CN113064125B - 一种基于射频端口响应等效的复杂电磁环境构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于射频端口响应等效的复杂电磁环境构建方法，包括以下步骤：S1.建立复杂电磁环境指标参数集与射频端口指标参数集；S2.确定复杂电磁环境与射频端口之间的空间位置表征；S3.设置射频端口起始参数与复杂电磁环境起始参数；S4.建立射频端口与复杂电磁环境之间的相对位置动态表征模型；S5.建立射频端口与复杂电磁环境之间的极化匹配因子动态模型；S6.建立射频端口与复杂电磁环境之间的端口动态响应模型；S7.建立复杂电磁环境内场基于端口响应的动态等效模型，实现复杂电磁环境的构建。本发明将单一电磁环境静态构建拓展到复杂电磁环境等效动态构建，可以有效解决目前高场强、大空域、多类别复杂电磁环境构建难、重复性差、成本高等难题。

Description

一种基于射频端口响应等效的复杂电磁环境构建方法

技术领域

本发明涉及复杂电磁环境的构建，特别是涉及一种基于射频端口响应等效的复杂电磁环境构建方法。

背景技术

电磁环境适应性是指电子设备在预期电磁环境作用下，能够实现其预定功能、性能和(或)不能正常工作的能力，目前电子设备面临的电磁环境具有时域跳变、空域尺度大、能量极强(某些场景高达数万V/m)、频谱覆盖范围广、信号种类多等特点。这对电子设备电磁环境适应性带来极大的挑战，为了明确电子设备电磁环境适应性到底如何，需要开展相关试验，外场试验存在可重复性差、组织实施成本高等不足，因此现在大多在内场开展电磁环境适应性试验。正确步骤为：首先需要建立电磁环境指标参数集，之后分析电磁环境与电子设备的动态交互关系并进行内场电磁环境构建，最后结合电子设备功能进行电磁环境适应性动态评估。但是，由于电子设备实际面临的电磁环境具有多维度、高场强、空域分布范围广、动态变化、信号种类以及信号源数量繁多，因此，国内外尚未就电磁环境进行内场动态完备性构建的方法达成共识。

目前对电子设备电磁环境适应性的评估一般在内场采用国军标(GJB151系列)的标准进行电磁环境的构建，按照每个试验项规定的电磁信号种类和波形进行试验，通过试验结果与标准极限值对比判断电子设备的电磁环境适应性，一般情况下电子设备都通过了检测试验，但是在电子设备面临实际复杂电磁环境时，常常出现性能降级甚至损毁的情况，此时再进行针对性设计，一方面增加了设计及使用成本，另一方面不能保证电子设备在不同使用场景下，不会出现性能降级或者损毁的情况。因此，目前开展的内场“静态或准静态不完备”电磁环境构建方法不足以支撑对电子设备的电磁环境适应性评估。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于射频端口响应等效的复杂电磁环境构建方法，有限空间内利用有限数量的模拟器代替分布式、种类繁多的复杂电磁环境辐射源、模拟器等装置，实现复杂电磁环境的等效构建，为电子设备的电磁环境适应性评估提供了条件。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于射频端口响应等效的复杂电磁环境构建方法，包括以下步骤：

