基于FFT和共轭梯度法的近场诊断方法_杜柏

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1、基于FFT和共辘梯度法的近场诊断方法杜柏第36卷第11期2014年口月现代雷达ModernRadar中图分类号：TN957文献标志码：AVol.36No・UNov・2014文章编号：1004-7859(2014)11-0035-05•“相控阵雷达技术”专题•基于FFT和共辘梯度法的近场诊断方法杜11,2柏，李建新，丁解1(1.南京电子技术研究所，南京210039；2.天线与微波技术国家重点实验室，南京210039)摘要：介绍了一种相控阵天线口径场诊断方法，本方法基于等效磁流法，通过引入矩量法建立近场测量数据域天线口径场分布的矩阵方程，再应用共觇梯度法求解该矩阵方程以获得相控阵天线的口径

2、场分布，达到对口径场进行诊断的目的。同时引入探头补偿技术，利用探头平方根法，消除了探头对测量数据的影响。选取平面阵列进行数值仿真验证了该方法的止确性，并在微波暗室中对某相控阵天线进行了诊断试验，证明了该方法的有效性与实用性。关键词：近场测量；等效磁流；共觇梯度法；探头补偿；相控阵天线口径场诊断Near-fieldDiagnosisofArrayAntennaBasedonFFTandMethodofConjugateGradient2DUBail,UJianxinl,,DINGJiel(1.NanjingResearchlnstituteofElectronicsTechnology,

3、Nanjing210039,China)(2.ScienceandTechnologyofAntennaandMicrowaveLaboratory,Nanjing210039,China)Abstract：Amethodfordiagnosingofapertureofantennaispresented・Thismethodisbasedonequivalentmagneticcurrent.Withtheintroductionofmethodofmoment,anequationaboutthedistributionoftheapertureoftheantennaisbui

4、ltupwithdatacollectedinthenear-field・Themethodofconjugategradientisusedtosolvetheequationandobtainthedistributionoftheapertureofphasedarrayantenna,soastodiagnosetheaperture・Withtheintroductionofprobecompensation,thismethodcouldremovetheinfluencetonear・fielddatacausedbyprobe・Whatismore,thecorrect

5、nessofthismethodisdemonstratedusingthenumericalsimulationofplanararray.Adiagnosingexperimentisconductedinmicrowavedarkroomtoexaminetheefficiencyandpracticalityofthismethod・Keywords：near-fieldmeasurement；equivalentmagneticcurrent；conjugategradientmethod；probecompensation；diagnoseofapertureofphase

6、darrayantenna0引言作为一种能够从近场的平面区域测量到的数据准平面近场测量系统确地计算出远场辐射特性的方法，被广泛采用。近场测量除了能成功计算天线的远场辐[1]射性能参数，还可以确定天线的口径场以实现对天。在实际测量中，线口径面的诊断如果使用探头AUT）的方法诊断紧贴被测天线（AntennaUnderTest,天线口径面，会由于探头与AUT之间的耦合以及多次反射，测量误差较大，造成测量结果的不准确，只能粗略地估计天线阵曲的失效单元或者奇异区域的位置，而不能对其进行精确地定位。为了消除探头与AUT之间的耦合和多次反射造成的影响，一般在距离天线口径面3至10个波长的距离对AUT

7、进行测量，再对测得的数据进行数学变换，反演得到天线口径面电场的切向分量，进而得到口径场的幅相分布。常用的口径场反演数据处理方法有平面波谱模式展开法和等效流法。基于平面波谱模式展开的口径场通信作者：杜柏06-19收稿日期：2014-Email：dubai890123@gmail.com09-12修订日期:2014-[2-4]变换技术发展较早，引入快速傅里叶变换（FFT）技术,运算速度快，工程实用性强。但此方法将平面波谱带宽限制在了可见域，忽略了衰