天线远场测量系统

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远场测量系统

QUESTIONS
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全天候、保密、对昂贵待测系统（如即将投入使用的卫星）起到保护作用以及能够避免外界电磁干扰等众多优势。
室内远场：在上海墨石电子微波暗室中进行，暗室四周和上下铺设吸波材料来减小电磁反射。如果暗室条件满足远场测量条件，可选择传统远场测量法，如果测量距离不够远场条件，通过反射天线在被测天线处形成平面电磁波。对于远场法，设D为待测目标的最大截面尺寸，r为发射天线与待测目标的距离，则当r≥ 2D2／λ时(λ为波长)，可近似认为投射到待测目标上的电磁波是平面电磁波。同样，接收天线与待测目标的距离也应满足这一要求，以使接收天线接收散射远场。转动待测目标，测出相应的散射远场，即可确定目标的远场散射方向图，通过与标准目标进行比较，可以获得目标的RCS图。从理论上讲，这种方法可以测得目标的单站和双站散射特性，但这种方法需要庞大的测试场地，且由于待测目标的远场散射信号一般比较弱，因而给精确测量带来了很大的困难。
远场测量系统
远场测量系统

远场测量系统按使用环境可分为室外远场测量系统和室内远场测量系统，远场测量测量系统一般分为室外和室内两种。
远场测量系统分类
室外远场：需要较长的测量距离，通常用天线高架法来尽量减小地面反射，其他架设方法还有地面反射法和斜距法。传统的远场测量由于受地面反射波的影响，难以达到这么高的测量精度。另外，远场测量还受周围电磁干扰、气候条件、有限测试距离、环境污染和物体的杂乱反射等因素的影响，同时，室外远场对安全和电磁环境有较高要求。对设备要求比较高，需要在理想的暗室环境中进行，对射频系统也有的较高的要求。室内远场具有

Agilent

Agilent天线测试系统测量误差分析作者：侯兴平朱晓玫侯玥来源：《电子世界》2013年第07期【摘要】本文主要介绍Agilent天线测试系统的组成及工作原理和该天线测试系统测量误差分析以及在实际测试当中的应用。

【关键词】地面外来反射误差；标准增益误差；失配误差；矢网接收机线性误差；矢网接收机隔离误差；信噪比测量误差；总的合成测量误差；改善失配误差一、系统概述Agilent天线测试系统是美国安捷伦公司生产的目前国际上最先进的天线测试系统，本系统具有H11选件，外混频方式，100Hz IF中频带宽，8.33MHz中频，接收机灵敏度为-134dBm，动态范围110dB。

比原先的HP85301B天线测试系统的灵敏度（-113dBm）、动态范围（89dB）都高出21dB。

PNA采用Wondows2000操作系统网络分析仪平台，操作系统完全更新，数据处理兼容性更好。

稳定性更高，处理速度更快，灵敏度更高。

本天线远场测量系统用于在远场条件下对天线方向图与天线增益进行测量。

二、测试系统组成及工作原理本天线测试系统主要由Agilent公司生产的高性能矢量网络分析仪E8362B、发射源E8247C、本振源E8247C、本振/中频分配单元85309A、两个测试混频器85320A、参考混频器85320B、转台控制箱、控制计算机及相应的测试电缆等组成。

简化组成框图如图1所示。

E8362B网络分析仪在本天线测试系统中主要作为高性能接收机使用。

其具有H11选件后有非常高的接收灵敏度和非常大的接收动态范围，特别适合于天线测试。

E8247C微波信号源主要作为远端发射源与在接收端为本振/中频分配单元提供本振信号。

85320A/B测试/参考混频器用于将被测/参考天线接收到的信号下变频到中频。

为了提高测试灵敏度，减小由测试天线到网络分析仪接收机输入端的电缆损耗，在系统中使用了下变频方法，85309A本振/中频分配单元在天线测量系统中与85320A/B混频器一起构成天线接收信号的下变频与分配部分，完成将天线接收到的信号由微波频率下变频到8.33MHz中频，然后通过电缆送入PNA网络分析仪的8.33MHz中频信号输入端完成测量。

