天线测量.PPT
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•随距离r的增加，场的振幅按1/r的关系非单调衰减，而是先震荡地变化，然后单调地下降 •场振幅的相对角分布与离天线的距离有关，亦即在不同的距离处天线的方向图是不同的
.
11
孔径天线产生的场——辐射近场区
2D2
天 线 口 径 面
辐射近区场
辐射远区场
辐射近场区方向图的变化
可以看到，离天线很近时， 方向图只有一个具有起伏包
式中
z
Ep：观察点P处的场 Es：天线孔径面上的场 rsp ：源点ps到场点p的距离 S：天线孔径面积 k：自由空间波数 ds：单元面积 cos(n,rsp)：是孔径面法线与矢径rsp之间夹角的余弦
计算孔径天线外场的坐标系
原则上，无论何种场区内的场，均应由上式计 算求得。特别是感应场区内，上式难以做任何简化 。但是，在辐射场区内，从实际工程和测试工作角 度看，可以对该式做一定的简化处理，以利计算和 分析，而又不损其精度。
冲水
.
盐雾 冲击 碰撞 风载/冰负荷
5
天线周围的场区分布
感应场区 λ/2π
辐射场区
• 感应场区是指非常靠近天线的 区域。
• 感应场区里，占优势的是感应 场，其电场和磁场的时间相位 相差90度，波印亭矢量为纯虚 数，因此不辐射功率，电场能 量和磁场能量相互交替地贮存 于天线附近的空间内。
• 图所示电尺寸小的偶极天线， 其感应场区的外边界是λ/2π。 这里，λ是工作波长。感应场随 离开天线的距离的增加而极快 衰减，超过感应场区后，就是 辐射场占优势的辐射场区了.
•cos(n,rsp) ≈cos θ •相位项中的rsp不能用r近似
r sp r (x ssic no y s ssisni) n x s2 2 ry s2
p je 2 jr k ( 1 rco )s E se s x j[k x s p ( si c n o y ss si sn i ) n x s 2 2 r y s 2 ] ds
天线测量
chenbo@
Tel: (028) 6183-0171
ROOM. :C201
1
天线测量第一章
.
2
第1章 天线测量概论
天线测量定义
天线测量是专门研究天线系统特性参数测量理论和测试方法的一门学
天科分线支输入端信号电压与信号电流之比，称为天线的输入阻抗。
输电必抗天天主 电入抗须为线线要路阻分使纯特特系它抗量电电效性性统的抗具阻参参是率的存分有。数数指（可在量电事主输以会尽阻实天要入分减可分上线阻为特少能量 ，抗两性辐天为即、大Ri参效类线零n使射和率：数从，是出﹑电馈也设频去抗线就计带分对是、的宽量度信应调功﹑X号尽试i驻率n功可得，波率能很（比即的使好等即Z）提天的in有取线天= R，的线效in因输，地+ 此入其j X，阻输in 。
.
3
测试对象
天线电性能主要参数
电路特性参数
辐射特性参数
驻波比
增益
三阶交调
半功率波束宽度
隔离度(多端口天线) 幅相一致性(智能天线) 有源驻波比(智能天线)
圆度(全向天线) 副瓣抑制(赋形) 零点填充(赋形)
前后比 交叉极化鉴别率
电下倾角精度
.
4
环境实验
天线环境试验项目
高/低温试验
湿热 正弦振动
跌落滚翻 模拟汽车运输
入输子转 功辐 天 其阻入是换功射线他抗阻最特测特中抗重电率性量性总与要参的参磁之还天的任数数波比（务，含线基如方就有的本部。最向是一结天大分是图 用个构线承实﹑的 恒受小、验增，功方益的尺功 小其率法﹑电寸输率 于、测极抗以抗入定化1）分及风阻和﹑的强量工和检相抗数度验位值作为输、天等。波值工Z线）入i长n作。的=有到温这7度关3些天.、1特，＋寿线性半命ｊ参波的等4数2对。。有.5称(欧振) 。
.
6
天线周围的场区分布
感应场区
辐射近场区
辐射元场区
ห้องสมุดไป่ตู้
D
2D2
孔径天线的辐射场区又分为近场区和远场区
.
