[發(fā)明專利]天線平面近場測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110483020.9
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113252999B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊順平
• 申請（專利權(quán)）人: 西南電子技術(shù)研究所(中國電子科技集團公司第十研究所)
• 主分類號: G01R29/10
• 分類號: G01R29/10
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 陳慶

1.一種天線平面近場測試方法，其特征在于：在天線平面近場中，以dx和dy為間隔，分別沿x軸和y軸進行M列和N行雙極化探頭布置，信號源發(fā)出信號，平面布置的雙極化探頭全電子化采樣測試被測天線，將采樣信號分別送到移相器中，移相器根據(jù)指向角度按照傅里葉變換的頻移特性將每個雙極化探頭收到的信號送入移相器進行移相；經(jīng)過移相器的信號送入H極化合成器和V極化合成器，分別合成H極化信號和V極化信號，將合成后的H極化信號和V極化信號送入接收機，在接收機收到兩個極化的信號后消除探頭效應(yīng)，得到被測天線的遠場方向圖，實現(xiàn)在天線輻射近場區(qū)的測試和天線遠場特性的模擬；

被測天線以平面近場直角坐標xyz建立坐標系，以被測天線與雙極化探頭之間的距離為r₀，建立雙極化探頭的直角坐標系為x’y’z’，雙極化探頭以dx、dy為間隔，分別沿平面近場直角坐標系xyz的x軸和y軸布置M列、N行雙極化探頭，在被測天線距離雙極化探頭陣列距離Z₀的平面上形成網(wǎng)格，雙極化探頭在網(wǎng)格上特定的x，y坐標點處收集得到被測天線發(fā)射的信號；

雙極化探頭以相鄰采樣間隔小于最高頻率所對應(yīng)波長λ的一半，在平面近場直角坐標系x和y向設(shè)傳播系數(shù)間隔為：在相互正交的x、y向的兩個方向測量被測天線，在Z＝Z₀平面上對被測天線發(fā)射的信號進行采樣，被測天線傳播矢量為

k_z＝k·cosθ

其中，Z₀表示探頭在Z軸的坐標值，為單位傳播矢量，k_x、k_y、k_z表示傳播矢量在x、y、z方向的分量，表示x、y、z方向的單位矢量，λ為測試時所用信號的波長，θ為俯仰角，為方位角；

在發(fā)射天線方向圖測試中，信號源發(fā)出信號經(jīng)過被測天線后，到達雙極化探頭后送入移相器，移相器按照進行移相，經(jīng)H極化合成器和V合成器，在接收機處得到指向角(k_x0,k_y0)下的天線方向圖電平值，其中，m表示沿x方向探頭編號，n表示沿y方向探頭的編號；其中，k_x0表示被測天線的k_x的取值，k_y0表示被測天線的k_y的取值。

2.如權(quán)利要求1所述的天線平面近場測試方法，其特征在于：雙極化探頭按照采樣定理進行近場采樣，利用采樣數(shù)據(jù)按照傅里葉變換頻移特性，將經(jīng)過每個探頭的采樣信號P_B(m,n)進行移相，合成信號為I(k_x0,k_y0)。

3.如權(quán)利要求2所述的天線平面近場測試方法，其特征在于：雙極化探頭根據(jù)沿平面近場直角坐標x方向探頭的起始值m_Start和結(jié)束值m_Stop＝m_Start+M-1，沿平面近場直角坐標y方向探頭n的起始值n_Start、結(jié)束值：n_Stop＝n_Start+N-1，得到雙極化探頭的合成信號：

式中，s表示自然數(shù)，s＝1,2,3…，P_B(m,n)為第(m,n)個探頭收到的信號電平，k_x0表示被測天線的k_x的取值，k_y0表示被測天線的k_y的取值，e是自然對數(shù)的底，j表示虛數(shù)單位，m表示沿x方向雙極化探頭編號，n表示沿y方向雙極化探頭的編號，M表示x方向雙極化探頭的列數(shù),N表示沿y方向雙極化探頭的行數(shù)。

4.如權(quán)利要求1所述的天線平面近場測試方法，其特征在于：在天線平面近場測試中，雙極化探頭以x’y’z’為直角坐標系，y方向雙極化探頭行數(shù)為N，x方向雙極化探頭列數(shù)為M，y方向探頭間隔為dy，x方向探頭間隔為dx進行行列布置。