远场机载天线方向图自动化测量

远程控制，数据采集、处理及功能的程序设计进行了详细描述，软件界面简洁，人机互动好，具有实时监测功能。通过试验验证及分析，天线方向图自动测量相对于人工测量模式，其精度和效率大幅提高，突出了测量领域自动化发展的必然趋势。
ｐｒｏｔｏｃｏｌｏｆｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｃｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｏｆｔｈｅｆａｒ — ｆｉｅｌｄａｉｒｂｏｎｅｒａｎｔｅｎｎａｐａｔｔｅｎａｒｒｅｓｔａｔｅｄ．Ｕｓｉｎｇ
远场机载天线方向图自动化测量
・１２１・
远场机载天线方向图自动化测量
魏平，邓乐武
６１００９２）（成都飞机工业（集团）有限责任公司制造工程部，ｍｉｌｌ成都
摘要：机载天线方向图测量，是天线装机后性能检查的重要依据。基于其测量原理，对远场机载天线方向图自动测量系统的硬件系统、软件设计、连接协议作了说明；采用ＶＣ＋＋，编制系统控制分析软件，对
ＷＥＩＰｉｎｇ，ＤＥＮＧＬｅｎｇｄｕＡｉｒｃｒａｆｔＩｎｄｕｓｔｒｉａｌ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００９２，Ｃｈｉｎａ）

各种近远场天线测量系统比较

按照天线场区的划分，天线测量系统可分为远场测量系统和近场测量系统。

1.远场测量系统远场测量系统按使用环境可分为室外远场测量系统和室内远场测量系统。

室外远场需要较长的测量距离，通常用天线高架法来尽量减小地面反射，其他架设方法还有地面反射法和斜距法。

室外远场测量需要在合适的外部环境和天气下进行，同时，室外远场对安全和电磁环境有较高要求。

室内远场在微波暗室中进行，暗室四周和上下铺设吸波材料来减小电磁反射。

如果暗室条件满足远场测量条件，可选择传统远场测量法，如果测量距离不够远场条件，可以选择紧缩场，通过反射天线在被测天线处形成平面电磁波。

2.近场测量系统近场测量在天线辐射近场区域实施。

在三至五个波长的辐射近场区，感应场能量已完全消退。

采集这一区域被测天线辐射的幅度和相位数据信息，通过严格的数学计算就可以推出被测天线测远场方向图。

按照扫描方式的不同，常用的近场测量系统可以分为平面近场系统、柱面近场系统和球面近场系统。

（1）近场测量系统平面近场测量系统在辐射近场区的平面上采集幅相信息，这种类型的测试系统适用于增益>15dBi的定向天线、阵列天线等，最大测量角度<± 70 º。

（2）柱面测量系统柱面近场测量系统在辐射近场区的柱面上采集幅相信息，这种类型的测试系统适用于扇形波束和宽波瓣的天线。

（3）球面测量系统球面近场测量系统在辐射近场区的球面上采集幅相信息，这种类型的测试系统适用于低增益的宽波瓣或全向天线。

3.如何选择天线测量系统，需要考虑到的几个重要的特性和指标：1.天线应用领域；2.远场角度范围：远场波瓣图坐标系、各种天线性能参数定义、副瓣和后瓣特性；3.电尺寸：根据电尺寸和计算出远场距离；4.方向性指标：宽波瓣或窄波瓣；5.工作频率和带宽：工作频率设计到吸波材料尺寸和暗室工程设计及造价；6.环境和安全性要求：天气、地表环境等因素；7.其他因素：转台或铰链、通道切换开关等。