S1.建立复杂电磁环境指标参数集与射频端口指标参数集；

S2.根据射频端口指标参数集，确定复杂电磁环境与射频端口之间的空间位置表征；

S3.依据射频端口指标参数集、复杂电磁环境与射频端口之间的空间位置表征，设置射频端口起始参数与复杂电磁环境起始参数；

S4.基于射频端口起始参数与复杂电磁环境起始参数，建立射频端口与复杂电磁环境之间的相对位置动态表征模型；

S5.根据射频端口与复杂电磁环境之间的相对位置动态表征模型，建立射频端口与复杂电磁环境之间的极化匹配因子动态模型；

S6.根据射频端口与复杂电磁环境之间的相对位置动态表征模型、射频端口与复杂电磁环境之间的极化匹配因子动态模型，建立射频端口与复杂电磁环境之间的端口动态响应模型；

S7.根据射频端口与复杂电磁环境之间的端口动态响应模型，建立复杂电磁环境内场基于端口响应的动态等效模型，实现复杂电磁环境的构建。

本发明的有益效果是：

(1)现有内场电磁环境构建方法多采用模拟器、功放堆积的方式，很多场景物理不可实现，本发明根据射频端口与复杂电磁环境的映射关系，将复杂电磁环境中的高场强大功率信号，通过射频端口等效，实现在内场的小场强低功率电磁环境等效构建，降低了试验成本，可实现对复杂电磁环境的内场完备性构建。

(2)现有内场电磁环境构建方法本质是“静态”或“准静态”，只能反映电子设备某一时刻或某一状态下的面临的电磁环境，不能反映电磁环境的动态变化，本发明应用射频端口响应等效方法，从空域、能域、时域、频域等方面建立射频端口与复杂电磁环境的联系，可实现复杂电磁环境的内场动态构建，为内场电磁环境动态完备性构建提供理论依据，从而支撑电子设备的电磁环境适应性评估。

(3)目前在内场开展的GJB试验，按照规定波形在一些情况下不足以激发电子设备的敏感现象，导致试验结果不能反映电子设备实际工作状态，试验结果可信度较低；本发明与电子设备的功能相结合，动态模拟电子设备在假想电磁环境下的工作情况，更易激发电子设备的敏感现象，可提高试验结果的准确性和说服力，实现对电子设备电磁环境适应性的摸边探底。

附图说明

图1是本发明的方法流程图；

图2是复杂电磁环境指标参数集；

图3是射频端口指标参数集；

图4为本发明中复杂电磁环境与射频端口之间的空间位置表征图；

图5为本发明实施例中辐射源A与雷达接收机射频端口之间的相对位置动态关系图；

图6为本发明实施例中辐射源B与雷达接收机射频端口之间的相对位置动态关系图；

图7为本发明实施例中辐射源A与雷达接收机射频端口之间的极化匹配因子动态关系图；

图8为本发明实施例中辐射源B与雷达接收机射频端口之间的极化匹配因子动态关系图；

图9为本发明实施例中辐射源A运行期间不同位置剖面与雷达接收机射频端口之间的动态响应关系图；

图10为本发明实施例中辐射源B运行期间不同位置剖面与雷达接收机射频端口之间的动态响应关系图；

图11为本发明实施例中内场电磁环境等效构建布局图；

图12为本发明实施例中环境构建辐射源A对外输出功率动态变化图；

图13为本发明实施例中环境构建辐射源B对外输出功率动态变化图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

电子设备射频端口响应与复杂电磁环境具有强相关性，本发明通过射频端口对复杂电磁环境的响应等效，可有效实现内场电磁环境的降维等效构建，构建过程低耗高效结果准确，针对复杂电磁环境组成特点，首先建立了复杂电磁环境指标参数集和射频端口指标参数集，确定射频端口与复杂电磁环境各指标之间的动态关系；然后建立射频端口与复杂电磁环境动态响应关系；最后在内场进行基于射频端口响应等效的复杂电磁环境等效构建，具体地：

如图1所示，一种基于射频端口响应等效的复杂电磁环境构建方法，包括以下步骤：

S1.建立复杂电磁环境指标参数集与射频端口指标参数集

所述复杂电磁环境由多个运动的辐射源对外辐射电磁信号形成，所述复杂电磁环境指标参数集包括每一个辐射源的信息和每一个辐射源的辐射信号信息；

所述辐射源的信息包括辐射源的位置信息和速度信息；

所述辐射源的辐射信号信息包括辐射源辐射信号的时域信息、频域信息、能域信息以及信号传播过程中路径损耗信息。

复杂电磁环境指标参数集如图2所示。可结合实际的情况对复杂电磁环境指标参数集进行裁剪。

步骤S1中述射频端口指标参数集包括射频端口信息和射频端口的接收信号信息；

所述射频端口信息包括射频端口相对于地面的方位角信息、射频端口相对于地面的俯仰角信息、射频端口的位置信息以及射频端口的速度信息；

所述射频端口的接收信号信息包括射频端口接收信号的方向图信息、时域信息以及信号传播过程中路径损耗信息。射频端口指标参数集如图3所示。可结合实际的情况对射频端口指标参数集进行裁剪。

