微波暗室天线自动化测试系统与误差分析-(5847)

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1、南京理工大学硕寸：学位论文微波睹盘天线测试系统及误差分析骚较纯；当r一∞或AR=∞dB露为线掇纯。传播胄阚霪1。2．1皴圾健示意图图1．2．2圆极化示意图1．3本论文鲍工作本论文的工作是：图1．2．3椭圆极化示意图南京理j：=丈擎硕士学位论文徽液碚定天线铡试系统擞误差分析蜮出近场测试系统愿理槎望，包括蒙慕的羧l试系统和扩展刘毫米波豹=i霆场系统；掌握近远炀变换，画燃溅程图；近场系统误差分柝，包括环境误差探头之阀多次反射误差驰瀵除秘探头与待测天线之间的多次反射误差的消除，随机误差数减小；远场天线测试系统方案；远场天线

2、测试系统误差分析；天线增益的测量以及利用已测得的方向图计算天线增益：4)i))“妲@“∞∞南京理丁大学硕士举位论文微波暗嶷天线测试系统殿误差分析2近殇方法浏天线方囊潮天线方向图测量的方法有近场测量和远场测量，所谓近场测黛是指在距天线口经3一t0令没长豹距褰上，矮一令特瞧穗鲡夔探头，獭测天线菜一瑟上场戆幅、耀分布，应用较严格的数学交换关系来确定天线远场特性的一种方法。该法的基本思想是把待测天线在空间建立的场展开成平面波函数(戚柱面波函数、或球面波两数)之君珏，展开式中粕权函数镪含着远场图敕宠整信息，投据近场测鬃数据箕

3、出刍鞋投函数，进丽确寇天线静远场方淘图。宙于穗用了模式袋开，掰欲也常称之为模式鼹开法。所谓远场测量是指在无线的辐射远区直接测量得到天线的方向图。近场测爨技术包括：场源分布法、近场扫描法、绒距法、聚焦法和外推法。天线场廷翻分与蚤耱测量方法豹大餮适矮藏隧魏鋈2。l掰示》l。0嚣域龟抗i避场医(2)兄222zr1020．1D22D250D2^五辐菇近场区辐射远场区图2+l天线场区划分与备种测量方法的大致适用范阐场源分布法：在蘩邻天线静电挽嚣，弼--,b搽头溺盘天线上豹电流分布域嗣径场，然后根据桥鬣或矢量绕射积分求出辐射场

4、。由于探头不够理想，计算公式用了过多的遗似，其结果始终不够满意。近场李薯箍法：在鼯天线3～10个波长懿§藿意上，测警天线场瓣蕹度帮疆位分布，威用较严格的模式展开理论求出辐射场。在计算中补偿了探头的影响，因而解决了场源分布法中存在的问题。这种方法当前有可能成为天线方向5南京理工大学硕_：学位论文微波嘛室天线测试系统及误差分析图毒嚣壤盏最准确瓣测量技零。(3)缩距法：角聚束器件产生一个均匀照射待测天线的平面渡，从丽使得在缩短的距离上，获得天线远场特性的囊接测量。眭

5、于解决了聚柬器件边缘绕射、馈源的直接辐射等误差因素，这

6、种方法已进入到广泛采用灼盼段。(《)聚焦法：适孺子焦距霹变懿天线瓣方淘霾纛灞盏静嚣量。灏予麓使荔行，不需簧复杂的设备，至今仍有所威用。(5)外推技术：它是对蒋通三天线法测量增益的改进与发展。把三个任意的天线嚣鼹分缝，鞠戏兰对收发系绫，对每一对天线豹嚣穆不瓣靛攘互取蠢，在一个距离范围内测曩出接受信号幅稆随阔躐的变化关系。将测得的数据与天线间功率耦合方程的渐进级数表达式相拟含，可以外推出间距趋于无穷时的憾况，从而可以确定其中经一个天线的远场增益和极他特性。该法修正了逶距效痤窝多鼹于涉弓

7、起静误差，鑫魏麓较精确逮对天线瓣

8、增盏j藏行校准。但测试设备复杂，只适用于小天线，能够获得的远场信息也远不如近场扫描法的多。其中平甏孽薯接鲍近场测爨技术受嚣了最广泛戆鹾究帮应露。冀主要甓点蹩数学计算比较简单。缺点是由于探头必须在平面上迸行扫描，故扫描系统比较复杂。另外，一次测畿只能确定前半空间的方向阁。这一缺点在柱面扫描的近场测量中褥到了部分克服，它最适用于测曩铅垂匿为零波束两方位藤是宽波束嬲天线。球面避场澜量全部壳暇了这个缺点，毽它酌诗算式复杂，计算爨很大。本论文主蒙就我校所采用的平面近场扫描技术作较为详细的说明。2．1透场测爨鹣甓缺点‘《该法与

9、普通的直接远场测量相比，翦优点是：(1)近场测爨法节省时闼、成本低，殷算褥的远场方向露的糟发与直接的远场测量精度鞠警或更努一黧；(2)近场测凝可以确定天线远场特性的完整信息，包括辐射场的幅度、相位和极化的空间分布特性；(3)嗣这秘方法灏量大天线嚣，溃除了远场足寸懿瓣铡。运羲秘安装润嚣以致大尺寸转台的要求都不存在了；(4)近场测壤可以在室内进行，这不仅使工作人员得到了舒适的工作场所，受重要的怒提供了一个霹隧控制的测试环境积全天镁工作条件。该法的缺点是：(1)近场测量系统复杂，制造成本昂贵；南京理工大学硕士学位论文微波

10、暗室天线测试系统及误差分析(2)(3)(4)近场测量中，对探头的校准比在远场测量中对辅助天线的校准要更精确、更全面，以便对探头的影响进行补偿：由近场测量数据确定远场方向图，需要借助计算机完成大量运算，因而计算机软件起着重要的作用；待测天线的方向图不能实时地获得。2．2近场测量的国内外发展‘4随着电磁环境的越加恶劣、天线口面电尺寸的加大及研究工作保密性要求，利