天线远场测试系统设计

ＩＥＥＥ４８８接口（最多连接１４台ＧＰＩＢ仪器），提供
了一种经由标准ＬＡＮ来远程访问和操作ＧＰＩＢ仪
器的方法。这样把ＬＡＮ总线传输的数据信号经过
１系统硬件设计
天线远场测试系统除了以工控机为主体的部
程控制。同时测试系统是通过ＬＡＮ总线来传输数
ＡＭ５０００ＴＣＰ可编程控制器，对发射端的发射转台、发射信号源和监控设备等进行了远程控制，大大减
少了操作人员的工作量，极大地提高了工作效率。同时软件可在界面上显示所选的特性参数，系统软件采用模块结构，操作人员只要根据菜单提示，键
的合格率具有至关重要的作用，天线远场测试系统是雷达天线研究与生产的重要测试工具 ¨ Ｊ。
测试系统应用光纤通信技术和研华的ＡＤ．
模块。ＡＤＡＭ一５０００ＴＣＰ提供８个插槽，支持多达１２８个Ｉ／Ｏ点。结合研华的５０６９模块，该模块提供８路的继电器输出，实现了工控机对发射端的远
分外，还包括以下２个部分：
ａ．天线接收端。
ＬＡＮ／ＧＰＩＢ网关，传输到ＧＰＩＢ总线，再经由ＧＰＩＢ总线传输给发射转台，解决了工控机对发射转台的数据传输问题。天线远场测试系统具体结构如图

天线远场专用测试系统及其软件的设计

关键词：线测试；试系统；拟仪器；ａＶＩＷ天测虚ＬｂＥ
中图分类号：ＴＮ８０２文献标识码：Ａ
ＦａｅｄＴｅｔＳｓｅｆＡｎｔｎｎｏｔｒｓｇｒＦｉｌｓｙｔｍｏｅｎａａｄＳｆｗａｅＤｅｉｎ
维普资讯
２００７年１２月
火控雷达技术
第３６卷
较远的高塔上，若要自动绘制天线方向图，必须实时得到高塔上接收设备的测量数据。因此，天线测试就该系统主要分为三个部分：无线通信部分，台及控制部分，据处理及显示部分。无线通信部分主要完成远转数距离的设备数据传递；台及控制部分包括转台和转台控制器；据处理及显示部分包括总线卡和控制、转数数
ｔａｍｉｓｏｅｈｑｒｎｓｓｉｎｔｃｎｉｕｅ；ｂａｅｎＬａＶＩｓｄｏｂＥＷ７Ｅｘｐｅｓｐａｆｒｎｖｒｎｍｅ，ｓｆｗａｅｏｈｅｔｓｙｓｅｒｓｌｔｏｍｅｉｏｎｔｏｔｒｓｆｒｏｏｓｗｌａｏｔｅｆｒｃｍｍｕｉｔｎｃｎｒｌｎａｕｅｎｒｅｅｐｄｙｕｉｇｏｈｅｔｓｓｗａｎｃｉ，ｏｔｏａｄｍｅｓｒｍｅｔｅｄｖｌｅ．Ｂｓｆｔｅｔｓｙ— ａｏａｏｎ
ｔｍ，ｗｉｅｅｓｒｍｏｅａｔｍａｉｅｓｅｅｏｔｅａｅａｃｎｂｅｉｐｅｎｔｄ，ｗｈｃａｏｖｅｐｒｃｉａｅｒｌｓｅｔｕｏｔｃｍａｕｒｍｎｔｔｈｎｔｎｎａｍｌｍｅｅｉｈｃｎｓｌａｔｃｌ

远场天线测试系统

远场天线测量系统睿腾万通科技有限公司目录1概述 (3)2用户需求分析 (4)2.1用户需求 (4)2.2用户远场环境 (4)3远场天线测量系统特点 (5)4远场天线测量系统 (5)4.1系统组成 (5)4.2系统清单 (6)4.3系统布局 (8)4.4系统原理 (8)4.5系统测试能力 (11)4.6射频链路预算 (11)4.7系统扩展性 (12)5分系统设计 (12)5.1机械子系统 (12)5.2控制子系统 (16)5.3射频子系统 (17)5.4天线测量软件 (20)6培训 (21)6.1安装期间培训 (22)7系统维护、保修等 (23)7.1服务优势 (23)7.2专业的售后服务保障团队 (23)7.3系统维护服务保障 (24)1概述成都睿腾万通科技有限公司很高兴能有机会为客户推荐一套由本公司研发、集成的的远场天线测量系统。

睿腾万通公司是一家专门从事天线测量产品的研发、集成、生产与销售的高科技企业。

公司以电子科技大学为技术依托，技术团队由多名业内资深的技术专家组成，团队成员的专业领域覆盖电磁场与微波技术，软件工程，自动化控制，结构机械等，具有博士、硕士学历人员占40%。