S2.复杂电磁环境与射频端口之间的空间位置表征

建立复杂电磁环境与射频端口的空间分布关系，如图4所示。被试品位于坐标系原点O(0，0，0)处，地面为xoy面，地面的法线方向定义为z轴。复杂电磁环境由空间中n个辐射源组成，辐射源在t₀时刻相对于坐标系位置为O_0n(x_0n，y_0n，z_0n)，由于辐射源相对于坐标系的位置是动态变化的，主要包括旋转角度及距离的动态变化，所以为了描述辐射源的动态信息，在O_0n(x_0n，y_0n，z_0n)建立新的坐标系x’y’z’，坐标轴与原坐标系方向一致。

S3.设置射频端口起始参数与复杂电磁环境起始参数

射频端口起始参数用U(x,y,z,v,t,G_r,θ,Φ,L)表征，其中，x,y,z代表射频端口的位置信息，v代表射频端口的速度信息，t代表射频端口的时间信息，θ代表射频端口的方位角信息，Φ代表射频端口的俯仰角信息，L代表复杂电磁环境信号传播到射频端口的路径传输损耗，G_r代表射频端口的方向图信息。从复杂电磁环境信号空间分布考虑，电磁环境中的信号除了被射频端口的主瓣接收，也有可能通过射频端口的副瓣接收；从复杂电磁环境信号频段分布考虑，射频端口接收的信号既有带内信号，也有带外信号，这些都可以通过射频端口的方向图信息G_r进行表征。

复杂电磁环境主要通过空间中运动的辐射源组成，起始参数用S_n(x_n,y_n,z_n,v_n,t_n,f_n,G_n,P_n,L_n)表征，其中，x_n,y_n,z_n代表第n个辐射源的位置信息，v_n代表第n个辐射源的速度信息，t_n代表第n个辐射源的时域信息，f_n代表第n个辐射源的频域信息，G_n代表第n个辐射源的发射增益，P_n代表第n个辐射源的能域信息，L_n代表第n个辐射源电磁信号传播到射频端口的路径传输损耗。

S4.建立射频端口与复杂电磁环境之间的相对位置动态表征模型

S401.考虑到辐射源运动过程中存在姿态角度的变化，进行辐射源旋转角度动态建模。规定辐射源绕x轴、y轴、z轴的旋转角度分别是α、β、γ，绕坐标轴向右旋转方向为正。因此，辐射源相对于射频端口的角度转换矩阵可以表示为公式(1)：

S402.辐射源与射频端口距离动态建模。辐射源的速度为v(t)，姿态角度为(α₀,β₀,γ₀)。在t₀时刻，速度方向沿y’轴，因此在x’y’z’坐标系中，速度矢量可以表示为公式(2)：

辐射源姿态角的变化为(α,β,γ)时，速度矢量可以表示为公式(3)和公式(4)：

辐射源在t+t₀时刻的位置(x,y,z)可以表示为公式(5)：

辐射源与射频端口距离R、方位角θ、俯仰角Φ动态关系可以表示为公式(6)：

S5.建立射频端口与复杂电磁环境之间的极化匹配因子动态模型

射频端口的极化方向矩阵用A_R表示。电磁环境中辐射源的极化方向矩阵用A_U表示，在x’y’z’坐标系下，辐射源天线起始方向沿z’轴。在时刻t₀，辐射源姿态角为(α₀,β₀,γ₀)，辐射源的极化方向可以表示为公式(7)：

