天线_RCS近场测量系统的研究

天线/RCS 近场测量系统的研究

张士选,郑会利,尚军平

(西安电子科技大学,710071)摘要:给出了由HP 8530B 组成的天线/RCS 近场测量系统的有关技术指标。利

用该系统对典型天线进行了分析测量。结果表明,所研制的近场系统可提供各种天线的精确测量结果。

关键词:近场测量;天线;采样;收发系统;精度

中图分类号:T N957.2 文献标识码:B

文章编号:1005-0388(1999)01-0092-5

Study on Antenna /RCS Near Field Test System

ZHANG Shi -xuan ,ZHENG Hui -li ,SHANG Jun -ping

(Xidian University,Xian 710071Chian)

Abstract :Antenna/RCS near field test system w ith HP8530B m icrow ave rceiv-

er is intro duced in this paper.Som e pr oblem in the desig ning and realizing the sy s-tem are analy sised.The technolo gical index of the sy stem is g iven.So me ty piced an-tenna are tested w ith this sysem .It is concluded that the accurate testing results of various antenna can be prov ided with this system .

Key words :Near field test;Antenna ;Sam ple;T ransmitter and receiver sy s-

tem Accuracy

1　引言

天线近场测试技术越来越受到人们的重视。由于科学技术发展的要求,人们在天线研究中发现,一些高性能指标天线的研究,利用原有的远场技术已无法解决所出现的问题。例如在低副瓣天线研究中,要求测量-50dB 电平时精度优于±5dB,常规的远场技术已无能为力。在相控阵天线研究中,由于各种实际条件的限制,实际的天线口径分布和设计值总存在一定的误差,如何使天线性能尽可能的逼近设计结果,迫切要求人们研究新型的近场测量技术。本文介绍了一种大型高精度天线/RCS 近场测试系统,对该系统的各部分技术性能进行了分析,并给出了该系统的技术指标,对典型天线进行了测量研究。结果表明,利用此系统可完成各种高性

第14卷　第1期

1999年3月电　波　科　学　学　报CH INESE JOURNAL O F RADIO SCIENCE M arch,1999a 收稿日期:1998-04

能天线的近场测试,为予估天线的远区特性提供了一种实用方便的有效手段。2　近场测量系统的组成

为了使所要建立的近场系统具有多种近场扫描功能,同时可完成目标RCS 测试,其系统构成框图如图1

所示。

图1　近场系统的框图

Fig.1　Near field s ystem sk etch

?平面取样架是一双立柱的9m ×9m 结构,转台带有二维平动系统及天线极化器,底盘直径2m 。

取样架的两个立柱,在x ,y 方向的组合扫描可完成利用综合平面波技术进行目标RCS 特性的测量;利用单个立柱及其探头极化器在x ,y 两个方向的运动,可完成天线平面近场扫描取样;利用扫描架的y 向运动和天线转台方位旋转可完成柱面扫描测量;利用天线转台方位旋转和天线极化旋转可完成球面近场测量;利用取样架x 方向运动与天线极化旋转可完成极平面近场扫描。因此,对系统8个坐标的控制可使系统完成多种扫描功能,同时测量目标RCS 特性。转台上的二维平动系统是作为天线调整用的,对于确定天线相位特性非常有用。

?各运动控制部件装有传感器和控制检测电路,用于对各运动坐标实行闭环控制。?HP 8530B 收发系统

射频信号的收发设备采用HP 8530B 系统,其组成框图如图2所示,为了使之更适合于近场测量的要求,我们从以下几个方面对其进行拓展。

a.为提高系统测量动态范围,选用基波混频器件,将图中开关、测试混频器与取样架的探头一起安装,使之在扫描运动过程中保持相对的稳定。

b.采用扩展单元,将主机部分与射频部分分离,实行长距离中频传输,减少了信号传输损耗。

c .增加功放单元,用于补偿射频电缆衰减,同时提高了参考通道、

测试通道的工作电平,将工作电平提高到最佳工作区域内,使在其动态范围内的检测精度尽可能高,对提高测量精度十分有用。d.在数据采集软件中,采用单点工作模式,利用其快速采样特点,对其每一采样位置点进行多次采样。利用肖维勒准则可剔除每一组数据中的不合理值,然后取平均值,提高采样精度。

第1期张士选等:天线/RCS 近场测量系统的研究

图2　HP8530B 系统

Fig.2　HP8530B s ystem

?计算机控制

计算机控制包括以下几部分:

1计算机及相应的外部设备 o驱动控制接口板

?数显采集接口板 ?GP -IB 接口板

利用测试软件,通过驱动接口板,可向交流伺服驱动器提供六路-10V ～+10V 的可变模拟电压信号和六路禁止信号。向两路步进电机驱动器提供二路脉冲信号,二路方向信号和二路停止信号,以实现对交流伺服电机和步进电机的闭环或开环控制。通过数显采集接口板,可对取样架的四轴直线位移数显表读数、对转台和极化器的两路旋转角位移数显表读数实时闭环采集,以确保取样探头准确定位。GP-IB 接口板向HP85301B 系统提供一个TT L 电平的触发电压脉冲信号,用以触发HP 8530B 接收机进行幅度和相位数据的采集和存储。

?系统软件的设计

系统软件采用模块化结构设计。人机界面及数据处理采用C 语言编程,实时定位控制采用汇编语言编程。该系统软件具有定位控制、扫描测试、数据变换,仪器控制和结果输出等五种功能,相应有五个子菜单。定位控制用于控制被测天线与探头的相对位置。在测试之前,调整天线和探头的姿态,确定扫描范围。扫描测试子菜单有多种辐射扫描测试方式和两种散射扫描方式。数据变换软件将测试得到的近场数据进行快速付里叶(FFT )计算,推算出被测天线远区电磁场分布。

通过计算机选择HP 85301B 系统中的各种测试参数。

结果输出子菜单可多项选择,将测试得到的天线近场幅相分布数据和由近远场变换计算的天线远场幅相分布数据再进行各种处理,以得到直观的图表曲线和有关的特性参数,如近场幅相分布图、远场方向图及方向图参数、立体方向图、等值线图、方向性系数、增益等,再由打印94 电　波　科　学　学　报第14卷

