圆极化天线在远场条件下的测试方法

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1、万方数据第41卷增刊2009年12月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniversityofAeronautics＆Astronautics圆极化天线在远场条件下的测试方法郭静万顺生(南京航空航天大学无人机研究院，南京，210016)V01．41No．SDec．2009摘要：在微波暗室远场条件下，设计了一种利用线极化天线测量圆极化天线的方法。基于圆极干匕波的分解理论，利用线极化天线进行两次正交测量，所得结果通过公式换算，得到圆极化天线的方向性图和增益。通过多次对圆极化天线进行实际测试，验证了此方法的有效性，满足了实际应用的需要。关

2、键词：圆极化天线；线极化；方向性图中图分类号：TN822文献标识码：A文章编号：1005．2615(2009)增刊一0062．05MeasuringMethodforCircularPolarizationAntennasinFarFieldGuoJing，WanShunsheng(ResearchInstituteofUnmannedAircraft，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing，210016，China)Abstract：Inthemicrowavedarkroom，ane

3、wmethodformeasuringthecircularpolarizationantennasisdesignedinfarfieldbyusingthelinearpolarizationantennas．Basedonthedecompositiontheoryofthecircularpolarizationmicrowave，twoorthogonalmeasurementsforthelinearpolarizationantennascanbemade．Bytheconversion，itiseasytoobtainthepatte

4、rnandthegainofthecircularpolarizationan—tcnnas．Bymeasuringcircularpolarizationantennas，themethodisprovedtobeeffective，thusmeetingpracticalneedsinengineeringapplication．Keywords：circularpolarizationantennas；linearpolarization；pattern圆极化天线的极化波具有抗自然干扰的特性，为了获得最大极化效率，减少干扰，许多卫星通讯系统、点

5、对点通讯系统、雷达系统、导航系统等都采用了圆极化方式[11，由此可见，对圆极化天线的准确测量是相当重要的。文献[2]提出了一种用线极化源天线绕旋转轴高速旋转，而被测天线绕方位轴慢速旋转来测量圆极化天线的方法，但该方法只能得到一个截面的近似特性信息；文献[-3—4]则介绍了用近场法测量天线极化特性的方法，但近场测量系统成本较高，不易实现。本文在现有远场天线自动测试系统的基础上，提出了一种较为简单的测量方法，即用线极化天线进行两次正交测量，得到待测天线在水平极化和垂直极化状态下接收到的电磁波幅度以及相应的局部增益，再通过公式换算，从而得到圆极化天线的方向

6、性图和增益。1极化概念极化是指在与波的传播方向垂直的平面内，电磁矢量变化一周矢尖所描绘出的轨迹。如果矢尖所描出的轨迹是直线，则称为线极化，如图1所示；如果矢尖所描出的轨迹是圆，则称为圆极化，如图2所示；如果矢尖所描出的轨迹是椭圆，则称为椭圆极化，如图3所示[5]，其中圆极化和线极化是椭圆极化的两种特殊情况。描述椭圆极化的参数有：轴比、旋向和倾角E6]。椭圆极化轴比定义为长轴和短轴之比，用r来表示。用分贝表示的轴比AR为AR=20log(r)。当，-=1或AR=0dB时，为圆极化；当r=oo或AR=oodB时，为线极化。在实际测量中，通常使用线极化天线

7、而非圆极收稿日期：2009．04．24；修订日期：2009·09—09作者简介：郭静，女，实习研究员，1983年6月生，E—mail：bigpan2004@sina．corn。万方数据增刊郭静，等：圆极化天线在远场条件下的测试方法63图1线极化示意图图2圆极化示意图图3椭圆极化示意图化天线来测量，这是因为理想的线极化天线较容易做到，而理想的圆极化天线则很难实现。一般的圆极化天线都表现为椭圆极化，若用一个非理想的圆极化天线来测量圆极化天线，则会带来一定的测量误差，所以本文研究通过线极化辅助天线来测量圆极化天线的方向性图和增益。当然，如果有一个理想的圆极

8、化源天线，用它直接测量，其工作量要远小于用线极化天线来测量。2测试原理理论研究表明，两个相互垂直的线极化波可