天线时域平面近场测试实验系统的研究

天线时域近场测试技术是一种新兴、高效的天线测试技术,能够快速精确地测量出天线的时域场和宽带特性。目前我们已成功组建了国内第一套天线时域平面近场测试实验系统,并对L、S、C、X四个波段的标准天线方向图进行了验证测试,把测试结果跟频域近、远场测试系统上测得的结果进行比较,证明时域近场测试理论的正确性和测试系统的实用性。本文对这套系统的组成结构和天线的测试结果进行说明分析。     

天线时域近场测量技术与实验系统

天线时域近场测试技术是一种新兴、高效的天线测试技术,能够快速精确地测量出天线的时域场和宽带特性。介绍了成功组建的国内第一套天线时域平面近场测试系统简单情况,给出了L、S、C、X四个波段的标准天线方向图验证测试结果,把测试结果跟频域近、远场测试系统上测得的结果进行了比较,证明测试理论的正确性和测试系统的实用性。     

天线时域近场测量实验系统研究

总结了天线时域近场测量技术研究中进行系统实验验证在个阶段的进展情况,提出了组建天线时域近场测试验证系统的基本框架,总结了验证实验的基本过程和思路,提出了一种利用离散傅立叶反变换（IDF）技术完成天线的时域近场测量的方法,本文给出了各个实验阶段的测试结果,据此得出了对于天线的时域近场测量技术肯定的结论。     

时域近场测试中的采样面截断误差分析与修正

采样面截断误差是影响近场测试结果的一个很重要的因素。本文结合频域近场测量中对采样面截断误差的分析结果,根据时域近场测量的时域近场特性,借助PSTD算法和PML技术,提出一种修正时域近场测量采样面截断误差的新方法,数值例子验证了方法的有效性。     

雷达天线测量技术研究

对雷达天线近场测试技术进行了阐述，分析了测量系统的分几个关键问题重点讨论了近场系统的误差问题。并介绍了已实现的雷达天线近场测量系统的几个特殊功能，最后，进一步指出了所存在的一些问题。     

"时间窗"对天线时域平面近场测试结果的影响

天线时域近场测试技术是一种新兴的、测试宽带场和工作在窄脉冲激励下天线辐射场的高效的测试技术.因为它可以利用"时间窗"技术进行信号处理,使其相对频域测试具有独特的优势.本文在已建立的天线时域近场测试系统的基础上,从实验的角度,对"时间窗"参数在天线时域平面近场测试中的影响进行验证分析.举例了三个波段标准天线方向图的测试分析结果,并得出初步结论.     

时域平面近场测量的数值分析方法

本文以H面喇叭为例,研究了天线时域近场的运动状态,用谱域法分析了平面近场分布状况,得出采样原则,为平面近场扫描测量提供了理论依据。介绍了时域平面近场测量的近远场变换公式,包括时域和频域两种计算途径。对各自的优点作出了探讨。运用近远场变换方法计算了时域远场和频域方向图。     

天线时域近场测量中的时基及幅度修正技术

 在天线时域近场测量中由于脉冲信号源的时基抖动和幅度变化所带来的误差是测量中最主要的误差,其中尤以时基误差最为严重,它使得方向图畸变到了无法容忍的程度.本文即针对此问题提出了天线时域近场测量中的时基及幅度修正技术.该技术在测量通道之外增加了一个参考通道,通过检测参考通道信号提取出脉冲信号源的时基及幅度变化,进而以此修正测量通道的信号.大量的实际测量表明该技术稳定可靠.通过对比试验发现,使用该技术的时域近场测量结果的精度达到甚至优于频域近场测量结果的精度.     

时域近场测量综述

介绍了时域近场测量的基本原理以及时域近远场变换的两种计算方案.比较了时域近场测量和频域近场测量,得到时域近场测量的优缺点及适用范围.并对直接时域计算方案和间接频域计算方案两种计算方法进行简单的比较,得到了两种计算方法各自的优缺点.     

天线时域平面近场测试的误差分析

天线时域近场测试技术对误差体系研究的缺失,导致测试结果的不确定度分析一直无法完成.为解决这一问题,以天线时域平面近场测试为例,对时域近场测试的误差进行研究,给出时域测试区别于频域测试技术的四个误差项:探头调制误差、信号源稳定度误差、时间采样间隔误差、时间采样长度误差.在给出误差项后,对误差的产生机理进行了讨论,通过仿真和实测给出了误差对测试结果的影响.     