机或绘图仪输出。

?系统的技术指标

1)系统的增益测量精度,误差小于0.2dB

2)在-40dB 电平时,副瓣测量误差不大于±2dB

3)扫描速度,水平方向3m /s ,垂直方向6m /s

4)接收机为HP 8530B 系列,有平面,柱面,球面,极平面,RCS 测量功能

5)配备有口径场诊断与分析,低副瓣测量等专用软件

6)对7m 以下口径的大型天线,5m 以下尺寸的目标RCS 特性可提供准确测量结果?系统精度近场测量系统的测量精度由多种因素决定,其误差来源主要有探头的位置误差,扫描截断误差,接收机非线性误差,暗室散射误差,设备的泄漏误差等,系统总的测量误差由系统综合误差求解方法给出[3],对于常规的测量,可采用与远场测量结果比较的方法予估系统的测量误差

范围。

图3　低副瓣天线测量结果Fig .3　M eas uremen t pattern of a low side lob anten na 3　典型天线的测试

为了验证系统各项技术指标,分别利用该

系统对几种天线进行了近场测试,其结果如下:

3.1　在f =9375MHz 时,对一口径尺寸

为238×176m m 的3公分标准喇叭的增益进行

测量,利用测量的近场特性推算的方向性增益

为24.13dB 和23.95dB,与其理论值24dB 比

较,测量误差小于0.2dB ,在-30dB 电平处方

向图测量误差小于0.8dB 。

3.2　对一口径为1m ,f =14500M Hz 时单

脉冲天线作近场测试,其零深达-40dB,较远

场测量提高近10dB 。

3.3　对一低副瓣波导裂缝阵列天线进行近场测量,图3给出了在f =9780M Hz 时由近场推算的远场特性,在-30dB 电平时,测量误差小于1dB,与远场测试结果基本吻合。4　结论

利用近场技术研究天线和RCS 测量问题有其独有的特点,本文所介绍的近场测量系统是一种可进行多种扫描的全自动近场测量系统。文中给出的典型天线测试结果仅用于说明测量系统的性能指标,对系统的一些其它功能研究,我们也作了大量的工作。例如,对低副瓣阵列天线的测试,口径场诊断的分析和逆推,目标散射特性的测量等。所有这些工作说明,所研制的天线/RCS 近场测量系统,对改进天线设计和研究目标RCS 特性问题,提供了一种高精度、方便实用的有效手段。

第1期张士选等:天线/RCS 近场测量系统的研究

96 电　波　科　学　学　报第14卷参考文献

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[4]　毛乃宏等.天线测量手册.北京:国防工业出版社,1987,8.

[5]　周明德.微型计算机硬件、软件及应用.北京:清华大学出版社,1983.8.

作者简介:张士选　(1950-),男,西安电子科技大学天线研究所高级工程师。主要从事天线与电磁散射近场测量,近远场数学变换和数据分析处理研究。

郑会利　(1964-),男,高级工程师。1984年毕业于西安电子科技大学电磁场工程专业,主要从事

无线近场测量系统和微带天线理论的研究工作。

尚军平　工程师,主要从事自动控制系统工程的研究工作,在近场测量系统控制软件、硬件方面

做了大量的工作。

天线测试方法介绍

天线测试方法介绍对天线与某个应用进行匹配需要进行精确的天线测量。天线工程师需要判断天线将如何工作，以便确定天线是否适合特定的应用。这意味着要采用天线方向图测量(APM)和硬件环内仿真(HiL)测量技术，在过去5年中，国防部门对这些技术的兴趣已经越来越浓厚。虽然有许多不同的方法来开展这些测量，但没有一种能适应各种场合的理想方法。例如，500MHz以下的低频天线通常是使用锥形微波暗室(anechoic chamber)，这是20世纪60年代就出现的技术。遗憾的是，大多数现代天线测试工程师不熟悉这种非常经济的技术，也不完全理解该技术的局限性(特别是在高于1GHz的时候)。因此，他们无法发挥这种技术的最大效用。随着对频率低至100MHz的天线测量的兴趣与日俱增，天线测试工程师理解各种天线测试方法(如锥形微波暗室)的优势和局限的重要性就愈加突出。在测试天线时，天线测试工程师通常需测量许多参数，如辐射方向图、增益、阻抗或极化特性。用于测试天线方向图的技术之一是远场测试，使用这种技术时待测天线(AUT)安装在发射天线的远场范围内。其它技术包括近场和反射面测试。选用哪种天线测试场取决于待测的天线。为更好地理解选择过程，可以考虑这种情况：典型的天线测量系统可以被分成两个独立的部分，即发射站和接收站。发射站由微波发射源、可选放大器、发射天线和连接接收站的通信链路组成。接收站由AUT、参考天线、接收机、本振(LO)信号源、射频下变频器、定位器、系统软件和计算机组成。在传统的远场天线测试场中，发射和接收天线分别位于对方的远场处，两者通常隔得足够远以模拟想要的工作环境。AUT被距离足够远的源天线所照射，以便在AUT的电气孔径上产生接近平面的波阵面。远场测量可以在室内或室外测试场进行。室内测量通常是在微波暗室中进行。这种暗室有矩形的，也有锥形的，专门设计用来减少来自墙体、地板和天花板的反射(图1)。在矩形微波暗室中，采用一种墙面吸波材料来减少反射。在锥形微波暗室中，锥体形状被用来产生照射。图1：这些是典型的室内直射式测量系统，图中分别为锥形(左)和矩形(右)测试场。

