[发明专利]基于激励系数变量可分离的准远场测量方法

说明书

本发明公开了基于激励系数变量可分离的准远场测量方法，包括以下步骤：步骤一：确定待测天线的准远场距离，步骤二：抽测出天线准远场位置处幅度和相位，步骤三：得到一维线阵的远场方向图函数，步骤四：得到二维天线阵列的远场方向图函数，步骤五：获得幅度方向图和相位方向图以及增益。基于柱面波展开的一维天线阵列准远场测量方法，适用于测量一维电尺寸大、另一维电尺寸小的天线，且适合测量二维天线阵列，增加了准远场外推算法的普适性，且最终得出的天线远场方向图精准，在待测天线的准远场范围内测量，避免了远场测量需求的测试距离大、近场测量效率低的问题，从而显著提高了天线测试效率。

技术领域

本发明属于天线测量技术领域，具体涉及基于激励系数变量可分离的准远场测量方法。

背景技术

现有的天线远场测量需要满足远场测量距离，常规暗室环境难以满足较大口径天线的远场测量需求，若采用近场测量的方法，则所需时间长、效率低，为在较短距离实现快速测量，现有技术中提出了一种基于柱面波展开的一维天线阵列准远场测量方法，适用于测量一维电尺寸大、另一维电尺寸小的天线，应用该方法只需要测量距离满足待测天线小尺寸那一维的远场条件，因此，测量距离是在大尺寸那一维的准远场位置，且单次测量只能得到一个切面上的信息，故命名为准远场测量，现有的准远场测量方法仅适合测量一维天线阵列，但是难以适用于测量二维天线阵列，并且准远场测量效率不高。

发明内容

本发明的目的在于提供基于激励系数变量可分离的准远场测量方法，以解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于激励系数变量可分离的准远场测量方法，包括以下步骤：

步骤一：确定待测天线的准远场距离；

步骤二：抽测出天线准远场位置处幅度和相位；

步骤三：得到一维线阵的远场方向图函数，具体为：

在柱面坐标系下，位于平面上的观测点的电场：

公式1

其中， 表示位于平面上的观测点的电场，均为球坐标下标准坐标系中的变量，为可设定整数，，设置为2-10，为包围天线的最小柱半径，j为虚数单位， k为自由空间波数，为标准坐标系中方向单位矢，为标准坐标系中方向单位矢，和为柱面波展开系数，为向第二类Hankel函数，位于平面上的观测点的电场，其任意的线极化电场分量的通用形式可以如下表示：

公式2

其中表示柱面波展开系数（为公式1中的A_n或B_n），定义在据待测天线ρ = ρ₀ 处的电场是E_m ，e为指数的底，则观测点的电场可以表示为：

公式3

于是，对上式进行反演，可以得到：

公式4

由于观测点位于远场，结合Hankel函数的性质：

公式5

将上式带入ρ = ρ₀ 处的电场分量的表达式中，可以得到：

公式6