基于天线测试系统的简易扩频设计及应用

基于通用天线近远场测试系统,给出了系统扩频设计和工程应用的思路,并分别对扩频系统的本振相参、上下变频的一致性进行了论述。实现了Ka频段以下的平面近场、远场天线测量系统的扩频与应用,并给出了8单元EHF频段阵列天线在不同测试系统下的天线测试方向图。测试结果表明,经扩频的测试系统方向图测量数据与毫米波天线测试系统直接测量的结果吻合,说明扩频系统能够满足毫米波天线方向图的测试需求,并具有较高的测试精度,且设计成本较低。同时还具有一定的通用型,对天线的毫米波扩展测试具有较好的工程应用价值。     

激光测量技术在天线近场系统中的应用

借助于先进的激光测量技术．可对天线近场测量系统的定位误差进行精确测量并加以校正。基于对扫描架机械误差源的分析，本文叙述了线性激光测量方法，介绍了激光跟踪系统的应用原理及前景，提出了利用激光测量数据进行定位误差校正的基本思路。     

利用IDFT技术实现天线的时域近场测量

本文提出了一种利用离散付立叶反变换(IDFT)技术完成天线的时域近场测量的方法.首先依据付立叶变换理论论证了这种方法的可行性,用典型算例证明了该方法的有效性和正确性,同时对实现这种测试方法可能引入的误差进行了分析,随后提出了应用该方法完成测试时关键技术参数确定的原则,讨论了用该方法测试所获得的实验结果,得出了结论.     

车载天线整车测试系统集成与实现

针对自动驾驶、车联网等新技术场景下汽车天线整车性能测试的新需求,借鉴近年来近场测量技术的研究成果,设计采用半球面近场与平面近场相结合的方式,集成了一套汽车天线整车测试系统。系统基于8 m 直径的方位转台实现了中小型汽车的车载天线测试定位,基于12 m 直径的弧形多探头采样架实现了400 MHz~6 GHz工作频段内的车载通信天线半球面近场测试,基于扫描行程为宽3 m 高2.5 m 的单探头采样架实现了6~80 GHz工作频段内的车载雷达天线平面近场测试。在校准场内,以定标喇叭天线作为系统性能验证天线进行远近场测试结果比对。测试结果表明,本系统具备宽频带、多功能、高精度、高效率等特点,是国内测量车载天线的优良实验平台。     

平面近场测量中截断误差对口径场的不确定性分析

截断误差作为近场测试中较大的误差源之一,对它的分析和研究有一定的必要性。为构造出真实的口径场,找出阵中失效单元的位置,以更好地“诊断”天线,文中对截断误差对口径场的影响进行了分析,并用计算机模拟的方法通过构建模型分析了不同的截断角对天线口径场幅度相位的影响。     

S波段固态有源相控阵天线的研制

叙述了S波段固态有源相控阵天线的构成及其主要性能。并通过近／远场测试来验证天线的设计方法和理论分析结果。     

单脉冲寻向天线和目标的一体化仿真及测角误差分析

本文通过矩量法及其高效数值方法（MLFMA）对近距离目标--单脉冲收发天线的电磁互作用进行一体化数值仿真,定量研究了单脉冲天线的近场角度测量特性.在该近场模型中,目标散射近场的幅、相分布和同轴探针激励的喇叭单脉冲天线的辐射场（对应远场和波束）、接收端响应（对应远场差波束）均采用全波数值模拟获得.首先,计算单脉冲天线的辐射场并将其作为对目标照射的激励条件;接着,计算目标散射近场的空间分布;并计算出单脉冲天线所接收到的目标散射场;最后,使用幅值法和相位法计算出单脉冲天线近场测角角度,并在此基础上对近距离测角误差进行研究.在导弹目标算例中,将天线--目标一体化建模和天线口径面上散射近场的幅、相分布计算结果用于近距离条件下单脉冲天线测角误差的研究,并通过频率、距离的变化对测角精度做了对比分析;发现目标近场散射幅、相分布的非均匀性,是导致单脉冲天线近距离角度测量产生较显著的测角误差的主要原因;而频率较低时,测角误差较小.文中给出了物理解释,并提出近距离测向时借助于较低频信号的校正以降低测角误差的建议.