天线测试平台搭建方法介绍

NSAT-5000微波天线自动测试系统介绍一、研发背景天线测试一般有两方面的特性：电路特性（输入阻抗，效率等）和辐射特性（方向图，增益，极化，相位等）。天线测试系统的任务就是用实验的方法检定和检验天线的这些参数特性。 NSAT-5000微波天线自动测试系统突破单一测试的局限性，提供专业的测试步骤，实现天线电路特性和辐射特性测试，帮助用户大幅度的提高测试效率。借助系统软件可对系统内各个设备进行同步远程控制。本测试系统由工业电脑、矢量网络分析仪、频谱分析仪、远程数据通信装置、合成信号源等设备搭配专业的天线测试系统软件所组成。能够实现对天线各端口进行自动化测试，用户只要录入被测天线的批次号、产品型号以及产品编号，便可对天线进行自动测试，保存测试数据到本地电脑。用户可根据需要查询测试数据并生成报表。二、软件特点 ●兼容中电41所（思仪）、是德科技（Keysight）、安捷伦(Aglient)、日本安立（Anritsu）、罗德与施瓦茨（R&S）、韩国兴仓（Protek）、 HP等主流仪器型号。 ●自动对系统内各个设备进行同步远程控制并对天线的电路特性（输入阻抗，效率等）和辐射特性（方向图，增益，极化，相位等）完成测试。 ●自动测量天线的幅度方向图、增益、相位中心等指标。

●自动保存配置信息、测试数据保存到本地电脑，方便随时查询。 ●自动生成测试报告，用户可根据需要定制报告模板。 ●操作方便简单，提高测试效率。三、主要测试项目测试项目所用仪器主瓣电平信号源，矢网旁瓣电平(dB)信号源，矢网增益信号源，矢网天线效率信号源，矢网水平面半功率波束宽度(°)信号源，矢网垂直面半功率波束宽度(°)信号源，矢网隔离度(dB)信号源，矢网交叉极化比(dB)信号源，矢网前后比(dB)信号源，矢网电压驻波比信号源，矢网输入阻抗信号源，矢网主方向倾斜度信号源，矢网方向图一致性(dB)信号源，矢网四、基于硬件 ●信号源 ●矢量网络分析仪 ●频谱分析仪 ●远程数据通信装置五、系统图示 NSAT-5000天线测试系统由工业电脑、频谱分析仪、远程数据通信装置、合成信号源转台等设备搭配专业的天线测试系统软件所组成。

天线近场测量的综述

内部☆ 天线近场测量的综述 An OutIine of Near Field Antenna Measurement 一引言天线工程一问世．天线测量就是人们一直关注的重要课题之一，方法的精确与否直接关系到与之配套系统的实用与否。随着通讯设备不断更新，对天线的要求愈来愈高，常规远场测量天线的方法由于实施中存在着许多困难，有时甚至无能为力，于是人们就渴望通过测量天线的源场而计算出其辐射场的方法。然而由于探头不够理想和计算公式的过多近似，致使这种方法未能赋于实用。为了减小探头与被测天线间的相互影响，Barrett等人在50年代采用了离开天线口面几个波长来测量其波前的幅相特性，实验结果令人大为振奋，由此掀开了近场测量研究的序幕，这一技术的出现，解决了天线工程急待解决而未能解决的许多问题，从而使天线测量手段以新的面目出现在世人的面前。四十多年过去了，近场测量技术已由理论研究进入了应用研究阶段，并由频域延拓到了时域，它不仅能够测量天线的辐射特性，而且能够诊断天线口径分布，为设计提供可靠、准确设计依据；与此同时，人们利用它进行了目标散射特性的研究，即隐身技术和反隐身技术的研究，从而使该技术的研究有了新的研究手段，进而使此项研究进入了用近场测量的方法对目标成像技术的探索阶段。二、近场测量技术发展的过程近场测量的技术研究从五十年代发展至今，其研究方向大致经历四个阶段，如表1所示。表1 近场测量技术所经历的时间

各个时期的研究内容可概述为以下几个方面 1．理论研究在Barrett等人的实验之后，Richnlond等人用空气和介质填充的开口波导分别测量了微波天线的近场，并把由近场测量所计算得到的方向图与直接远场法测得的结果相比较，其方向图在主瓣和第一副瓣吻合较好，远副瓣和远场法相差较大。于是人们就分析其原因，最终归结为探头是非理想起点源所致，因此，出现了各种方法的探头修正理论。直到1963年Karns等人提出了平面波分析理论才从理论上严格地解决了非点源探头修正的问题。与此同时，Paris和Leach等人用罗仑兹互易定理也推出了含有探头修正的平面波与柱面波展开表达式[1，2]。Joy等人也给出了含有探头修正下的球面波展开式及其应用[3 ]。至此，频域近场测量模式展开理论已完全成熟，因此研究者的目光投向了应用领域。在随后的十年里，美国标准局(NBS)等研究机构进行大量的实验证明此方法的准确性[4]，其中取样间隔、探头型式的选择以及误差分析是研究者们关心的热门问题。 2．取样间隔及取样间距由于模式展开理论是建立在付里叶变换的基础上，根据付里叶变换中抽样定理[5]，对带宽有限的函数。用求和代替积分，用增量代替积分元不引人计算误差，而平面、柱面、球面的模式展开式对辐射场而言都是带宽有限的函数，忽略探头与被测天线间的电抗耦合(取样间距选取的准则)，取样间隔与取样间距按表2所示的准则进行选取(参看图1坐标系)。表2 取样间隔与取样问距的准则表中：λ—工作波长；d—探头距被测天线口径面的距离；a—完全包围教测天线最小柱面或球面的半径；a'—极平面取样的最大圆半径．

