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天线方向图的室内远场测量方法_GB/T 40602.1-2021检测报告

标准状态:  即将实施
发布部门:  国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会
发布日期:  2021-08-20
实施日期:  2022-05-01
出版社:  中国标准出版社

天线方向图的室内远场测量方法_GB/T 40602.1-2021检测报告

近年来,随着天线在通信系统、导航系统、雷达系统等领域中的广泛应用,天线测量技术得到了快速发展。天线的远场测量是在满足天线远场的测试距离的远场区进行测量,从而直接得到天线的辐射特性。但是随着通信技术的发展,大孔径尺寸天线越来越多,电磁环境越来越复杂,使得远场测量的实现条件越来越难以满足,从而限制了远场测量技术的发展。

相比于远场测量技术,近场测量技术是在天线的近场区进行测量,再经过严格的近远场变换理论得到天线的远场辐射特性。根据近场采样面的区别,近场测量分为平面、柱面和球面近场测量。相比于其他两种近场测量方式,球面近场测量具有能够提供待测天线完整方向图和增益、测量精度高、适用于各类天线等优点。

球面近远场变换的基础在于由麦克斯韦方程组出发求得的球面波本征模式,利用近区场和远区场的球面波本征模式可以分别将待测天线的近远场用模式展开法进行展开,连接近远场是同一模式的展开系数随传播距离变化的不变性,因此为了得到待测天线由近场到远场的变换,只要利用近场测量数据求出各模式的展开系数(模式展开系数),再代入远场求解公式就得到了待测天线的远场方向图。

目前,球面近场测量系统一般采用矩形开口波导天线作为近场测量的采样探头,通过近场采样,采集待测天线的近场数据,然后通过球面近远场变换算法,从而得到待测天线的远场辐射特性。

但是随着通信技术及雷达技术的发展,待测天线的频带越来越宽,物理尺寸越来越大,而矩形开口波导天线探头的测量频带较窄,在测量宽频带天线时需要不断地更换测量探头才能保证测量需求,且在低频段时体积较大,不易安装。另外,由于矩形开口波导天线只有一个馈电点,在测量过程中需要机械旋转90°分两次测量才能测量电场的两个极化分量,测试效率较低。

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