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。     

平面近场测量的“诊断”技术

对近场测量的“诊断”技术技术进行了理论和实验研究，采用反演技术重构被测天线的口径分布，实现对被测天线的“诊断”，找出阵列天线失效单元的位置。     

平面近场测量中一种口径场重构技术研究

研究了一种用于平面相控阵天线幅相校准和诊断测试的口径场重构技术.该技术基于等效磁流法,引入矩量法建立平面近场数据与阵列天线口径场分布的联系方程,求解此方程获得阵列天线的口径场分布.模拟计算结果与传统的模式展开法对比,证明了等效磁流法的正确性和可行性;接着讨论了平面近场测试中各关键参数对重构结果的影响;最后基于等效磁流法口径场重构技术实现了某有源相控阵天线的测试和校准,证明了该方法的有效性和实用性.     

口径积分法结合CST软件分析缝隙阵列天线罩

采用近场口径积分算法结合三维电磁仿真软件(Computer Simulation Technology,CST)仿真软件分析了带有多层介质天线罩的平板缝隙阵列.用CST对天线罩内的缝隙阵列天线进行仿真分析得到每个缝隙中心点的电磁场分布,对天线罩部分分析采用近场口径积分法分析天线罩部分对平板缝隙阵的影响.通过对该混合方法计算出的带罩平板缝隙阵列天线结果与CST全波仿真结果进行对比来验证该方法的正确性,结果表明:两者吻合很好.由于采用CST软件提取缝隙阵口径场考虑了阵元之间的互耦,较传统的理想阵元模型更加准确.混合方法避免了全波算法解决电大尺寸多层介质天线罩分析过程中耗费计算资源大、时间长的缺点.     

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。     

球面近场测试高阶探头补偿算法及其在超宽带探头上的应用

为了提高基于超宽带探头的球面近场天线测试系统精度,相应的探头补偿算法需要考虑超宽带探头的高阶方位模式. 文中采用文献[3]中基于球面波的迭代法方案实现了高效高精度的高阶探头补偿算法,并将其应用到一种工作在2～18 GHz的超宽带双脊喇叭探头中. 同时以偶极子阵列为例,研究了本文算法相较于传统低阶算法的精度优势,测试了该算法在多种条件下的收敛性. 结果显示:在相同条件下,高频端比低频端的高阶补偿效应更加明显;当待测天线完全落在该探头的主瓣6 dB宽度区域内时,算法均可以在几次（小于10）迭代后达到理想的精度. 因此,本文算法可以有效地提高基于超宽带探头的球面近场测试系统的精度,并且具有较高的单机计算效率.     

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。     

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.     

球面近远场和远近场变换算法

天线的远场对于研究天线辐射特性具有重大意义，近场测量技术因其能够避免直接测量远场而得到广泛应用，该技术采用近远场变换获得远场，然而，检验该远场的准确性也是很重要的.为了解决此类问题，文中以球面近场测量为例，提供了一种解决方案.该方案主要探讨了球面波模式展开理论，该理论是实现球面近远场变换算法的关键，其将待测天线在空间建立的场展开成球面波函数之和，天线的加权系数既包含了远场信息也包含了近场信息.因此，不仅能够利用近场测量信息获得远场辐射特性，同样能够利用远场辐射特性反推得到近场处电场，这样就能检验由近远场变换算法得到的远场是否准确.文中首先推算得到了近远场变换公式，随后进一步推算得到远近场变换的公式，最后将本文算法计算结果与FEKO测量结果进行比较，二者吻合良好，从而证实了本文两种算法的有效性.     

基于三维测量系统的手机天线性能测试

介绍了一种符合CTIA OTA测试标准的球面三维远场测量系统,着重分析了基于该测量系统的具体测试方法,重点研究TRP、TIS的测试与计算.根据手机天线测试需求,讨论了测试系统的配置,并分别在自由空间和人头模型两种条件下,模拟手机Pifa天线辐射性能的测试过程,包括仿真天线的3D方向图、效率、增益、总辐射功率等参数,得到的结果符合要求,说明该测量系统和测试方法是正确有效的.     