天线测试方法介绍

天线测试方法介绍来源：Vince Rodriguez公司对天线与某个应用进行匹配需要进行精确的天线测量。天线工程师需要判断天线将如何工作，以便确定天线是否适合特定的应用。这意味着要采用天线方向图测量(APM)和硬件环内仿真(HiL)测量技术，在过去5年中，国防部门对这些技术的兴趣已经越来越浓厚。虽然有许多不同的方法来开展这些测量，但没有一种能适应各种场合的理想方法。例如，500MHz 以下的低频天线通常是使用锥形微波暗室(anechoic chamber)，这是20世纪60年代就出现的技术。遗憾的是，大多数现代天线测试工程师不熟悉这种非常经济的技术，也不完全理解该技术的局限性(特别是在高于1GHz的时候)。因此，他们无法发挥这种技术的最大效用。随着对频率低至100MHz的天线测量的兴趣与日俱增，天线测试工程师理解各种天线测试方法(如锥形微波暗室)的优势和局限的重要性就愈加突出。在测试天线时，天线测试工程师通常需测量许多参数，如辐射方向图、增益、阻抗或极化特性。用于测试天线方向图的技术之一是远场测试，使用这种技术时待测天线(AUT)安装在发射天线的远场范围内。其它技术包括近场和反射面测试。选用哪种天线测试场取决于待测的天线。为更好地理解选择过程，可以考虑这种情况：典型的天线测量系统可以被分成两个独立的部分，即发射站和接收站。发射站由微波发射源、可选放大器、发射天线和连接接收站的通信链路组成。接收站由AUT、参考天线、接收机、本振(LO)信号源、射频下变频器、定位器、系统软件和计算机组成。在传统的远场天线测试场中，发射和接收天线分别位于对方的远场处，两者通常隔得足够远以模拟想要的工作环境。AUT被距离足够远的源天线所照射，以便在AUT的电气孔径上产生接近平面的波阵面。远场测量可以在室内或室外测试场进行。室内测量通常是在微波暗室中进行。这种暗室有矩形的，也有锥形的，专门设计用来减少来自墙体、地板和天花板的反射(图1)。在矩形微波暗室中，采用一种墙面吸波材料来减少反射。在锥形微波暗室中，锥体形状被用来产生照射。

天线方向图测试系统操作说明

大连理工大学实验预习报告姓名：牛玉博班级：电通1202 学号：201201203 实验六天线方向图测试本系统主要用于线天线E面方向图测试，可动态、实时绘制极坐标和直角坐标系方向图曲线，保存测试数据用于后续分析处理。系统使用步骤示意如图0.1所示。图0.1 系统使用步骤示意图 1系统连接测试系统由发射装置、接收装置和控制器三大部分组成，三部分的连接示意如图1.1所示。连接时注意信号线要根据待测工作频率接至对应端子，并将接收装置方向调整到正确姿态。

图1.1 系统连接示意图发射装置包含400MHz 和900MHz 两个频点的发射电路和天线，如图1.2所示。接收装置包含400MHz 和900MHz 两个频点的接收电路和天线，并具有天线旋转机构，如图1.3所示。控制器利用触摸屏完成所有测试操作和方向图曲线的实时绘制，如图1.4所示。图1.2 发射装置图1.3 接收装置此处少一图（图1.4 测试控制器）、待发。 2 控制器操作 2.1 打开控制器电源，等待系统启动，进入提示界面，如图2.1所示。

图2.1 方向图测试系统提示界面 2.2点击界面任意位置，进入“实测方向图”界面，如图2.2所示。图2.2 实测方向图界面 2.3点击图2.2中的“频率选择”按钮，选择与硬件链接对应的工作频率。 2.4点击“天线长度”数字框，输入实际天线长度（单位为毫米），并按“确定”确认，如图2.3所示。

图2.3 天线长度输入界面 2.5点击“机械回零”按钮，接收天线旋转，当到达机械零点基准点时，自动停止旋转，如图2.4所示。注意：机械回零完成之前不要做其它操作！图2.4 机械归零界面 2.6点击“归一化”按钮，接收天线旋转，搜索信号最大值，并提示“归一化进行中”。当到天线旋转一周时，搜索结束，如图2.5所示。注意：归一化完成之前不要做其它操作！

天线近场测量的综述

各个时期的研究内容可概述为以下几个方面 1．理论研究在Barrett等人的实验之后，Richnlond等人用空气和介质填充的开口波导分别测量了微波天线的近场，并把由近场测量所计算得到的方向图与直接远场法测得的结果相比较，其方向图在主瓣和第一副瓣吻合较好，远副瓣和远场法相差较大。于是人们就分析其原因，最终归结为探头是非理想起点源所致，因此，出现了各种方法的探头修正理论。直到1963年Karns等人提出了平面波分析理论才从理论上严格地解决了非点源探头修正的问题。与此同时，Paris和Leach等人用罗仑兹互易定理也推出了含有探头修正的平面波与柱面波展开表达式[1，2]。Joy 等人也给出了含有探头修正下的球面波展开式及其应用[3 ]。至此，频域近场测量模式展开理论已完全成熟，因此研究者的目光投向了应用领域。在随后的十年里，美国标准局(NBS)等研究机构进行大量的实验证明此方法的准确性[4]，其中取样间隔、探头型式的选择以及误差分析是研究者们关心的热门问题。 2．取样间隔及取样间距由于模式展开理论是建立在付里叶变换的基础上，根据付里叶变换中抽样定理[5]，对带宽有限的函数。用求和代替积分，用增量代替积分元不引人计算误差，而平面、柱面、球面的模式展开式对辐射场而言都是带宽有限的函数，忽略探头与被测天线间的电抗耦合(取样间距选取的准则)，取样间隔与取样间距按表2所示的准则进行选取(参看图1坐标系)。表2 取样间隔与取样问距的准则表中：λ—工作波长；d—探头距被测天线口径面的距离；a—完全包围教测天

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。更进一步的细节将在后面的章节有所描述。为了使客户充分地了解和使用此套天线测量系统的特性和功能，睿腾万通将在现场安装验收期间提供近场测量系统涉及到的测量理论、系统应用、实际操作和维护的详细培训。并在用户使用过程中提供良好的技术服务的咨询。我们衷心希望能够同用户的专家合作，提供一套高性能远场测试系统。这是一个令人兴奋的工程，我们期待与客户在此项目上完美愉快和顺利的合作。

近场天线测量作业

作业一：分别采用直接求和与快速Fourier 变换（FFT ）两种方法计算出)(ωF ，并与理论计算结果比较，并比较两种方法所用时间。 1. 已知x e x f -=)( 求 dx e e F x j x πωω2)(? ∞ ∞ --= 直接积分：2 )2(12 )(πωω+= F (1-1) 当ω很大时，0)(≈ωF 取100=Ω时，010 )(5 ≈<-ωF 故近似认为当Ω>ω时，0)(≈ωF ，即可以近似认为f （x ）是一个谱宽有限得函数，带限为2Ω，取005.02=Ω ≤?ππ x ，则由取样定理有 2()m x j m x m F e e x πωω∞ -??=-∞ = ???∑ 令x N n ?=ω， ∑-- =?-?≈12 2 2)(N N m N mn j x m x e e F πω 令,2 k N m =+ 则有 ∑-=-?--?≈?10 )2 (2)2 ()(N k N k N n j x N k x e e x N n F π ∑-=?- -?-=10 2)2 () 1(N k N kn j x N k n e xe π ∑-=-=1 2)1(N k N kn j k n e f π (1,,1,0-=N n Λ) (1-2)

