天線測量技術的一種。技術較為成熟,主要是為了得到遠場方向圖。
基本介紹
- 中文名:遠場天線測量技術
- 外文名:Far - field antenna measurement technology
- 套用學科:物理
- 套用領域:電磁場與電磁波
- 提出時間:19世紀初
天線遠場測量系統,遠場天線測量場地,近遠場變換,最小距離準則,
天線遠場測量系統
天線測量的最根本原理是通過源天線發射平面波,到達被測天線後通過測量天線的接受參數,最終得到被測天線的性能。在傳統的天線遠場測量系統中,一般把被測天線放置在距源天線比較高的高架上,使得從源天線發射的球面波,經過足夠遠的距離後能展開得比較大,可以近似為平面波,如圖所示。
新型天線遠場測量系統是一套軟硬體結合的複雜系統,硬體部分主要包括控制系統,射頻系統,以及機械子系統。其中工控機對驅動器,運動控制器以及伺服電機進行控制實現對天線方位,姿態的調整。通過GPIB接口對矢網的控制中完成測試中信號的發射、接受、數據採集、存儲和傳輸。軟體處理部分完成對遠場測量數據的分析,獲得遠場方向圖,增益等天線參數。
遠場天線測量場地
天線測試場是鑑定和測試天線參數的空間區域。通訊、雷達等用途的天線,天線參數都是在遠區條件下測試得到的。要對其進行測量需要滿足遠區條件,即用一個理想均勻平面波照射待測天線。這也是天線測試場設計與鑑定的基本思想。
天線測試場需要滿足最小測試距離的要求,同時還應儘量避免周圍地形地物的影響從而比較真是地模擬自由空間;這樣的測試場按照原理可以歸為兩大類:自由空間測試場、地面反射測試場;其中自由空間測試場又可以分為高架天線測試場、斜天線測試場和微波暗室。
近遠場變換
遠場天線測量技術是為了得到遠場方向圖來進行分析。但是遠場天線測量技術所需場地和環境要求較高,不易實現。所以,新的近遠場變換技術很好的解決了這個問題。因為近場測量所需要的測量距離很小,所以受到的外部環境的干擾也很小,精度比較高,保密性也有保障,最重要的是可以不受天氣影響進行全天候不停時的測試。還可以進行各種電磁環境的仿真,然後通過精密的數學分析計算,對測量中產生的誤差進行有效性補償,所以這種測量方法的精確性遠遠高於遠場測量。然後通過近遠場變換算法,來得到遠場方向圖。
最小距離準則
其中D為被測天線最大口徑尺寸,為波長。