公司具体从事业务覆盖通用近场、远场的开发与集成，基于通用天线测量系统的功能升级，数字阵、相控阵列快速测量与诊断的解决方案，以及天线测量技术咨询与服务。

公司掌握远近场天线测量的核心算法与控制，具有丰富的系统集成与研发能力。

我们为国内多个用户提供过系统集成方案，测试频率从500MHz至110GHz，集成系统包括室内远场、室外远场、平面近场及紧缩场。

本方案推荐了一套多轴转台远场天线测量系统，以满足客户的当前以及未来产品的测量需求。

推荐的远场测量系统采用4轴被测天线转台，集成是德科技的射频组建，使用睿腾万通公司自主开发的远场天线测量软件及控制系统，构成一套具有高可靠性，高性能的远场测量系统，测量系统除了能够进行常规的远场测量外，还具天线罩参数测量、相控阵及数字阵列的扩展功能。

天线远场测试用远程控制器的设计

续利莉
（南京电子技术研究所，南京２０１）１０３
【要】天线远场测试是对天线设计性能进行验证的一项重要工作，摘按照原有测试控制方式需配置专人根据测试需
求调整信标源的参数。随着天线技术的发展，新体制天线测试的工作量越来越大，信标处值守人员的工作强度随之增大，
一
ห้องสมุดไป่ตู้
目前，各种新体制雷达天线不断得到工程实用，对于天线性能的远场测试也提出了新的要求，如对于例有源相控阵体制天线，需增加发射方向图、就通道幅相修正效果、大角度扫描后性能变化，波束量化瓣影响等项目的测试验证；于宽带、对超宽带相控阵天线性能的带内一致性指标测试等也意味着测试工作量的倍增。
ｕｅｒｑｉｅｐｃｆｅｓｎｗｏｉｒｓｏｓｌｒｃｎｒｌｎｈｅｃｎｒｅｕｒｓｓｅｉｃｐｒｏｈｓｅｐｎｉｅｆｏｔｏｌｇｔｅｂａｏ．Ｗｉｈｅｅｏｍｅｔｏｎｅｎｅｈｏｏｙｈｏｋｉｂｏｉｔｔｅｄｖｌｐｎｆａｔｎａｔｃｎｌｇ－ｔｅｗｒ — ｈｌａｒｔｓｉｇｎｗｇｎｒｔｎａｔｎａｂｃｍｅｅｖｅ．Ｓｏｄｆｔｅｅｅａｉｎｅｎｅｏｓｈａｉｒｏ．ｔｅｌｅｕａｔｎｅａｏｏｔｏｅｏｓｖｕｂｙｈｓａｔｌｏｅｎｏｏｒａｉｎｔｄｄｂｃｎｃｎｒｌｃｍｅａａｌ．Ｔｉｒｃｅｚｅｅｂｌｉｍａ￣ｙｐｅｅｔａｓｌｔｎｏｉｌｓｏｔｏｎｂａｏｙｉｔｒｏｉｒｓｎｓｏｕｉｆｗｒｅｓｃｎｒｌｅｃｎｂｎｅｃｍ．Ｔｅａｔａｐｒｔｎｐｏｅｈｔｉｃｎｃｒｅｔｅｆｒｅｏｅｏｈｃｕｌｏｅａｉｒｖｓｔａｔａｏｒｃｌｐｒｍｒ — ｏｙｏ

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5.3 天线远场（幅度、相位）测量系统
天线远场幅度/相位测量系统由辅助发射天线与支架，天线测试转台（X 、Y 、方位）、信号接收机采用矢量网络分析仪、数据采集处理及控制器、天线远场测量软件及计算机组成。

测试系统的频率范围可覆盖30MHz - 40GHz 。

该系统可测量天线的远场幅度方向图、相位方向图和相位中心的位置、正交极化方向图、增益、波束宽度、旁瓣电平等，并可自动生成测试报告。

辅助发射部分包括信号源、功率放大器（远距离时备用）、发射天线、天线支架组成。

测试部分由被测天线、标准增益天线、电缆（开关备用）、测试转台、接收机（矢量网络分析仪、幅相测量接收机）、（LNA 、下变频
器毫米波测量备用）、数据采集器、数据处理软件和系统控制计算机等组成。

方框图见下图：【相位方向图】
H D M i c r o。