其中： ??? ? ??? -=?-=?=?-?-1 ,,212, ,1,0)2()2(N N k xe N k xe f x k N x N k k ΛΛ (1-3) 取N=2048，则1024*0.005≈5，12 <

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。近场（平面、柱面、球面）测量系统与远场|（室外、室内、紧缩场）测量系统的能力比较

手机智能天线测试系统

手机智能天线测试系统本文描述了一项由德州仪器公司(TI)发起、弗吉尼亚理工学院和州立大学的弗吉尼亚科技天线组(VTAG)和移动便携式无线研究组(MPRG)合作完成的研究项目。该项目重点确定智能发送和接收手机天线的可行性，其目的是为了论证这种天线具有更低的功耗、更大的容量及更好的链接可靠性。研究课题包括开发新的智能天线算法及评估链接可靠性和容量的提高。为了评估智能天线在实际应用环境中的性能，研究者采集了一套综合的时空向量信道测量方法。数据采集由VTAG开发的四个阵列硬件测试平台完成，它们是手持式天线阵列测试平台(HAAT)、MPRG天线阵列测试平台(MAAT)、失量脉冲响应(VIPER)和发射分集测试平台(TDT)。图1：在多径环境下采用HAAT的典型试验。一个发射器用于分集组合试验，第二个发射器可用于采用自适应波束成型算法的抗干扰试验。智能天线可大大提高第三代手持式无线设备的性能。MPRG和VTAG两个研究团队共同组成了一个联合小组负责研究TI公司智能手机天线的关键特性，包括采集天线及传输测量数据、评估分集及自适应算法、仿真整体系统性能，以及量化对带智能天线的手机造成影响的基本现象。自该项目于1998年7月启动以来，我们已开发了三种工具：手持式天线阵列测试平台(HAAT)、向量多径传播仿真器(VMPS)、以及宽带VIPER测量系统。我们已使用这些工具及MPRG天线阵列测试平台(MAAT)来了解手机天线阵列的传输环境，这些信息已经用来预测手机智能天线的性能。广泛的2.05GHz测量表明，在可靠性为99%时，在户外和室内非直线可视环境下的窄带系统上实现7-9dB链路增益预算。这些增益可利用手机分集和自适应的小天线阵列获得，天线间的隔离间距为0.15波长或更大。其他的测量表明，利用自适应波束形成(beamforming)算法可将单个干扰信号降低25-40dB。因此，可靠性、系统容量和传输功率性能都可得到大大提高。系统开发 1 手持式天线阵列测试平台 HAAT系统可用来评估在分集组合和自适应波束形成试验中各种天线配置的性能(典型的应用如图1)。图2给出了一个采用HAAT系统的典型试验场景。接收器将来自两个或更多接收信道的信号下变频到基带。这些信号被记录在数字录音带上，以便利用适当的算法进行离线处理。接收器在2.8米长的轨道上以模仿人行走的恒定速度移动。一个小型手持式无线电装置支撑着两个天线，天线的间隔和方向是可变的。该系统具有如下特性：

西安电子科技大学《天线测量》教学大纲

西安电子科技大学《天线测量》教学大纲课程ID0221035课程名称天线测量学分数 3.0学时数46 课程性质专业限选适用专业电子信息工程类开课学期6先修课程电磁场理论、天线原理开课院系电子工程学制定时期2010-3-1 院一、课程地位、基本要求以及与其他课程的联系本课程是微波电信专业选修的专业课，通过该课程的学习使学生掌握天线测量的基本理论和方法，培养学生分析和解决实际问题的能力以及实际动手的能力，为学生今后走上工作岗位打下一个良好的基础。基本要求是通过课程教学、实验、示教等教学环节使学生掌握天线测试场的设计与鉴定准则；掌握天线基本参数的测量原理和方法；学会常规测量仪器和先进测量仪器基本操作方法以及测量原理。本课程是《天线原理》课程内容的补充与应用。《天线原理》课程完成天线基本理论的教学；《天线测量》课程完成天线基本参数测量原理和实验的教学。二、课程内容和学时分配（1）理论教学绪论 1学时天线场地设计与鉴定 8学时天线方向图的测量 2学时天线增益的测量 3学时天线极化的测量 6学时天线阻抗的测量 4学时天线相位方向图的测量 4学时天线源场测量 2学时

天线近场测量 6学时用射电源测量天线的电参数和现代天线测量设备与系统介绍 2学时（2）实验教学每个实验2小时，共计4个实验，具体内容为：实验一：对称阵子和无源阵子天线方向图的测量实验二：对称阵子输入阻抗的测量实验三：喇叭天线增益的测量实验四：天线计划参数的测量（3）示教教学用矢量网络分析仪测量天线的阻抗特性；微波暗室的设计与建造三、实验要求（1）实验前必须充分理解实验测量原理，会出测量方框图，熟悉所用仪器的使用方法和注意事项，给出测量参数的理论数值；（2）记录实验数据和实验测量条件，试验现场测量数据必须交在场指导老师审阅后方能离开实验现场；（3）做出实验报告，前一个实验报告未交者不能参加下一个实验，实验报告占总成绩的50%；四、考核方式独立作业或者命题考察；五、教材及参考书《天线测量》林昌禄成都电讯工程学院出版社