辐射源姿态角改变(α,β,γ)时，辐射源的极化方向矩阵可以表示为公式(8)和公式(9)：

射频端口接收复杂电磁环境信号时，可能存在由于极化失配造成的接收功率损耗，射频端口与复杂电磁环境之间的极化匹配因子p(0≤p≤1)可以表示为公式(10)：

S6.建立射频端口与复杂电磁环境端口之间的动态响应模型

射频端口对复杂电磁环境的端口响应可以通过射频端口耦合电磁信号的功率进行表征，射频端口耦合信号功率与复杂电磁环境具有强相关性。射频端口与复杂电磁环境端口动态响应模型可以表示为公式(11)：

其中，P_r为射频端口接收复杂电磁环境信号功率值，P_i为第i个辐射源的辐射功率，G_ui为第i个辐射源的发射增益，G_ri为射频端口接收第i个辐射源时的增益，λ_i为第i个辐射源对应的波长，与辐射源频率相关，p_i为第i个辐射源与射频端口的极化匹配因子，R_i为第i个辐射源与射频端口距离，L_i为第i个辐射源的电磁环境信号传播至射频端口的路径传输损耗。

S7.建立复杂电磁环境内场基于端口响应的动态等效模型

根据复杂电磁环境在射频端口的耦合响应P_r，在试验区域内，只要保证构建的电磁环境作用于射频端口的耦合响应为P_r，就实现了复杂电磁环境在内场基于端口响应的动态等效，试验构建需要满足的条件可以表示为公式(12)：

其中，P_rad为环境构建辐射源对外输出功率，G_rad(θ,Φ)为环境构建辐射源发射增益，R_s为环境构建辐射源与射频端口距离，L_s为电磁信号传播到射频端口的路径传输损耗。

电磁环境构建过程中，要确保环境构建辐射源与射频端口的主瓣对齐，极化匹配，并均处于远场区域内，根据环境构建需要，主要通过动态调节环境构建辐射源的对外输出功率P_rad以及与射频端口的距离R_s实现复杂电磁环境的内场动态等效构建，环境构建辐射源的对外输出功率P_rad需要满足的条件可以表示为公式(13)：

在本申请的实施例中，以对雷达接收机射频端口实际工作面临的复杂电磁环境进行内场动态等效构建为例，具体过程如下：

第一步：建立复杂电磁环境指标参数集与射频端口指标参数集

复杂电磁环境指标参数集包括：位置信息、速度信息、时域信息、频域信息、能域信息、复杂电磁环境中各辐射源信息、电磁信号传播过程中路径损耗信息。

射频端口指标参数集包括：位置信息、方位角信息、俯仰角信息、方向图信息、速度信息、时域信息、电磁信号传播过程中路径损耗信息。

第二步：复杂电磁环境与射频端口之间的空间位置表征

按照图4所示，建立复杂电磁环境与雷达接收机射频端口的空间分布关系，假设雷达接收机射频端口位于xyz坐标系下的O(0，0，0)，复杂电磁环境由两处辐射源组成，分别对外辐射功能信号与干扰信号。

第三步：设置射频端口起始参数与复杂电磁环境起始参数

空间中两处辐射源，分别是位于xyz坐标系下的A(1km，-2km，0km)和B(15km，0km，3km)。其中，位置A为功能信号辐射源，辐射源起始姿态角度为(5°,-10°,0°)，位置A运行速度为100km/h，发射增益为1dB，发射功率为40dBm，并且姿态角度随时间变化，二者关系为α(t)＝-0.001·t(°),β(t)＝-0.002·t(°),γ(t)＝0.001·t(°)，位置A功能信号被雷达接收机射频端口主瓣接收，工作频点为3GHz，主瓣增益20dB；位置B为干扰信号辐射源，辐射源起始姿态角度为(-5°,0°,5°)，位置B运行速度为80km/h，发射增益为3.8dB，发射功率为53dBm，姿态角度随时间变化，二者关系为α(t)＝-0.002·t(°)，β(t)＝-0.003·t(°)，γ(t)＝-0.001·t(°)，位置B干扰信号被雷达接收机射频端口副瓣接收，工作频点为3.2GHz，副瓣增益为3dB。

