超低副瓣天线近场测试关键技术探讨

文中就超低瓣天线近场测试所涉及的若干关键技术和直接影响测试计算精度的各类误差源进行了探讨,特别对有关的误差分析补偿方法进行了全面的阐述,提出 理论研究和工程实用价值的见解,通过在西安电子科技科技大学研制的近场测试系统上的计算机仿真和实验研究,结果表明,只要进行一步提高测试系统的硬软件精度,并进行严格的误差分析补偿的诊断调整,实现超低副瓣天线的近场测试则是完全有效的。     

平面近场扫描截断误差分析

对平面近场扫描截断误差的上限表达式进行了讨论,同时对几种不同类型天线的近场测量数据进行了二维截断误差的计算机模拟,这些结果与美国国家标准技术研究所进行的一维模拟相比较,更为精确,它为定量分析该项误差对天线电性能指标的影响提供了有实用价值的依据。     

天线平面近场测量中截断误差仿真分析

为了分析天线平面近场测量中截断角对测量结果的影响,以半波阵子组成的阵列天线为分析模型,分别针对法向波束和扫描波束进行数值计算,研究了截断误差对天线平面近场测量结果的影响．通过对比数值计算结果与理论值,分析了不同条件下远场方向图的平均副瓣、第一副瓣受截断角的影响;并给出了不确定度,即确定天线远场方向图的误差数量级．该研究为实际天线平面近场测量提供了参考．     

超低旁瓣天线平面近场测量中随机误差对远场方向图的影响

为了增强现代舰用天线系统的抗干扰能力,必须提高天线旁瓣的测量精度.基于此给出了用平面近场技术测量超低旁瓣天线时,旁瓣测量总误差与待测天线参数、近场幅相随机误差的数学模型:在相同的测量条件下,天线旁瓣越低,旁瓣测量误差越大;旁瓣测量总误差随着近场测量幅相误差的增大而增大;近场分布的口径效率与旁瓣电平的误差方差成反比.建立了近场幅相随机误差所引起的误差谱的表达式.对随机误差对远场方向图的影响进行了计算机仿真验证:结果表明,幅相误差主要影响远场方向图的旁瓣;该验证方法首次采用阵元数较少的线阵,仿真效果接近采用多阵元平面阵的情况.     

高交叉极化鉴别度天线的近场测量

以往使用的远场方法在确定现代天线性能方面日益显得力不从心，这主要是受距离、天线、多路反射、保密性等因素的影响，而近场方法通常能经济有效地解决上述问题，基于近场理论论述了平面近型双极化高效叉化鉴别度天线进行了实际测量，测量结果表明该方法具有很高的工程实用价值。     

星载遥感天线的近场测量研究

讨论了平面波展开及其近远场变换的基本原理,并在近场自测量系统上,对一偏馈照射,且工作于多个频率的低副瓣星载遥感天线进行了测试计算。近场测量结果与理论计算吻合甚好－３５ｄＢ电平以上误差小于１ｄＢ,且天线各种电参数都有相当的精度,这表明平面近场测量不失为一种高精度的实测量新技术。     

平面近场扫描技术及其测量系统

简要介绍了平面近场扫描原理,据此研制成功的测量系统的可实现平面,柱面等多种方式的近场扫描,近远场变换以及数据分析和各种终端处理。     

一种极平面近场测量方法

本文从互易定理出发,导出了远场的基本公式。运用雅可比-贝塞尔级数展开对近场测量数据进行了处理,获得了天线的远场方向图,给出了计算步骤和测量过程。最后通过极平面近场测量数据,推算了喇叭天线和1.5m抛物面天线的远场方向图,与实测远场进行了比较,吻合良好。     

平面近场测量中探头位置误差分析

为了评估平面近场测量中探头位置误差对远场方向图测量结果的影响,分析了探头位置误差的来源;通过建立半波振子阵列模型,结合平面波谱近-远场变换理论计算得到远场方向图,对探头位置误差的影响进行仿真分析.分析结果表明,探头位置误差对扫描波束测量影响较大,在远场方向图中会引入栅瓣.最后给出了测量系统设计中关于探头位置误差补偿的具体方法.