NSI2000天线远场测量系统工作触发脉冲的研究及新测量系统的搭建

NSI2000天线远场测量系统工作触发脉冲的研究及新测量系统的搭建发表时间：2018-12-25T16:14:11.623Z 来源：《电力设备》2018年第23期作者：王文钊 [导读] 摘要：工程测试中，需要抛开NSI2000测量系统的射频部分，单独控制使用系统的机械部分以完成不同的测量。（中国电子科技集团公司第三十九研究所陕西省西安市 710065）摘要：工程测试中，需要抛开NSI2000测量系统的射频部分，单独控制使用系统的机械部分以完成不同的测量。本文研究了该测量系统的工作触发原理，可根据触发信号情况以实现新测量系统的搭建。同时也可更好的诊断发现问题，为更多样化的使用远场测量系统打下基础。关键词：天线；测量系统；触发脉冲本文就某工程测试中遇到的在远场测试条件下针对被测对象为扫频发射天线（频率不断变化且为发射模式）无法同步采集数据获得方向图的问题进行了相应的分析和研究，提供了一种简捷有效的解决办法。我所目前远场测试系统为点频测试，因此无法按照工程测试需求的扫频模式发射与接收信号。为解决上述情况，需抛开NSI2000远场测量系统的射频部分，单独控制使用系统的机械部分，搭建新的测量系统。因此必须首先对原系统触发脉冲进行研究，分析其工作原理与特性，构建新系统使各个部分同步起来，保证其顺利工作。以实现转台方位轴处在不同角度位置时测得天线的方向图，完成测量任务。 1 NSI2000天线远场测量系统组成该系统位于我所跟踪仿真实验室内，由NSI上方位下俯仰二维转台、NSI发射端极化转台，射频系统及计算机系统组成。图一为系统的基本控制图。图一系统控制图如上图示，转台控制器将触发信号传送给接收机（PNA），因此，我们选择PNA作为观察触发信号的最终位置。 2 工作触发脉冲信号分析为便于分析，我们在触发信号进入PNA的端口，即PNA后面板MEASTRIGIN口，用一个BNC接头的三通将一根电缆接入示波器通道一观察信号。如图二。此时，需要一名工作人员在控制室操作系统，使其处于正常工作状态，另一名工作人员在暗室中观察测试时示波器上的触发信号。图二测量连接图 1>系统处于单频点测试时的触发信号。此时，将扫描范围设定为100度，点数为5，即每隔25度采集一次数据，以便更清晰的分析信号。将频率波束设为一个频点。使用示波器测量波形时，转动示波器的水平、垂直位移旋钮与水平、垂直灵敏度旋钮，将示波器设置为常规测量状态。设置好示波器后，使系统开始工作，同时观察示波器。但是，扫描结束后，发现示波器显示屏上未捕捉到任何触发信号。只显示保持高电平。经查阅分析，发现是示波器的采样率与记录长度无法捕捉到正常的触发信号。因此，在研究讨论后决定使用示波器的触发释放模式。在这种情况下，即便是没有触发，也能引起示波器的扫描。采用这种方法点击开始测试后会看到在系统正常工作下，每采集一个点之前，在示波器显示屏上图像就会抖动一下，右上角从“触发？”如图三，显示为“已被触发”如图四。这就证明捕捉到一次触发。按测量设置，此次测量共捕捉到七个触发信号。第一个与最后一个分别为转台转动到位与测量结束信号。同时测量到该触发信号为下降沿触发，幅度为5.00V，脉冲宽度为13.0μs。 2>系统处于多频点测试时的触发信号由于我所大部分工程为多频点测量，在分析了单频点的情况后，下面来研究多频点测试时系统工作的触发信号。首先，保持测量设置不变。将频点增加为两个。保持示波器的设置状态，点击开始测试后，观察示波器所显示的与单频点测量时一样。 3 新测量系统搭建观察采集到的信号，得出该测量系统的工作触发脉冲为下降沿触发，幅度为5.00V脉冲宽度为13.0μs，并且触发信号不受点频或多频测量干扰。这样针对本文引言中提出的测试问题可搭建如下系统加以解决。

基于射频矢量网络分析仪的天线测试系统

基于射频矢量网络分析仪的天线测试系统郭荣斌王亚海中国电子科技集团公司第四十一研究所青岛266555 摘要为射频天线远场方向图的测试提供了两种经济实用的测试系统射频一体化矢量网络分析仪ＡＶ３６２０方向图引言天线是电子信息系统必不可少的重要组成部分天线测试技术已成为发展电子信息系统的核心技术之一数量巨大射频天线国外从事天线测试技术研究的厂家比较多代表产品有Agilent85301B天线测量系统该所以AV3630矢量网络分析仪为核心该系统可以根据用户的测试要求和场地等实际情况组成等多种组合形式工作频率范围覆盖了45MHz但随着数字移动通信的飞速发展成本低价格便宜的天线自动测量系统工作原理最后给出了测试系统结果基于射频矢量网络分析仪的天线测试系统的组成在数字通信电子战装备的推动下家族化由于射频矢量网络分析仪具有成本低价格便宜是理想的频率变换和数据采集设备外配天线转台就可以组成简易天线测试系统该系统主要由矢量网络分析仪控制计算机及测量控制软件等四个部分组成价格非常便宜但由于矢量网络分析仪信号源输出功率有限A V3619矢量网络分析仪设置为传输测量方式通过GP-IB接口控制转台和矢量网络分析仪协调工作图1 自动生成人机对话界面信号源功率测量点数等参数然后进行频率响应校准可以采用矢量网络分析仪外触发方式转台控制器输出旋转脉冲给天线转台旋转

口测量点数与触发脉冲数相等而矢量网络分析仪的测量点数与外触发脉冲有一一对应关系并保持旋转和采样均匀同步将天线转台旋转的角度与矢量网络分析仪的测量值用直角坐标或极坐标的形式显示出来图2 AV3620 天线测试系统基于矢量网络分析仪的天线测试系统测量仪器与仪器之间的同步问题对AV3620高精度射频一体化矢网也是适用的旋转脉冲同步方式就不适用图2给出了基于A V3620矢量网络分析仪的射频天线自动测试系统框图可以采用图1所示的测量方式用矢量网络分析仪内置信号源做测试信号图2所示采用外配信号源的方案带来的问题外配信号源与矢量网络分析仪之间同步问题通过GP-IB接口控制天线转台通过人机对话界面可以设置测量频率扫描角度利用AV3620矢量网络分析仪固定频率偏移测试功能为实现同步锁相接收参考天线输出经放大器放大在计算机的控制下适时同步触发矢量网络分析仪采集数据采集数据并绘制方向图测试系统分析为了拓展射频矢量网络分析仪的应用空间可以根据用户实际需求组成不同类型的天线测试系统测量天线参数主要有频率范围主瓣宽度

