[发明专利]一种基于迭代傅里叶变换算法的无相位近场天线测量方法

权利要求书

1.一种基于迭代傅里叶变换算法的无相位近场天线测量方法，其特征在于，所述基于迭代傅里叶变换算法的无相位近场天线测量方法包括以下步骤：

第一步，基于典型平面近场幅值扫描技术对待测天线近场两平面、两相互正交分量进行探头采集；

第二步，基于近场扫描数据，使用迭代傅里叶变换算法对扫描点位置的相位进行还原；

第三步，使用还原相位和相应采样点位置的幅值组成复数场，并使用近远场变换求得天线远场方向图。

2.如权利要求1所述的基于迭代傅里叶变换算法的无相位近场天线测量方法，其特征在于，所述第一步基于典型平面近场幅值扫描技术对待测天线近场两平面、两相互正交分量进行探头采集的双平面、双极化近场天线幅值探头测量包含以下步骤：

(1)进行系统预热、待测天线架设，使待测天线口面与二维近场扫描平面平行，使用预扫描测试技术，测量两个正交路径的幅值特性判定天线最大辐射方向，若天线主波束方向不在近场扫描平面的中心，则对天线进行调整；

(2)在两个相互平行的扫描#1和#2平面上，使用相同的采样规则，采集矩形网格节点位置上的x和y方向的极化电场幅值信息：

#1平面：和

#2平面：和

其中提及的采样规则是Nyquist采样定理：

x方向采样间隔满足：c为光速，f为测量频率；

y方向采样间隔满足：c为光速，f为测量频率。

3.如权利要求1所述的基于迭代傅里叶变换算法的无相位近场天线测量方法，其特征在于，所述第二步基于近场扫描数据，使用迭代傅里叶变换算法对扫描点位置的相位进行还原设置天线口径面、#1和#2扫描平面，且位置为z＝0、z＝d₁和z＝d₂，并设#1平面位置切向场幅值为#2平面位置切向场幅值为两相互平行平面z＝d₁、z＝d₂切向场也是通过傅里叶变换关系联系在一起的：

对于z＝d₁平面有：

对于z＝d₂平面有：

无论在近区采哪两个相异平行平面上的场分布，重建相同的天线远场方向图：

4.如权利要求3所述的基于迭代傅里叶变换算法的无相位近场天线测量方法，其特征在于，进一步相位还原的过程包括：

(1)双平面采样幅值的获取，提取使用线极化探头在#1和#2扫描平面上采集的数据，分别记为M_#1和M_#2；

(2)扫描点位置的相位还原，进行相位还原需要给定初始迭代相位，对扫描点位置的相位进行还原；使用随机相位作为初始迭代相位，并使用迭代傅里叶变换技术对扫描点位置的相位进行还原；

操作1：预处理，在[-π,π]内随机产生#1平面扫描点位置的相位值，并与#1平面的采样幅值构成初始迭代场

操作2：使用#1平面的测量幅值M_#1代替复数场中的振幅得到#1平面的替代场

操作3：使用公式计算得到#2平面的场分布：

使用测量幅值M_#2替代的幅值；

操作4：使用及推导式求得#1平面的第n+1次迭代场分布为：

同时，进行误差计算：

如果误差满足设定限度，或者达到最大迭代次数则迭代过程停止，否则，使用测量幅值M_#1替代的幅值，并返回操作2继续进行。

5.如权利要求1所述的基于迭代傅里叶变换算法的无相位近场天线测量方法，其特征在于，所述第三步使用还原相位和相应采样点位置的幅值组成复数场，并使用近远场变换求得天线远场方向图包括：使用采样获得幅值数据，以及还原相位可以构成扫描点位置的复数场，使用这一复数场结合近远场变换理论求得天线的远场方向图：

则远场方向图表示为：

6.一种如权利要求1～5任意一项所述基于迭代傅里叶变换算法的无相位近场天线测量方法在近区天线辐射场幅值采集、扫描点位置相位还原、近远场变换中的应用。

7.一种如权利要求1～5任意一项所述基于迭代傅里叶变换算法的无相位近场天线测量方法在高、低频近场天线测量系统中的应用。