7
孔径天线的辐射场
辐射近场区的外边界按通用标准规定为：
r 2D2
r：观察点到天线的距离
D：天线孔径. 的最大线尺寸
8
辐射远场区
辐射近场区的外边界以外就是辐射远场区，范 围直到无穷远处。这个区域里的特点是：
络的波瓣。随着离天线距 离的增加，方向图才逐渐
接近于无穷远处的情况，形 成较明显的主瓣和副瓣，但 副瓣电平和零值电平均较高 。
.
12
孔径天线产生的场——辐射远场区
由于这个区域离开天线的孔径更远，
将r sp r (x ssic no y s ssisni) n x s2 2 ry s2进一步简化为
.
10
孔径天线产生的场——辐射近场区
x
rsp
ds
p
p 4 1sE sex r sjp p k o)p [ (rjk (jk r 1 s) pco n ,r s s) pd (] s
做如下近似
0
s y
z •k>>1/rsp，就是说这个区域辐射场已远大于感应场，因 而式中圆括号内的1/rsp项可以忽略 •振幅项中1/rsp ≈1/r
– 场的大小与离开天线的距离成反比； – 场的相对角分布与离开天线的距离无关； – 方向图主瓣﹑副瓣和零点已全部形成。
辐射远场区是进行天线测试的重要场区，天线 辐射特性所包括的各特性参数的测量一般均需在 辐射远场区内进行。
.
9
孔径天线产生的场
x rsp
ds
0
s
y
孔径天线所产生场的表达式：
p
p 4 1sE sex r sjp p k o)p [ (rjk (jk r 1 s) pco n ,r s s) pd (] s
当把重其要长性：度验缩证短理（论分３析～计５算）或％仿真时模，拟就是可否以正确消；除已其定中型的天线电批抗量分生量产， 使（中 期 1天标9，检92斗8线称0需查年0飞的▪7要其761年行5月抽性输9欧31训9样能入日18）月练检是年，阻测否2时。德6抗日天下月国，注为，线降3艾飞意日参；纯一舍机，特数，电德架突别是严德高阻美是否然格速国，军研合列凌的发此制格F车空说-生一；时1脱解，5种已了的轨C体新在纯鹰战事输天现，电故式后入线场中一阻战最阻时使的份性斗惨，用抗车调的天日机重为轮查线久天在的轮Z参的结线i缘做一n数天疲果=输空起的线劳7表入中铁3实，断.明1阻验需缠路口(，测要抗欧量定) , 只更是是飞对必机点交不的可频通关少而事键。言故支的。撑。一构列件高—速—列桁车梁脱出轨现，了造金成属1疲00劳多问人题遇。难。
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孔径天线产生的场——辐射近场区
2D2
天 线 口 径 面
辐射近区场
辐射远区场
辐射近场区方向图的变化
可以看到，离天线很近时， 方向图只有一个具有起伏包
式中
z
Ep：观察点P处的场 Es：天线孔径面上的场 rsp ：源点ps到场点p的距离 S：天线孔径面积 k：自由空间波数 ds：单元面积 cos(n,rsp)：是孔径面法线与矢径rsp之间夹角的余弦
计算孔径天线外场的坐标系
原则上，无论何种场区内的场，均应由上式计 算求得。特别是感应场区内，上式难以做任何简化 。但是，在辐射场区内，从实际工程和测试工作角 度看，可以对该式做一定的简化处理，以利计算和 分析，而又不损其精度。
冲水
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盐雾 冲击 碰撞 风载/冰负荷
5
天线周围的场区分布
感应场区 λ/2π
辐射场区
• 感应场区是指非常靠近天线的 区域。
• 感应场区里，占优势的是感应 场，其电场和磁场的时间相位 相差90度，波印亭矢量为纯虚 数，因此不辐射功率，电场能 量和磁场能量相互交替地贮存 于天线附近的空间内。
• 图所示电尺寸小的偶极天线， 其感应场区的外边界是λ/2π。 这里，λ是工作波长。感应场随 离开天线的距离的增加而极快 衰减，超过感应场区后，就是 辐射场占优势的辐射场区了.