天线近场测量技术综述

天线近场测量技术综述天线测量技术天线工程一问世，天线侧量就是人们一直关注的重要课题之一，方法的精确与否直接关系到与之配套系统的实用与否.随着通讯设备不断更新，对天线的要求愈来愈高，常规远场测量天线的方法由于实施中存在着许多困难，有时甚至无能为力，于是人们就渴望通过测量天线的源场而计算出其辐射场的方法.然而由于探头不够理想和计算公式的过多近似，致使这种方法未能赋于实用.为了减小探头与被测天线间的相互影响，Barrett等人在50年代采用于离开天线口面几个波长来测量其波前的幅相特性，实验结果令人大为振奋，由此掀开了近场侧量研究的序幕，这一技术的出现，解决了天线工程急待解决而未能解决的许多问题，从而使天线测量手段以新的面目出现在世人的面前.四十多年过去了，近场测量技术已由理论研究进人了应用研究阶段，并由频域延拓到了时域，它不仅能够测量天线的辐射特性，而且能够诊断天线口径分布，为设计提供可靠、准确设计依据;与此同时，人们利用它进行了目标散射特性的研究，即隐身技术和反隐身技术的研究，从而使该技术的研究有了新的研究手段，进而使此项研究进人了用近场测量的方法对目标成像技术的探索阶段. 近场测量技术在离开被测体3一5人(入为工作波长)距离上，用一个电特性已知的探头在被测体近区某一平面或曲面上扫描抽样(按照取样定理进行抽样) 电磁场的幅度和相位数据，再经过严格的数学变换(快速傅立叶变换，FastFourierTransform，简写为FFT)计算出被测体远区场的电特性，这一技术称之为近场测量技术。若被测体是辐射体(通常是天线)，则称之为辐射近场测量(RadiationNearFieldMeasurement):当被测体是散射体时，则称之为散射近场测量(NearFieldSeatteringMeasurement)。对辐射近场测量而言，根据取样表面的不同，

天线测试方法介绍

天线测试方法介绍天线测试方法介绍对天线与某个应用进行匹配需要进行精确的天线测量。天线工程师需要判断天线将如何工作，以便确定天线是否适合特定的应用。这意味着要采用天线方向图测量(APM)和硬件环内仿真(HiL)测量技术，在过去5年中，国防部门对这些技术的兴趣已经越来越浓厚。虽然有许多不同的方法来开展这些测量，但没有一种能适应各种场合的理想方法。例如，500MHz以下的低频天线通常是使用锥形微波暗室(Anechoic Chamber)，这是20世纪60年代就出现的技术。遗憾的是，大多数现代天线测试工程师不熟悉这种非常经济的技术，也不完全理解该技术的局限性(特别是在高于1GHz的时候)。因此，他们无法发挥这种技术的最大效用。随着对频率低至100MHz的天线测量的兴趣与日俱增，天线测试工程师理解各种天线测试方法(如锥形微波暗室)的优势和局限的重要性就愈加突出。在测试天线时，天线测试工程师通常需测量许多参数，如辐射方向图、增益、阻抗或极化特性。用于测试天线方向图的技术之一是远场测试，使用这种技术时待测天线(AUT)安装在发射天线的远场范围内。其它技术包括近场和反射面测试。选用哪种天线测试场取决于待测的天线。为更好地理解选择过程，可以考虑这种情况：典型的天线测量系统可以被分成两个独立的部分，即发射站和接收站。发射站由微波发射源、可选放大器、发射天线和连接接收站的通信链路组成。接收站由AUT、参考天线、接收机、本振(LO)信号源、射频下变频器、定位器、系统软件和计算机组成。在传统的远场天线测试场中，发射和接收天线分别位于对方的远场处，两者通常隔得足够远以模拟想要的工作环境。AUT被距离足够远的源天线所照射，以便在AUT的电气孔径上产生接近平面的波阵面。远场测量可以在室内或室外测试场进行。室内测量通常是在微波暗室中进行。这种暗室有矩形的，也有锥形的，专门设计用来减少来自墙体、地板和天花板的反射(图1)。在矩形微波暗室中，采用一种墙面吸波材料来减少反射。在锥形微波暗室中，锥体形状被用来产生照射。

天线及其测量方法

现代微波与天线测量技术
第 6 讲：无源天线及其测量技术
彭宏利
博士
2008.11
微波与射频研究中心上海交通大学－电信学院－电子工程系

第 8 节：无源天线及其测量技术
8.1. 8.2. 8.3. 8.4. 8.5. 8.6. 8.7. 能的影响 8.8. 8.9. 8.10. 8.11. 天线概述；天线主要性能指标； Helical 外置天线； PIFA 内置天线； Monopole 内置天线； PIFA 和 Monopole 天线比较；天线性能与环境：其它部件对手机天线性天线测量条件和测量参数；天线方向图测量技术；天线增益测量技术；天线极化参数测量
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8.1. 天线概述
8.1.1. 天线的定义
在无线电发射和接收系统中，用来发射或接收电磁波的元件，被称为天线。
8.1.2. 天线的作用
天线的作用是转换电磁波的型态：
? ? ? ? 发射天线将电路传输结构中的导引波转换成空间中的辐射波；接收天线将空间中的辐射波转换成电路传输结构中的导引波；接收和发射天线是互易的。导引波（Guided wave）：电磁波被局限在一般电路中，沿传输线往特定的方向前进，分析参数为电压和电流。 ? 辐射波（Radiation wave）：电磁波可以往空间任意方向传播，分析参数为电场和磁场。
8.1.3. 天线工作机理
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导线载有交变电流时，就可以形成电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长短和形状有关。如果两平行导线的距离很近，则两导线所产生的感应电动势几乎可以抵消，辐射很微弱。如果两导线张开，则由于两导线的电流方向相同，两导线所产生的感应电动势方向相同，因而辐射较强。当导线的长度ｌ远小于波长时，导线的电流很小，辐射很微弱。当导线的长度可与波长相比拟时，导线上的电流就大大增加，能形成较强的辐射。通常将能产生显著辐射的直导线称为振子。
8.1.4. 天线分类基站天线：
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毫米波紧缩场天线测试系统概述

