩高度为方向，构建直角坐标系；

根据天线罩的几何形状与入射的口径场，确定天线罩上各点处的入射角和极化角；

将天线罩材料的损耗角正切预设为0，根据天线罩各点处的厚度、相对介电常数，计算天线罩上各点处的水平极化分量透射系数和垂直极化分量透射系数，其表达式分别为：

；

；

其中，、、、、和均为中间变量，表示水平极化分量透射系数的模数，表示垂直极化分量透射系数的模数，表示水平极化分量透射系数的相位，表示垂直极化分量透射系数的相位；

根据天线罩上各点处的水平极化分量透射系数和垂直极化分量透射系数，计算天线罩上各点处的主极化分量的透射系数，其表达式为：

；

；

其中，表示中间变量；

将所述已知的天线罩的口径场乘以其对应点处的主极化分量的透射系数，得到透过天线罩后的口径场。

6.根据权利要求5所述的基于多边形顶点控制的天线罩电性能的分析方法，其特征在于，计算天线罩上各点的透射系数的幅值和相位的变化区间，得到天线罩上各点处的透射系数在复数域形成的扇形区间，包括：

将天线罩上各点处的水平极化分量透射系数和垂直极化分量透射系数简化为：

，；

其中，；

；

；

其中，表示电磁波波长，表示天线罩材料相对介电常数，表示电磁波入射角；

、和均为中间变量，根据天线罩厚度的变化区间，计算中间变量的变化区间，计算中间变量的变化区间，以及计算中间变量的变化区间；

根据中间变量的变化区间、中间变量的变化区间和中间变量的变化区间，获取水平极化分量透射系数的模数的变化区间，以及水平极化分量透射系数的相位的变化区间，并构建水平极化分量透射系数的扇形区间；

根据中间变量的变化区间、中间变量的变化区间和中间变量的变化区间，获取垂直极化分量透射系数的模数的变化区间，以及垂直极化分量透射系数的相位的变化区间，并构建垂直极化分量透射系数的扇形区间；

获取水平极化分量透射系数在天线罩的远场中形成的扇形区间的模数的变化区间，以及相位的变化区间，作为天线罩上各点处的水平极化分量透射系数在复数域形成的扇形区间，获取垂直极化分量透射系数在天线罩的远场中形成的扇形区间的模数的变化区间，以及相位的变化区间，作为天线罩上各点处的垂直极化分量透射系数在复数域形成的扇形区间。

7.根据权利要求6所述的基于多边形顶点控制的天线罩电性能的分析方法，其特征在于，将天线罩上每一点处的透射系数在复数域形成的扇形区间分割为实数域的多边形区间，包括：

获取天线罩上各点处水平极化分量透射系数在复数域形成的扇形区间的四个端点、、和，以及端点的坐标、、和；

所述端点与所述端点之间、所述端点与所述端点、所述端点与所述端点之间使用直线连接，将所述端点与所述端点之间使用圆弧、且与圆弧相切的线段连接，将天线罩上各点处水平极化分量透射系数在复数域形成的扇形区间转换为实数域的多边形区间；

获取天线罩上各点处垂直极化分量透射系数在复数域形成的扇形区间的四个端点、、和，以及端点的坐标、、和；

所述端点与所述端点之间、所述端点与所述端点、所述端点与所述端点之间使用直线连接，将所述端点与所述端点之间使用圆弧、且与圆弧相切的线段连接，将天线罩上各点处垂直极化分量透射系数在复数域形成的扇形区间转换为实数域的多边形区间；

将天线罩上各点处水平极化分量透射系数对应的实数域的多边形区间和垂直极化分量透射系数对应的实数域的多边形区间的端点的顺序进行调整，使得起始端点在复数域具有最小的虚部，并且所有端点按照原始扇形区间的逆时针排序。

8.根据权利要求7所述的基于多边形顶点控制的天线罩电性能的分析方法，其特征在于，根据天线罩上每一点处的透射系数在实数域的多边形区间，得到天线罩远场场值对应的多边形区间，包括：

根据天线罩的远场的表达式，将天线罩上各点处水平极化分量透射系数对应的实数域的多边形区间和垂直极化分量透射系数对应的实数域的多边形区间进行改写并求和，得到天线罩远场场值对应的多边形区间。

9.根据权利要求1所述的基于多边形顶点控制的天线罩电性能的分析方法，其特征在于，对比所述第一变化区间和所述第二变化区间，分析天线罩的性能指标，包括：

对比所述第一变化区间和所述第二变化区间，判断天线罩的电性能指标是否满足预设要求，如果满足，得到分析天线罩的性能指标的结果，如果不满足，则继续将所述天线罩对应远场场值的多边形区间的冗余节点进行删除，更新所述天线罩的第二远场方向图区间，直至天线罩的电性能指标满足预设要求。

10.一种基于多边形顶点控制的天线罩电性能的分析装置，其特征在于，包括：

数据获取单元，用于根据预设的天线罩厚度值的变化范围，随机生成多组天线罩厚度误差分布；

第一变化区间获取模块，用于根据天线罩的结构参数和材料参数，计算多组天线罩厚度误差分布对应的天线罩的第一远场方向图区间，从第一远场方向图区间中提取天线罩的性能指标的第一变化区间；

转换模块，用于计算天线罩上各点的透射系数的幅值和相位的变化区间，得到天线罩上各点处的透射系数在复数域形成的扇形区间；将天线罩上每一点处的透射系数在复数域形成的扇形区间分割为实数域的多边形区间；根据天线罩上每一点处的透射系数在实数域的多边形区间，得到天线罩远场场值对应的多边形区间；

第二变化区间获取模块，用于将天线罩远场场值对应的多边形区间的冗余顶点进行删除，对删除冗余顶点的天线罩远场场值对应的多边形区间进行求和，得到天线罩的第二远场方向图区间，从第二远场方向图区间中提取天线罩的性能指标的第二变化区间；

分析模块，用于对比所述第一变化区间和所述第二变化区间，分析天线罩的性能指标。