天线近场快速测量系统的超宽带探头设计

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1、代号10701学号1102120979分类号TN82密级公开题（中、英文）目天线近场快速测量系统的超宽带探头设计DesignofUWBProbeforFastNear-fieldAntennaMeasurementSystem作者姓名苏萌指导教师姓名、职务李勇教授学科门类工学学科、专业电磁场与微波技术提交论文日期二○一四年三月万方数据西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了

2、文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：___________日期：___________西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西

3、安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密，在____年解密后适用本授权书。本人签名：___________日期：___________导师签名：___________日期：___________万方数据摘要I摘要平面近场天线测量具有精度高、受环境影响小、保密性好等

4、优点，其理论已相当成熟，是目前应用最广泛的一种天线测量方法。然而，传统的平面近场测量系统，使用单一探头在待测天线近场平面做机械式步进，收集待测天线场的幅相信息，这种采样方式耗时长、效率低。本文首先回顾了天线测量技术的发展，进而详细论述了平面近场扫描技术的原理，以此为基础又提出了一种用探头阵列替代单一探头从而实现快速测量的方法，并对探头阵列及其控制电路进行设计。该探头阵列工作频率覆盖1~8GHz频段，由四个单元呈等距离直线排列，单元之间互耦很小。每个单元由两个相同的Vivaldi天线十字型嵌插而成，具

5、有超宽带和双极化特性。设计时对探头的金属辐射臂进行开缝并且加载电阻，在保证低频特性的基础上，有效地缩减了探头的尺寸，达到指标要求。另外，每个探头单元两个正交的天线振子需要分别工作，依次将收集到不同极化方向的近场数据传入接收机进行后处理。本文使用HMC234C8微波开关芯片搭建控制电路，通过计算机程序控制TTL电平驱动，可以实现这种控制功能。此外，为满足不同的近场测量系统对探头的需求，本文还设计了一种具有右旋圆极化特性的超宽带探头。该探头采用阿基米德平面螺旋天线的基本形式，将金属螺臂印制在FR4介质板

6、上。末端引入电阻加载，改善了天线的轴比。这种圆极化探头可以很好地覆盖1~8GHz超宽频段测试范围，具有宽波束、低剖面、中等增益的特点，其设计较好地满足工程需要。关键词：快速测量超宽带双极化探头阵列圆极化万方数据II天线近场快速测量系统的超宽带探头设计万方数据AbstractIIIAbstractPlanarnear-fieldscanningtechnologyiscurrentlythemostwidelyusedmethodforantennameasuring,dependingonitshi

7、ghaccuracy,perfectconfidentialityandweakinterferencebytheenvironment.Traditionalplanescanningsystemcollectsnear-fieldinformationbymovingasingleprobeinthenear-fieldplane,soittakesmuchtimefortheentiremeasurement,leadingtoapoorefficiency.Thispaperfirstlyr

8、eviewsthedevelopmentprocessofnear-fieldmeasurementtechnology,andthendiscussesthetheoryindetail.Basedonthetheory,thispaperproposesanewmethodforfastmeasurement,byusingprobearrayinsteadoftheprevioussingleprobe.Theprobearrayandthecontrolcir