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1、近场天线测量大作业16作业一:分别采用直接求和与快速Fourier变换(FFT)两种方法计算出,并与理论计算结果比较,并比较两种方法所用时间。1.已知求直接积分:(1-1)当很大时,取时,故近似认为当时,,即可以近似认为f(x)是一个谱宽有限得函数,带限为2,取,则由取样定理有令,令则有()(1-2)近场天线测量大作业16其中:(1-3)取N=2048,则1024*0.0055,2.Matlab程序清单如下:clcclearallWp=100;dx=1/(2*Wp);N=2048;n=0:N-1;w1=n./(N*dx);%%%理论值w=0:.001:Wp
2、ticFP=2./(1+(2*pi*w).^2);toc%%%直接求和ticforn1=0:N-1FS1=0;fork=0:N-1;FS2=dx.*exp(-abs((k-N/2).*dx)).*exp(i*2*pi*k*n1/N);FS1=FS2+FS1;endFS(1,n1+1)=(-1).^n1.*FS1;endFS=abs(FS);toc%%%FFTk=0:N-1;w_=n./(N*dx);Fk=dx.*exp(-abs((k-N/2).*dx));ticFF=fft(Fk,N);FF=abs(FF);toc近场天线测量大作业16figure(1)subplot
3、(1,2,1)plot(w,FP,'--',w_,FS,'s');gridon;title('直接求和计算结果与理论结果')legend('理论值','直接求和')axis([0302]);subplot(1,2,2)plot(w,FP,'--',w_,FF,'s');gridon;title('FFT计算结果与理论结果')legend('理论值','FFT计算')axis([0302])figure(2)plot(w,FP,'--',w_,FS,'s',w_,FF,'o');gridon;legend('理论值','直接求和','FFT计算')axis([0302])
4、;近场天线测量大作业16Elapsedtimeis0.006355seconds.(理论值计算见式(1-1))Elapsedtimeis10.422329seconds.(直接求和计算见式(1-2))Elapsedtimeis0.001044seconds.(FFT见式(1-3))4.结果与讨论由计算结果图可以看出:用直接求和计算和FFT算法得到的结果均与理论结果吻合很好,几乎重合;由计算所用时间可以得出:FFT算法比直接求和法具有明显的优势,当N=1024时,直接计算需要N=1048576次乘法,然而FFT算法只需要次乘法,算法次数减小自然能节约系统资源缩短计算时间,
5、从而比直接求和法更实用。近场天线测量大作业16作业二:利用一维驻相法推导天线的远场方向函数与柱面波谱,的关系式。由远区场的表达式:其中:称为场的柱面波展开波谱。下面求天线远场的方向函数与的关系:当时此时有:带入(2)式求将分为两项:令近场天线测量大作业16令又故令令即得可以得到(3)由一维驻相法可知:得(4)近场天线测量大作业16将(3)(4)代上式可得:由分析可知由对称性得I=0令利用一维驻相法可得:所以令令利用一维驻相法可得:近场天线测量大作业16令,利用一维驻相法可得:由对称性可知=0所以又因为所以故即为所求an,bn与方向函数的关系。近场天线测量大作业16近场天
6、线测量实验报告前言:近场测量是在小于最小远区距离内,求得天线远场特性的测量。近场测量的优点:所得信息量大(幅、相、极化)、测试效率高;用的是近远场变换方法,消除了有限距离造成的误差;减小了周围环境的影响;可对AUT进行诊断;在室内进行,可全天候工作,保密性好。缺点:设备复杂,对设备要求高,设备昂贵;对操作者本身要求高(理论水平、工程经验)。近场扫描法:在距AUT3~10个波长的距离上,测出天线的幅度和相位分布,应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。一实验目的本实验主要研究近场测量的平面扫描法,在AUT的辐射近区,
7、用一个已知电特性的探头,扫描抽测一个平面上天线近场的幅相分布,然后通过严格的近远场变换确定天线的远场方向图。同时根据经典的扇形喇叭方向图公式,用Matlab进行编程完成理论计算,进行比较,以对近场测量有一个感性和理性的认识。近场测量系统是由扫描架,天线转台,控制系统,射频部分和系统软件包组成。该实验通过对一个标准角锥喇叭天线进行测量、理论计算、软件仿真,进而了解近场测量系统的基本结构和基本的测量原理。近场天线测量大作业16二实验原理 如下图所示,该实验所使用的天线是一个标准的角锥喇叭。角锥喇叭模型图测量系统原理图如下,信号源输出的信号直接