根据天线测量和RCS测量的远场条件：。当目标尺寸D很大、波长很短时，测试距离R必须很大。人们希望能在测量距离小、占地不大的条件下，找到进行远场天线和RCS测量的场地。紧缩场天线测量系统就是这样一种天线测量系统，可以在近距离内提供一个性能优良的准平面波测试区。紧缩场的英文名称为CATR(Compact Anternna Test Range)。它采用精密的反射面，将电源产生的球面波在近距离内变换为平面波，从而满足远场测试要求。紧缩场天线测量系统就是能在较小的微波暗室里模拟远场的平面波电磁环境，利用常规的远场测试设备和方法，进行多项测量和研究，如天线方向图测量、增益比较、雷达散射截面测量、微波成像等，同时可以进行微波电路、元器件的网络参数测量和高频场仿真。微波暗室是一个能够屏蔽外界电磁干扰、抑制内部电磁多路径反射干扰、对来波能够几乎全部吸收的电磁测量环境，是进行天线参数测试及电磁波辐射、散射特性测试的理想场所。它具有工作频带宽、信号电平稳定、易于保密、可全天候工作、不受外界电磁环境干扰等一系列优点。在毫米波波段，由于对暗室尺寸和吸波材料的高度要求不大，这个暗室的造价非常低。使得毫米波天线测量系统的构成成本大幅度下降。与外场和室内近场比较，紧缩场的优点是： 1.) 收、发天线间的距离短，大大减小了实际占有的空间。 2.) 紧缩场产生的平面波将聚集在平面波束内，暗室内四侧壁的照射电平低，从而降低了对暗室的要求。在微波暗室设计合理，并采用背景对消的条件下，可使紧缩场的背景电平达到-60~-70dBsm。 3.) 便于实现待测天线发射波瓣的测试（换接容易，不需电缆）。 4.) 安装在微波暗室的紧缩场保密性好，而且可全天候高效地工作，便于测试管理。另外，室内紧缩场受气候环境影响小，改善了测试条件，因而提高了RCS的测量效率。 5.) 紧缩场的工作频率可以从几百MHz到几百GHz，能满足毫米波和亚毫米波测试要求。由此可见，紧缩场是电磁散射研究特别重要的测试装备，也是高性能雷达天线测试、卫星整星测试、毫米波天线及毫米从系统性能测试的重要基础设施。 HD毫米波紧缩场天线测量系统由毫米波暗室（组装式或用户自备）、紧缩场天线、馈源组合、馈源转台、天线测试转台（二维、三维、四维）、毫米波信号源、毫米波测量接收机（频谱仪或矢量网络分析仪）、数据采集分系统、数据处理机（计算机）及显示输出设备等组成，其原理框图如下图所示:

天线近场测量

天线近场测量 -- (**，北京100191) 摘要本文介绍了天线测量的发展历程，对近场扫描系统的组成、三种测量方案以及各方案的实施做了系统的叙述。最后，集中分析了这三种近场扫描测量方法的适用情况，以根据实际适当选择。关键词天线测量，平面近场测量，圆柱面近场测量，球面近场测量 Near-Field Antenna Measurements ** (**, Beijing 100191) Abstract:This paper introduced the development of antenna measuring technologies, the consistent of near field measuring system and practices of three measuring were discussed as well. At last, the best situated method of some type of antenna were analyzed in detail to choose them conveniently. Keywords: Antenna measurements; PNF;CNF;SNF 1 引言天线特性参数的测量有多种方法，目前，主要的方法包括三大类：天线的远场测量、天线的紧缩场测量、天线的近场测量。其中，因天线特性主要是定义在天线的远场区故远场测量更为直接准确，而紧缩场测量天线主要是拉近远场所需远场条件： 2 2 d Dλ ≥，其通常采用一个抛物面金属反射板，将馈源发送的球面波经反射面反射形成平面波，在一定远距离处形成一个良好的静区。将天线安置在静区内，测量天线的远场特性，其类似于远场测量，只是缩短测量距离，便于在理想远场环境（暗室）下进行测量。比较而言，天线近场测量技术应用更为广泛，其对设备要求低，不需要造价昂贵的暗室环境，也不需要远场测量下，对射频系统的较高的要求。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，已经越来越难以适应现代卫星天线的测量要求。新一代的天线测量技术是以近场测量和紧缩场测量为代表的。近场测量技术利用探头在天线口面上做扫描运动，测量口面上的幅度和相位，然后把近场数据转上的场，就可避免远场测量的诸多缺点，而成为独立的一门测量技术。近场测量技术主要是指频谱近场测量技术，通过研究被测信号的频谱结构进行频谱分析，从而得到近场天线的各项参数。与远场测量不同的是，其通过采集天线近场区域辐射场的数据，经近场——远场变换，由计算机得到天线的远场特性。只要保证一定的幅度和相位测量精度，即可较为准确的得到远场特性。频域近场测量中，信号源发射连续信号，适用于频域平面波谱分析，在时域近场测量技术中，信号源发射的是脉冲信号，用时域平面波谱分析比较合适。 1994来，美国的Rome实验室的Thorkild R.Hasen和Arthur D.Y anghjian提出了时域平面近场测试方法，并推导出时域内的格林函数表达式和平面波普表达式，同时分析了探头误差分析与修正公式。国内在此领域研究比较少，北京理工大学搭建了国内第一个时域近场测试系统[1]。天线的测量经历了一个从远场测量到近场测量的发展过程。远场测量是直接在天线的近场区对天线的电磁场进行测量，所以测量场地和周围范围电磁环境对测量精度影响比较大，对某些天线来说，要求测量距离要远大于2 2Dλ，其中D为被测天线的口径尺寸，λ为工作波长，而且对测量场地的反射电平、多路径和电磁环境干扰的抑制都