天线平面近场测量中一种近远场变换方法研究

本文研究了一种应用于天线平面近场测量中完成近远场变换的数值算法。利用此方法可以依据天线平面近场测试数据快速简便地求得天线远场方向图及其它特性,其精度较高;同时可以很方便地进行探头修正,并讨论天线平面近场测试中各关键参数对测试结果的影响。本文给出了理论依据和具体计算实例,与传统方法进行了比较,并得出了结论。     

GTD分析阵列天线在复杂电磁环境下的近场受扰

给出了应用几何绕射理论(GTD)分析计算机载电大尺寸阵列天线方向图的一种方法,比较好地解决了在复杂电磁环境下,大型阵列天线近场受扰分析的问题.该方法将阵列天线的每个阵元看成电偶极子,由于电偶极子尺寸很小,因而可以认为阵列的近场区仍然是单个电偶极子的远场区.根据这样的远场近似,可以利用几何绕射理论用解析方法计算每个电偶极子受到遮挡影响的场分布.通过独立地对阵列天线的每个阵元单独寻迹计算,并且将所有阵元的场进行叠加,就可以得到整个阵列天线受到处于近场的障碍物遮挡影响的场分布.应用此方法计算了一个阵列天线受到近场遮挡之后的方向图,并与应用HFSS仿真软件计算的结果进行了比较.计算结果表明,这一方法可以很好地应用于复杂电磁环境中大型阵列天线的近场受扰问题分析.     

大口径反射面天线射频性能的近场聚焦测量

简要介绍了反射面天线近场聚焦测量方法,推导出了有限测试距离时用副反射面纵向偏焦补偿近场相差的计算公式,分析了近场聚焦测量与远场测量的数据结果,并给出了仿真和试验实例,仿真与试验结果吻合较好,近场聚焦法是一种可用于大口径天线性能测量的有效方法。     

面向远场计算的波谱射线方法

根据天线远区场对口径波谱的局部依赖特性,引入有效近场的概念,提出一种面向远场计算的波谱射线方法,该法采用波谱射线抽取的方法计算有效近场,通过近场空域积分计算远场,适合于具有雷达罩,透镜等近区散射体的天线远场计算。文中以带罩连续口径及阵列天线的远场方向计算为例,验证了方法的正确性和有效性。     

测试场地大型圆口径天线增益测量影响的研究

本文运用近区功率方程导出了圆口径天线近区增益与测量距离的关系，计算了圆口径改进广义Ｔａｙｌｏｒ位移分布和指数型分布的近场增益误差修正的数值结果，阐述了消除地面反射误差的方法，并提出了在斜测试场中减少地面反射误差的一种简易方法，最后，给出了测试实例，从而验证了理论分析和计算的正确性。     

基于微分进化算法的综合孔径辐射计圆阵优化

依据二维综合孔径微波辐射计的反演成像原理及天线阵列分布的基本思想,引入微分进化算法优化设计圆周天线阵列分布.以阵列最小冗余及空间频率采样点均匀分布距离最大化为目标函数,得到了16～40个天线单元二维圆周阵列的优化分布结果.与常用的模拟退火算法相比,该算法的优化结果更优,计算时间更短.     

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。     

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...     

随机误差对超低副瓣天线平面近场测量的影响

导出了平面近场测量中近场幅相随机误差所引起的误差谱的解析表达式。利用计算机模拟和统计平均的方法研究了近场幅相随机误差对超低副瓣天线平面近场测量结果的影响 ,并给出不同口径尺寸的超低副瓣天线的平面近场测量 ,为保证- 5 5 d B副瓣± 5 d B的测试精度 ,所能允许的近场幅相随机误差的最大起伏度     

考虑互耦的阵列天线辐射近场近似计算方法

针对大规模阵列天线辐射近场电磁兼容性问题,基于有源单元方向图原理和子阵信息的综合方法计算了大规模阵列天线辐射近场场强的分布。该方法采用等效技术获取大规模阵列天线的端口特性,进一步结合天线单元的远场数据综合分析得到大规模阵列天线的近场分布;计算结果表明,在满足天线单元辐射远场条件下,该方法能够准确计算出大规模阵列天线的辐射近场分布。相较于全波分析,本方法在保证精度的同时,提高了计算效率,并且具有良好的灵活性。通过全波分析的数值算例验证了该方法的正确性。