球面近场下相控阵天线口径诊断研究

在近场测量系统中,天线口径诊断是其中一项重要功能,它能够帮助天线设计师发现相控阵天线设计或者网络配置问题.平面近场中的口径诊断技术已经广泛地应用在雷达天线测试中,在球面近场测量中同样需要这种算法.本文基于球面坐标系下电磁场模式方法,得到球面近场条件下的口径反演算法.在仿真模型中计算得到了被测天线的口径场分布,计算结果与理论模型结果吻合.对X波段阵列天线进行了实际测试,得到了不同配置下的阵列天线口径反演结果,经过数据比对,证明了本文算法的幅度反演精度优于1 dB.     

基于方向图乘积的阵列天线口径反演

介绍了一种利用近场测量系统进行阵列天线口径反演的新方法。该方法将近场测量系统采集的近场数据变换到平面波谱（PWS）,在平面波谱上进行天线单元因子补偿后运用口径场反演算法,重构出被测阵列天线口径面上各天线单元馈电端口的幅相分布。随后使用计算机模拟的方法在理想近场数据上加入单元通道误差,将乘积反演方法与传统插值反演方法在模拟结果上进行对比,随后分析了单元不一致给反演结果带来的影响,证明了该方法具有较高的反演精度,有效提高了阵列天线口径校正的效率。     

基于口径场变换的相控阵天线加权系数修正方法

提出了一种基于口径场变换的阵列加权补偿技术,该补偿技术利用仿真或测试的方向图数据,反演等效激励数据,迭代逼近理想的激励数据,进一步修正天线阵列的加权系数,从而获得理想的低副瓣方向图性能.以一个16元八木天线相控阵为例,由于采用多种规格的天线单元,单元方向图增益差异较大,影响合成方向图性能,而通过应用该方法修正后,天线性能接近设计值.仿真结果和近场测试结果进一步验证了该方法的准确性.     

阵列天线近场校准方法及在波束形成中的应用

大型相控阵天线阵列由于天线口径很大,给天线远场测试带来很多困难,天线近场测试方法可以有效解决这类问题。本文在实际工程中利用天线近场测试方法对大型天线阵列的幅相误差进行了测试及校准。试验结果表明,此方法可以用于评估阵列天线的一致性。波束形成后,相对于接收机闭环校准,天线误差校准可以明显降低旁瓣,并且测角偏差明显减少,在短波低频段表现尤为突出。     

一种一维相扫数字阵列快速校准方法研究北大核心CSCD

在相控阵天线校准中,常用的平面近场校准方法需要专用的测试场地和设备,效率不高;而“中场法”仅需要在阵面前方不远的距离上放置测试天线,利用相控阵单元可单通道控制的特点,实现快速和高精度校准。“中场法”对场地要求不高,因而获得广泛应用。该方法使用条件是:测试天线相对阵面中心的距离不满足远场条件,但测试天线和阵中单元的距离须满足远场条件。在一些大型的两维阵列,方位面为无源行馈天线,仅在俯仰面电扫,若满足行馈天线的远场条件,则需要较远的距离。文章研究了一维相扫的平面阵的快速校准方法,分析了校准误差分布,并通过远场波瓣验证了该方法的有效性。该方法进一步拓展了“中场法”在相控阵天线校准中的应用。     

中场测量相控阵扫描方向图的方法研究

有源相控阵天线的发射和接收天线的性能依赖于阵面口径的幅相分布，有源相控阵的幅相校准工作通常在出厂前通过暗室中的平面近场测量进行，但是某些大型的有源阵面根本无法进暗室进行校准，利用外场测量进行的校准往往无法验证其结果的好坏，该文介绍了一种中场测量相控阵天线扫描方向图的方法，使校准结果能够得到较为客观的评估。     

口径面与测量面不平行时的天线近场检测

研究了在被测天线的口径面与平面近场测量面不平行时，将近场测量数据到天线口径面的变换转化成对矩阵方程的求解，采用奇异值分解法，在最小二乘意义下求出天线口径面上的幅相分布，对天线进行诊断和校准，并通过实验验证了该方法的有效性和实用性。     

THAAD固态相控阵利用平面近场设施的校准与诊断

２５，３４４个单元的Ｘ波段相控阵阵列在精确的平面近场实验条件下可以进行单元级的诊断，并成功地对多种口径分布进行校准。     

带探头补偿近场-口径场的反演与诊断

基于探头与被测天线之间的耦合方程,研究了带探头补偿的口径场反演算法。文章主要分析了由近场数据反推到口径场幅相数据的具体过程。为了证明算法有效性,在暗室对某阵列天线进行了算法验证。分别比较了无探头补偿的口径场分布以及美国NSI软件的运算结果。结果表明,该算法数值精度高,有很好的工程实用性。     

平面近场反演技术

介绍了一种基于探头补偿的平面近场反演算法,为验证算法的有效性,在暗室对某阵列天线进行了近场反演和远场方向图比对验证。结果表明,该算法反演精度高,可在近场校准完毕后对方向图实现情况进行快速测试验证,提升阵列天线测试效率,有很好的工程实用性。