•cos(n,rsp) ≈cos θ •相位项中的rsp不能用r近似
r sp r (x ssic no y s ssisni) n x s2 2 ry s2
p je 2 jr k ( 1 rco )s E se s x j[k x s p ( si c n o y ss si sn i ) n x s 2 2 r y s 2 ] ds
天线测量
chenbo@
Tel: (028) 6183-0171
ROOM. :C201
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天线测量第一章
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2
第1章 天线测量概论
天线测量定义
天线测量是专门研究天线系统特性参数测量理论和测试方法的一门学
天科分线支输入端信号电压与信号电流之比，称为天线的输入阻抗。
输电必抗天天主 电入抗须为线线要路阻分使纯特特系它抗量电电效性性统的抗具阻参参是率的存分有。数数指（可在量电事主输以会尽阻实天要入分减可分上线阻为特少能量 ，抗两性辐天为即、大Ri参效类线零n使射和率：数从，是出﹑电馈也设频去抗线就计带分对是、的宽量度信应调功﹑X号尽试i驻率n功可得，波率能很（比即的使好等即Z）提天的in有取线天= R，的线效in因输，地+ 此入其j X，阻输in 。
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3
测试对象
天线电性能主要参数
电路特性参数
辐射特性参数
驻波比
增益
三阶交调
半功率波束宽度
隔离度(多端口天线) 幅相一致性(智能天线) 有源驻波比(智能天线)
圆度(全向天线) 副瓣抑制(赋形) 零点填充(赋形)
前后比 交叉极化鉴别率
电下倾角精度
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环境实验
天线环境试验项目
高/低温试验
湿热 正弦振动
跌落滚翻 模拟汽车运输
入输子转 功辐 天 其阻入是换功射线他抗阻最特测特中抗重电率性量性总与要参的参磁之还天的任数数波比（务，含线基如方就有的本部。最向是一结天大分是图 用个构线承实﹑的 恒受小、验增，功方益的尺功 小其率法﹑电寸输率 于、测极抗以抗入定化1）分及风阻和﹑的强量工和检相抗数度验位值作为输、天等。波值工Z线）入i长n作。的=有到温这7度关3些天.、1特，＋寿线性半命ｊ参波的等4数2对。。有.5称(欧振) 。
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6
天线周围的场区分布
感应场区
辐射近场区
辐射元场区
ห้องสมุดไป่ตู้
D
2D2
孔径天线的辐射场区又分为近场区和远场区
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孔径天线的辐射场
辐射近场区的外边界按通用标准规定为：
r 2D2
r：观察点到天线的距离
D：天线孔径. 的最大线尺寸
8
辐射远场区
辐射近场区的外边界以外就是辐射远场区，范 围直到无穷远处。这个区域里的特点是：
络的波瓣。随着离天线距 离的增加，方向图才逐渐
接近于无穷远处的情况，形 成较明显的主瓣和副瓣，但 副瓣电平和零值电平均较高 。
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孔径天线产生的场——辐射远场区
由于这个区域离开天线的孔径更远，
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孔径天线产生的场——辐射近场区
x
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做如下近似
0
s y
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– 场的大小与离开天线的距离成反比； – 场的相对角分布与离开天线的距离无关； – 方向图主瓣﹑副瓣和零点已全部形成。
辐射远场区是进行天线测试的重要场区，天线 辐射特性所包括的各特性参数的测量一般均需在 辐射远场区内进行。
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孔径天线产生的场
x rsp
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孔径天线所产生场的表达式：
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当把重其要长性：度验缩证短理（论分３析～计５算）或％仿真时模，拟就是可否以正确消；除已其定中型的天线电批抗量分生量产， 使（中 期 1天标9，检92斗8线称0需查年0飞的▪7要其761年行5月抽性输9欧31训9样能入日18）月练检是年，阻测否2时。德6抗日天下月国，注为，线降3艾飞意日参；纯一舍机，特数，电德架突别是严德高阻美是否然格速国，军研合列凌的发此制格F车空说-生一；时1脱解，5种已了的轨C体新在纯鹰战事输天现，电故式后入线场中一阻战最阻时使的份性斗惨，用抗车调的天日机重为轮查线久天在的轮Z参的结线i缘做一n数天疲果=输空起的线劳7表入中铁3实，断.明1阻验需缠路口(，测要抗欧量定) , 只更是是飞对必机点交不的可频通关少而事键。言故支的。撑。一构列件高—速—列桁车梁脱出轨现，了造金成属1疲00劳多问人题遇。难。