多探头球面近场测量系统及其创新改造工作

介绍了一种从法国引进的目前世界上取样探头最多、测量天线方向图速度最快、测试准确度最高和重复性最好的SG128球面近场测试系统的原理和工作情况,以及西安海天天线公司对其进行的创新改造工作.该技术是天线近场测量技术的一次重大革新.     

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...     

近场测量场地及应用

首先介绍了近场测量场地的发展历程,分析了移动通信天线未来的发展趋势及其对测量场地的要求,从测试功能、测试精度与测试效率三个维度讨论了近场测量场地在移动通信领域的应用,最后对近场测量场地暗室性能及探头性能检测方法作了简要介绍.     

减小平面近场测量中多次反射误差的新方法

本文给出了用平面近场技术测量超低副瓣天线时,平面近场测量总误差与天线远场方向图副瓣电平的误差方程,并进行了计算机仿真;提出了减小平面近场测量中探头天线与待测天线间多次反射误差和微波暗室电特性误差对超低副瓣天线所引入的测量误差的"自校准法",实验结果说明该方法是解决平面近场测量中多次反射和微波暗室电特性误差较为理想的方法.     

无相位近场测量和全息诊断中基于泛函极值的相位恢复方法

相位恢复是无相位近场测量和全息诊断的关键技术.本文考虑探头修正,构造加权目标泛函,给出避免局部极值的无相位测量条件.为提高计算效率和工程实用性,对Fletcher-Reeves共轭梯度法采取再开始技术、FFT算法和构造迭代初值等改进措施.数值模拟表明,应利用有关天线和近场测量的先验信息,选取尽量少的搜索变量.实验结果验证了本文方法的正确性和有效性.     

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.     

基于三相幅度测量的相控阵天线快速校准方法

提出了一种基于三相幅度测量的相控阵天线快速校准方法。该方法将天线阵列进行分组,利用每种分组在三种配相下的阵面合成场幅度测量值,可解算出各个天线单元的初始幅相值。该方法仅需幅度测量,避免了相位测量误差影响单元幅相值的计算精度,而且所需幅度测量次数仅为(2N+1)次,可显著提高校准时效性。另外,利用分组思想,同时改变多个单元相位,使总辐射场的幅度变化显著,提升校准准确性。仿真结果表明:校准后相位均方根误差为2.2°,幅度均方根误差为0.2 dB。     

多组阵列天线相位校准方法

提出了利用多次幅度测量实现多组阵列天线相位校准的方法,解决了多组阵列在天线辐射方向需要同相位合成的难题,保证了多组阵列实现高效率合成。介绍了校准方法的工作原理,给出了多组阵列天线进行相位校准的工作过程。对校准前后的天线测试结果进行对比分析,得出校准精度符合工程设计要求,且无需调试,易于实现远场自动校准,适用于多组阵列天线研制过程中的相位校准工作。     

天线相位中心的测量和校准方法研究

天线相位中心的精确测量和校准在某些高精度测量应用的场合非常重要,它能有效减少天线测量点不准带来 的误差。本文介绍了一种天线相位中心的测量和校准方法,即采用球面近场的天线相位中心的测量方法并给出了天线 相位中心的修正方法,采用该方法能准确测量和校准天线的相位中心。试验结果验证了该方法的可行性和准确性。     

数字阵列天线接收通道宽带信号校准与波束形成技术研究

 本文提出了一种简洁、实用的天线接收通道宽带信号校准方法.该方法采用零中频信号处理技术,通过理论分析将数字阵列天线接收通道宽带线性调频信号校准分为通道间的时间和相位校准,证明了接收通道间宽带线性调频信号相位校准可以转化为单频信号进行,给出了接收通道间宽带信号的幅度校准方法和时间校准允许的误差范围.在通道校准基础上,采用脉冲压缩技术合成了宽带天线方向图.实验结果表明,本文方法是有效、可行的.     

基于控制电路编码算法的相控阵天线快速测量

为了解决相控阵天线快速测量和校准问题,提出了换相测量法和编码矩阵相结合的快速测量相控阵天线的新方法。测试中相控阵天线和测试探头均不动,利用编码系数矩阵对相控阵天线中各移相器的移相状态进行控制,然后解码复原各单元移相位的信号和各通道的激励,并可进行单元的故障诊断。为了验证该方法的正确性和有效性,对一相控阵天线模型的测量全过程进行模拟,从模拟结果可以看出,该测量方法是行之有效的。     

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.     