第四步：建立射频端口与复杂电磁环境之间的相对位置动态表征模型

根据建立的射频端口与复杂电磁环境环境相对位置动态表征模型，假设复杂电磁环境中辐射源运行时间为300s，则雷达接收机射频端口与辐射源A、辐射源B的相对位置关系如图5和图6所示。图5(a)-(d)分别是辐射源A运行期间，相对于雷达接收机射频端口X方向距离、Y方向距离、Z方向距离以及总距离动态变化关系。图6(a)-(d)分别是辐射源B运行期间，相对于雷达接收机射频端口X方向距离、Y方向距离、Z方向距离以及总距离动态变化关系。

第五步：建立射频端口与复杂电磁环境之间的极化匹配因子动态模型

根据建立的射频端口与复杂电磁环境极化匹配因子动态模型，辐射源A运行期间与雷达接收机射频端口之间的极化匹配因子动态关系如图7所示，辐射源B运行期间与雷达接收机射频端口之间的极化匹配因子动态关系如图8所示。

第六步：建立射频端口与复杂电磁环境端口之间的动态响应模型

根据建立的射频端口与复杂电磁环境端口动态响应模型，辐射源A运行期间与雷达接收机射频端口动态响应关系如图9所示，辐射源B运行期间与雷达接收机射频端口动态响应关系如图10所示。图9(a)-(b)分别是辐射源A运行期间不同位置剖面与雷达接收机射频端口之间的动态响应关系。图10(a)-(b)分别是辐射源B运行期间不同位置剖面与雷达接收机射频端口之间的动态响应关系。

第七步：建立复杂电磁环境内场基于端口响应的动态等效模型

根据建立的复杂电磁环境内场基于端口响应的动态等效模型，对雷达接收机射频端口面临的复杂电磁环境进行内场等效构建，电磁环境等效构建布局如图11所示。环境构建辐射源A后端通过线缆连接功能信号发生装置和监测点A，通过监测点A动态调节功能信号发生装置对外输出功率，对外输出功率动态变化如图12所示，向雷达接收机射频端口主瓣辐射功能信号，实现对复杂电磁环境中辐射源A的动态等效构建。环境构建辐射源B后端通过线缆连接干扰信号发生装置和监测点B，通过监测点B动态调节干扰信号发生装置对外输出功率，对外输出功率动态变化如图13所示，向雷达接收机射频端口副瓣辐射干扰信号，实现对复杂电磁环境中辐射源B的动态等效构建。

如上所述，本发明利用射频端口响应等效原理进行复杂电磁环境等效构建的有点在于，与传统的复杂电磁环境构建方法相比，这种方法能够从空域、能域、时域、频域等方面建立射频端口与复杂电磁环境的动态关系，因此能够实现对复杂电磁环境的动态构建。另外，本发明结合射频端口与复杂电磁环境的映射关系，将复杂电磁环境中的高场强大功率信号等很多物理不可实现场景，通过射频端口等效，实现小场强低功率电磁环境等效构建，降低了试验成本，进一步实现对复杂电磁环境的完备性构建。

上面所述的仅是体现本发明基于端口响应等效的复杂电磁环境构建方法的实施例。本发明并不限于上述实施例。本发明的说明书是用于进行说明，不限制权利要求的范围。对于本领域的技术人员，很显然可以有很多的替换、改进和变化。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于射频端口响应等效的复杂电磁环境构建方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.建立复杂电磁环境指标参数集与射频端口指标参数集；

