用散射法测量天线增益

本文叙述了用测量散射截面的方法来测量喇叭天线增益的原理和方法,并在3公分作了实验。结果表明这个方法是可行的。该方法的优点在于不需要标准增益喇叭天线,通过散射截面的测量,不仅可以确定天线的增益,还能确定天线的散射特性。     

RDSS闭环测试系统EIRP值校准方法研究

EIRP值是RDSS用户机的一个重要性能指标。利用RDSS闭环测试系统测量北斗RDSS用户机EIRP值的主要不确定度来源包括RDSS模拟器功率测量重复性、模拟器功率测量偏差、空间损耗和接收天线增益修正不准等。利用标准增益喇叭天线、标准峰值功率计和矢量网络分析仪组成校准系统,对RDSS闭环测试系统进行校准,可以有效提高RDSS闭环测试系统EIRP值的测量值准确度。利用该方法进行校准后,RDSS闭环测试系统EIRP值的测量不确定度可以达到1.5dB以下,满足北斗RDSS用户机测试需求。     

基于口面定标的矩形喇叭天线的噪声分析

宇宙背景辐射的研究对我们了解宇宙大爆炸具有重要的意义,研究背景辐射,需要了解矩形喇叭天线的测量结果,首先介绍微波辐射计中用于标定天线温度的口面定标法和口面定标方程。利用口面定标方程对天线温度进行反演,计算天线总的噪声温度。接着介绍影响天线噪声温度的各种噪声源,主要考虑到内部噪声源和外部噪声源,并对影响天线温度的各种噪声源进行具体分析。最后结合分析得出的数据与矩形喇叭天线的原有的测量数据进行比较来研究背景辐射。     

基于SIW的宽频带喇叭天线设计

设计了一款具有宽频带高前后比的基片集成波导H面喇叭天线。该天线通过在基片集成波导喇叭的口径前端加载半圆形介质基片和半圆形金属片结构,实现了天线阻抗带宽的展宽及天线前后比的提高,此时天线整体尺寸为16λ×32λ mm。仿真结果表明,天线S11＜-10 dB的频率范围为228～282 GHz,相对带宽达到21%;在23～26 GHz的频率范围内,天线前后比始终大于13 dB,天线最大增益能够达到122 dB,且在较宽频率范围内天线增益保持稳定。相较于其他基片集成波导喇叭天线,该天线结构更加简单,具有更好的带宽、增益及前后比。     

基于等效磁流法的平面近场测量技术研究

为了进一步论证等效磁流法的近场-远场变换算法在平面近场测量中的实用性与准确性,本文首先根据矩量法（MOM）建立了平面天线口径面上等效磁流的辐射电场方程,利用波导探头采集待测天线平面近场的电场分布,通过共轭梯度法求解矩阵方程,得到天线口径面上的等效磁流分布,之后由格林函数计算出天线远场方向图。最后,通过两种喇叭天线进行实验测试验证。同时将等效磁流法计算出的远场方向图以及由传统的平面波展开法计算出的远场方向图与紧缩场天线测试暗室的测量结果进行对比,结果发现本文算法反演出的远场方向图比平面波展开法在相同测试数据下反演出的远场方向图与紧缩场测量结果相比一致性更好,其中线性角锥喇叭天线的E面和H面方向图吻合度均达到,双脊喇叭天线的E面方向图吻合度达到,H面方向图吻合度达到,验证了等效磁流法算法在平面近场测量中的准确性。     

用太阳估测天气雷达天线增益的方法探讨

天线增益是雷达气象方程中的一个重要参数,直接影响天气雷达回波强度的测量精度。分析利用太阳作为信号源测量天气雷达天线增益的可行性,详细介绍了测量原理和方法。利用太阳法测量了一部 C 波段移动式新一代天气雷达的天线增益,并分析了测量误差和提高测量精度的方法。观测试验结果表明,利用太阳测量的天线增益与雷达出厂测试结果接近,精度还有待进一步提高;太阳可用来定期监测天气雷达业务网络中天线的增益变化,有助于及早发现并诊断天气雷达天线指向、馈线损耗、接收机部分存在的故障。     

0.2～2.5 GHz改进型超宽带双脊喇叭天线的设计与实现

同轴-双脊转换结构是超宽带双脊喇叭天线设计的重点,它不仅能影响天线的驻波特性,也会影响天线的辐射特性。设计了一款用于电磁兼容测试的0.2-2.5 GHz超宽带双脊喇叭天线,采用了新的同轴-脊波导转换结构,改善了天线的驻波特性和增益特性。采用HFSS软件对天线进行建模和仿真,仿真结果表明天线在0.2-2.5 GHz频带内具有良好的驻波,其值小于2.2,同时天线方向图在高频时未发生波瓣分裂,最后加工制作天线实物并对其参数进行测量,测试结果与仿真结果基本一致。     

