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1、第4期Vo.l5No.42010年8月JournalofCAEITAug.2010工程与应用大口径反射面天线射频性能的近场聚焦测量荣武平(中国电子科技集团公司第39研究所,西安710065)摘要:简要介绍了反射面天线近场聚焦测量方法,推导出了有限测试距离时用副反射面纵向偏焦补偿近场相差的计算公式,分析了近场聚焦测量与远场测量的数据结果,并给出了仿真和试验实例,仿真与试验结果吻合较好,近场聚焦法是一种可用于大口径天线性能测量的有效方法。关键词:反射面天线;远场测试距离;有限测试距离;近场聚焦;天线方向图+中图分类号:TN82
2、3.27文献标识码:A文章编号:1673-5692(2010)04-430-05TheNear-fieldFocusWayforRFTestofBig-SizeReflectorAntennaRONGWu-ping(The39thResearchInstituteofCETC,Xi.an710065,China)Abstract:Inthispaper,thenear-fieldfocustestforreflectorantennasisbrieflydescribed,theformulaforcalculatingt
3、hecompensationofnear-fieldphaseerrorwiththeof-fsetofsub-reflectorwiththelimitedtestdistanceisderivedandthedataofnear-fieldfocusmeasurementandfar-fieldmeasurementisana-lyzed.Thesimulationandexperimentexamplesarealsogiveninthispaper,whichshowsthatthetestre-sultiscon
4、sistentwiththesimulation.Andalsothenear-fieldfocustestisaneffectivemethodforthetestoflarge-sizeantennaperformance.Keywords:reflectorantenna;far-fieldtestdistance;limitedtestdistance;near-fieldfocus;antennapattern(5)测试场地周围不应有影响测试的电磁干0引言扰、机械振动和冲击。(6)气候环境条件中的风速、雨、雪、冰
5、、雹、太天线射频指标的测量和标定要在满足电磁环境阳辐射等,应满足设备技术条件的规定要求。和天线远场测试条件的测试场地进行,被测天线口面上的相位变化对测试结果的真实性影响很大,实1近场聚焦法测量原理和方法际中还应考虑被测天线口面照射的锥削分布。[1]测量天线幅度方向图一般要满足如下条件:在实际天线测试中,受测试场地条件的限制,被(1)接收机的动态范围应大于被测天线幅度方向测天线与源天线之间的距离不可能无限远,只能在图的变化范围,对于精确测量,动态范围应大于60dB;有限距离上进行测试。当无法满足合适的远场测试(2)测量场地近
6、似平坦,周围应尽量避免高山、距离时,通常选择紧缩场测试法缩短测试距离,但对大型建筑物等反射体;于大口径抛物面天线,会出现散焦现象,测试的结果(3)源天线和被测天线的斜距应满足R[2(D+与实际的远场测量结果有一定的偏差,为了得到天2[2]d)]/K。线的真实性能,必须对测试结果进行修正。工程(4)源天线口面中心距地面的高度h应满足h上可以采用移动馈源抵消由于有限距离引入的口面Rsin(2H0.5),H0.5为被测天线主波束半功率点宽度。相差,使天线聚焦到有限距离。收稿日期:2010-06-25修订日期:2010-07-
7、182010年第4期荣武平:大口径反射面天线射频性能的近场聚焦测量431的必要条件是从F.到A的距离加上P的距离等于1.1基本原理Fc点到O的距离与O到P的距离之和,即以主焦馈电反射面为例说明聚焦法的基本原理。FcA+AP=FcO+OP(3)假设口面天线S,其口径场分布为E(rc,>D时,天线方向图在近轴范围内(即观由图2可以看出:Oc
8、P=r,FcO=f+E[3,4]22察点偏离z轴角度不大)可表示为2DDAP-OcP=r+-rUr>>DjkrcsinHcos(<-