S2.根据射频端口指标参数集，确定复杂电磁环境与射频端口之间的空间位置表征；

S3.依据射频端口指标参数集、复杂电磁环境与射频端口之间的空间位置表征，设置射频端口起始参数与复杂电磁环境起始参数；

S4.基于射频端口起始参数与复杂电磁环境起始参数，建立射频端口与复杂电磁环境之间的相对位置动态表征模型；

S5.根据射频端口与复杂电磁环境之间的相对位置动态表征模型，建立射频端口与复杂电磁环境之间的极化匹配因子动态模型；

S6.根据射频端口与复杂电磁环境之间的相对位置动态表征模型、射频端口与复杂电磁环境之间的极化匹配因子动态模型，建立射频端口与复杂电磁环境之间的端口动态响应模型；

S7.根据射频端口与复杂电磁环境之间的端口动态响应模型，建立复杂电磁环境内场基于端口响应的动态等效模型，实现复杂电磁环境的构建。

2.根据权利要求1所述的一种基于射频端口响应等效的复杂电磁环境构建方法，其特征在于：所述复杂电磁环境由多个运动的辐射源对外辐射电磁信号形成，步骤S1中所述复杂电磁环境指标参数集包括每一个辐射源的信息和每一个辐射源的辐射信号信息；

所述辐射源的信息包括辐射源的位置信息和速度信息；

所述辐射源的辐射信号信息包括辐射源辐射信号的时域信息、频域信息、能域信息以及信号传播过程中路径损耗信息。

3.根据权利要求1所述的一种基于射频端口响应等效的复杂电磁环境构建方法，其特征在于：步骤S1中所述射频端口指标参数集包括射频端口信息和射频端口的接收信号信息；

所述射频端口信息包括射频端口相对于地面的方位角信息、射频端口相对于地面的俯仰角信息、射频端口的位置信息以及射频端口的速度信息；

所述射频端口的接收信号信息包括射频端口接收信号的方向图信息、时域信息以及信号传播过程中路径损耗信息。

4.根据权利要求1所述的一种基于射频端口响应等效的复杂电磁环境构建方法，其特征在于：所述步骤S2中复杂电磁环境与射频端口之间的空间位置表征为：

建立复杂电磁环境与射频端口的空间分布关系，设试品位于坐标系原点O(0，0，0)处，地面为xoy面，地面的法线方向定义为z轴；复杂电磁环境由空间中n个辐射源组成，所述辐射源在t₀时刻相对于坐标系位置为O_0n(x_0n，y_0n，z_0n)，由于所述辐射源相对于坐标系的位置是动态变化的，包括旋转角度及距离的动态变化，所以为了描述所述辐射源的动态信息，在O_0n(x_0n，y_0n，z_0n)建立新的坐标系x’y’z’，坐标轴与原坐标系方向一致。

5.根据权利要求1所述的一种基于射频端口响应等效的复杂电磁环境构建方法，其特征在于：所述步骤S3中设置的射频端口起始参数如下：

将射频端口起始参数用U(x,y,z,v,t,G_r,θ,Φ,L)表征，其中，x,y,z代表射频端口的位置信息，v代表射频端口的速度信息，t代表射频端口的时间信息，θ代表射频端口的方位角信息，Φ代表射频端口的俯仰角信息，L代表复杂电磁环境信号传播到射频端口的路径传输损耗，G_r代表射频端口的方向图信息；从复杂电磁环境信号空间分布考虑，电磁环境中的信号除了被射频端口的主瓣接收，也会通过射频端口的副瓣接收；从复杂电磁环境信号频段分布考虑，射频端口接收的信号既有带内信号，也有带外信号，这些均通过射频端口的方向图信息G_r进行表征。

6.根据权利要求1所述的一种基于射频端口响应等效的复杂电磁环境构建方法，其特征在于：所述步骤S3中设置的复杂电磁环境起始参数如下：

将复杂电磁环境起始参数用S_n(x_n,y_n,z_n,v_n,t_n,f_n,G_n,P_n,L_n)表征，其中，x_n,y_n,z_n代表第n个辐射源的位置信息，v_n代表第n个辐射源的速度信息，t_n代表第n个辐射源的时域信息，f_n代表第n个辐射源的频域信息，G_n代表第n个辐射源的发射增益，P_n代表第n个辐射源的能域信息，L_n代表第n个辐射源电磁信号传播到射频端口的路径传输损耗。