探头修正用坐标变换

在天线近场测量中探头的波瓣图影响需要修正,修正以后才能获得被测天线的远场波瓣图。大线波瓣回常使用球坐标（θ,Φ）来表示,但是在球坐标系（θ,Φ）中进行探头效应修正十分不便,而且在某些角度上探头效应修正精度差。另外,为适合不同远场波瓣图的输出坐标系要求,也需要作坐标变换。如果需要也可以再返回到（θ,Φ）球坐标系中去。     

基于PN码的多通道幅相测量设备设计及实现

为测量校准信号源的幅度相位一致性,设计并实现了一种基于可编程门阵列的多通道幅相测量设备。该设备利用伪噪声(PN)码的伪随机性,采用相关解调的方法,在射频直接采样,减少了测量设备带来的幅度相位测量误差,并提高了测量精度。在多通道间的幅度相位差测试结果证明,幅度相位测量精度分别达到0.2 dB和2°。     

平面近场诊断在相控阵天线通道幅相性能测试中的应用

传统的平面近场诊断在通道测试时由于互耦,得到的检测值为所有通道叠加的结果,不利于单个通道信息的提取。为了去除互耦,提出了矢量旋转和近场口面诊断相结合的方法,理论上能实现对相控天线单个单元的幅度相位的检测。对该方法进行误差分析,得到了各个误差源对该方法的影响大小。通过实验验证,证明了该方法有效地减小了互耦影响,能提取单个通道的近场、远场信息,并能为相控阵天线通道校准和故障检测提供有效的手段。     

由近埸测试数据确定天线特性

引言六十年代末,在天线测量实践中开始引入近场测试方法:在天线的近区场内测量电磁场的幅度和相位,然后借助电子计算机推算天线运场的幅度和相位,以确定天线的基本特性。对这些方法的研究和使用是由下列一些考虑因素引起的: 1、测量射电天文、远程对流层通信和宇宙通信的巨型反射面天线特性的需要。为保证天线特性足够的测试精度,用传统方法测量天线方向图时的测量距离,必须大于远场区的界限:     

无线通信系统通道校准算法研究

多通道无线通信系统中各通道的校准是关键技术,通过设计特定的训练序列,并采用高效的快速算法,在线实时校正阵列天线系统多个通道的幅度和相位.分析了发射通道和接收通道的性能,理论分析和计算机仿真结果表明,该算法能校正通道之间的幅度和相位误差,而且实现简单,具有较好的校准性能.     

5G有源天线系统的OTA设计与实现

Massive MIMO技术已经在5G移动通信网络中被广泛地采用,从产品测试角度来看,鉴于5G有源天线系统设备中的天线被集成到射频RRU单元上,以及5G引入了更高的FR2频段,传统4G基站射频指标测试所采用的传导测试方法,在5G中将被OTA(空中接口)方式取替,OTA测试也成为FR1频段产品的推荐测试用例,FR2频段产品的默认测试用例。目前基于测试距离的不同可分为三大类OTA测试方案,远场、紧缩场、近场,远场是最直接的方案,但是路径损耗比较大,可用于测量功率水平比较高的指标;紧缩场是将电磁球面波在近距离转换为平面波后进行测量的一种方案;近场测试方案虽然路径损耗比远场低得多,宽带信号模式下相位的校准以及获得参考相位是难点,射频辐射测试结果与期望值略也有差异。本文拟在通过分析近场OTA测量系统稳定性的关键因素,提供一种通过自校准解决参考相位的问题并以较低成本、高效地进行多探头近场OTA测试方案,并对实际测试业务信号模式下的测量结果进行对比分析。     

近远场变换中探头方向图的改进与比较

基于进一步提高国内平面近场测量中的副瓣精度,将两种新的探头H面方向图应用到近远场变换中,并与国内目前搭建近场测试系统所使用的两种探头方向图进行结果分析与比较。通过在微波暗室对某频段阵列天线测量,并分别用传统的Stratton-chu积分法、E面电场法以及边缘电流法与边缘电流逼近法进行近远场变换。结果表明,新的探头方向图应用使副瓣测试精度基本接近国际先进水平,远远优于国内现有水平,具有很强的工程实用性。     

数字多波束天线的校准测试方法

针对数字多波束天线所特有的多波束性能测试和精密测距性能校准的需求,结合数字多波束天线的工作原理,分析比较了基于远场和近场的2种校准和测试方法,提出了数字多波束天线波束指向、波束电平和相位中心的修正方法,并结合实际系统完成了试验验证。试验结果表明:该测试和校准方法可高效率完成数字多波束天线系统的校准和测试工作,提高系统的测量精度,具有很强的实用价值。