介电常数的实地测量装置的研制

介绍自由空间法实地测量介电常数的原理、方法和系统,依据原理,搭建室内测量系统进行了介电常数测量,利用S波段喇叭天线在垂直入射条件下接收反射波的幅度和相位,并采用金属板绝对定标法获得被测目标的反射系数,根据菲涅尔反射定律反演得到了土壤的介电常数。测量过程中引入时域去嵌技术有效抑制了多路径干扰信号,提高了幅度测量的精度;验证了测量相位的准确性,并给出了测量结果与模拟结果的比对,证明了实验的可实施行。     

X波段圆极化天线的设计与实验

介绍了一种圆极化宽带圆锥喇叭天线,用于地检设备子系统中。天线的圆极化性能是通过金属螺钉在圆波导的管壁对称地插入,等间隔排列来实现的,螺钉直径与插入深度由计算得出。为实现信号低反射馈入,馈电端口采用了矩一圆波导转换器,完成了从矩形波导过渡到圆形波导。天线的辐射器采用了传统的圆锥喇叭。使用CST微波工作室。仿真该天线,并调整各部分的尺寸,使得天线性能最优化。实验测量数据与仿真结果吻合较好,在400MHz的工作带宽内,天线增益大于14．5dB,增益平坦度好,轴比小于1．5dB,驻波比小于1．2。     

不同极化天线增益测量技术

本文简述了利用比较法测量任意极化天线增益的方法，推导出待测天线轴比对增益测量影响的修正因子的计算公式，指出了文献[1][2]关于轴比对增益测量影响修正公式应用的局限性。     

Circular scanning and equivalent magnetic currents for main plane near‐field to far‐field transformation

A method to obtain a main plane far‐field radiation pattern of an antenna under test (AUT) from the correspondent main plane near‐field pattern in a circular scanning is presented. The method is based on the reconstruction of a set of magnetic equivalent currents radiating in free space that represents the AUT. The method can be applied to the measurement of antennas with a linear distribution or with a two‐dimensional distribution under certain considerations that allow to establish integral equations relating field components and one‐dimensional current components. A Levenberg–Marquardt algorithm is used to minimize the least squares error between the fields radiated by the equivalent currents and the measured field. The far field at every aspect angle is obtained from the calculated sources. Calculations of co‐polar and cross‐polar far‐field pattern from measured near‐field data of array antennas have been carried out to compare the proposed method with a full spherical scanning followed by a spherical wave expansion method. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于HFSS的双脊喇叭天线的设计与仿真

宽带喇叭天线在测量,雷达及通信系统上的应用已愈来愈广泛。利用电磁仿真软件HFSS,给出了一种宽带双脊喇叭天线的仿真模型及其各部分结构的具体设计方法,并结合实际的工程需要,设计了一幅频率范围为1GHz～18GHz的宽带双脊喇叭天线,通过对其电性能参数进行仿真及测量。结果显示:驻波比在1.6GHz～18GHz的范围内小于2.5,在整个频段上,增益大于10dB,三维方向图在15GHz时主瓣才开始出现分裂,并且随着频率的升高,直到18GHz主瓣也没有出现大的凹陷。设计的天线能够满足更高的工程要求。     

平面近场天线测量误差分析

基于平面近场天线测量的基本理论,以半波偶极子阵列天线为模型,利用数值分析的方法研究了平面近场天线测量中的有限扫描面截断误差、位置误差和暗室环境误差对天线方向图副瓣特性的影响;并用自比较法实测了探头和AUT之间多次耦合的影响;给出了有探头补偿时由近场数据确定天线远场方向图的计算公式和OEWG探头的E面和H面方向图。通过与理论结果比较,得出了上述5项误差源产生的误差及其范围,即测量天线方向图副瓣的不确定度大小。该研究为近场天线测量技术的误差分析和补偿提供了一定的理论依据。     

天线方向性测量系统设计与实现

为了获得天线方向图、增益等参数的实测数据,研究了天线电参数的时域和频域测量方法,分别应用2种方法建设了天线方向性测量系统。以窄脉冲信号发生器和数字取样示波器为基础建设时域系统,分别以矢量网络分析仪和信号源加频谱仪为主体构建频域测量系统。给出了系统构成及组件的相互关系,确定了测量流程,提出了数据处理方法及关键技术。最后,对时域和频域两种测量方法的特点进行了比较。建设的测量系统为天线研制、验收等工作提供了技术手段。     

距离约束算法在微波天线面形测量中的应用

微波天线的工作面的加工精度直接影响其工作性能,因此,对加工后的工作面进行高精度的面形测量是必要的.一种新的基于距离相对约束的视觉测量方法被用于微波天线面形的高精度测量,测量程序可分为两步:直接线性变换求初值和基于距离约束的最优化解算,解算过程中完成了透镜畸变的校正,其相对精度可达1/2,000,并用最小二乘法拟合了微波天线的面形.     

应用单通道测试系统测量毫米波天线相位方向图的研究

毫米波段天线相位方向图的高质量测量一直是个难题，本文在单通道天线方向图测试系统接收机前加接一个简单的毫米波时分鉴相器和二只接收喇叭，利用差相法成功地测量了典型角锥喇叭的相位方向图，实测结果与理论计算结果相符很好。这种方法可应用于任何波段，尤其是一般测量方法难以实现的高频波段的天线相位方向图测量。