7.根据权利要求4所述的一种基于射频端口响应等效的复杂电磁环境构建方法，其特征在于：所述步骤S4包括：

S401.考虑辐射源运动过程中存在姿态角度的变化，建立所述辐射源旋转角度动态模型，规定所述辐射源绕x轴、y轴、z轴的旋转角度分别是α、β、γ，绕坐标轴向右旋转方向为正，因此，所述辐射源相对于所述射频端口的角度转换矩阵表示为公式(1)：

S402.建立所述辐射源与所述射频端口距离动态模型，所述辐射源的速度为v(t)，所述辐射源姿态角度为(α₀,β₀,γ₀)，在t₀时刻，速度方向沿y’轴，因此在x’y’z’坐标系中，速度矢量表示为公式(2)：

所述辐射源姿态角的变化为(α,β,γ)时，速度矢量表示为公式(3)和公式(4)：

所述辐射源在t+t₀时刻的位置(x,y,z)表示为公式(5)：

所述辐射源与所述射频端口距离R、方位角θ、俯仰角Φ动态关系表示为公式(6)：

8.根据权利要求7所述的一种基于射频端口响应等效的复杂电磁环境构建方法，其特征在于：所述步骤S5包括：

将射频端口的极化方向矩阵用A_R表示，将辐射源的极化方向矩阵用A_U表示，在x’y’z’坐标系下，辐射源天线起始方向沿z’轴；在时刻t₀，辐射源姿态角为(α₀,β₀,γ₀)，辐射源的极化方向表示为公式(7)：

所述辐射源姿态角改变(α,β,γ)时，所述辐射源的极化方向矩阵表示为公式(8)和公式(9)：

所述射频端口接收复杂电磁环境信号时，当存在由于极化失配造成的接收功率损耗，所述射频端口与复杂电磁环境之间的极化匹配因子p，0≤p≤1表示为公式(10)：

9.根据权利要求4所述的一种基于射频端口响应等效的复杂电磁环境构建方法，其特征在于：所述步骤S6中，通过射频端口耦合电磁信号的功率表征所述射频端口与复杂电磁环境之间的端口响应，射频端口耦合信号功率与复杂电磁环境具有强相关性，所述射频端口与复杂电磁环境端口之间的动态响应模型表示为公式(11)：

其中，P_r为射频端口接收复杂电磁环境信号功率值，P_i为第i个辐射源的辐射功率，G_ui为第i个辐射源的发射增益，G_ri为射频端口接收第i个辐射源时的增益，λ_i为第i个辐射源对应的波长，与辐射源频率相关，p_i为第i个辐射源与射频端口的极化匹配因子，R_i为第i个辐射源与射频端口距离，L_i为第i个辐射源的电磁环境信号传播至射频端口的路径传输损耗。

10.根据权利要求9所述的一种基于射频端口响应等效的复杂电磁环境构建方法，其特征在于：所述步骤S7包括：

根据复杂电磁环境在射频端口的耦合响应P_r，在试验区域内，构建的电磁环境作用于所述射频端口的耦合响应为P_r，实现所述复杂电磁环境在内场基于端口响应的动态等效，试验构建需要满足的条件表示为公式(12)：

其中，P_rad为环境构建辐射源对外输出功率，G_rad(θ,Φ)为环境构建辐射源发射增益，R_s为环境构建辐射源与射频端口距离，L_s为电磁信号传播到射频端口的路径传输损耗；

电磁环境构建过程中，要确保环境构建辐射源与射频端口的主瓣对齐，极化匹配，并均处于远场区域内，根据环境构建需要，动态调节环境构建辐射源的对外输出功率P_rad以及与射频端口的距离R_s，构建所述复杂电磁环境在内场的动态等效电磁环境，环境构建辐射源的对外输出功率P_rad需要满足的条件表示为公式(13)：

Images