一种通过馈源偏焦调节提升紧缩场低频静区性能的方法技术

一种通过馈源偏焦调节提升紧缩场低频静区性能的方法，确定紧缩场反射面焦距、反射面偏置方向、静区尺寸和静区位置；将静区投影到反射面，确定投影在反射面偏置方向的最低点和最高点；计算得到使偏焦前后馈源相位中心分别到反射面偏置方向上最低点和最高点的距离之差相同的馈源偏焦路线；得到馈源偏焦前各频点紧缩场静区前中后三个位置的相位分布，判断静区相位的整体分布形态；在馈源偏焦路线上进行取样，得到馈源位于各样点位置时静区前中后三个位置的相位数据；比较馈源位于各样点位置时静区前中后三个位置的相位数据得到使静区相位分布最佳的馈源偏焦位置。本发明专利技术能够在不改变紧缩场反射面、馈源和暗室结构的前提下提升紧缩场低频静区性能。紧缩场低频静区性能。紧缩场低频静区性能。

【技术实现步骤摘要】
一种通过馈源偏焦调节提升紧缩场低频静区性能的方法


[0001]本专利技术属于测量
，特别涉及一种通过馈源偏焦调节提升紧缩场低频静区性能的方法。

技术介绍

[0002]紧缩场可以在室内近距离上获得性能优良的准平面波，从而满足天线测量和RCS测量的远场条件。单反射面紧缩场由于结构简单、加工成本较低是目前应用最为广泛的紧缩场测量系统，它通过反射面将馈源辐射的球面电磁波转换为平面波，在距反射面一定距离内形成满足远场测试要求的静区。
[0003]单反射面紧缩场在低频工作时，边缘绕射场会对静区产生较大干扰，导致静区幅度和相位的分布不均匀。当静区到反射面距离与反射面口径之比较大时，由于口径扩散效应，绕射场对静区影响尤为明显，这种影响反映在相位特性上为静区的相位锥削较大，并且呈凹形或凸形分布。在反射面边缘进行锯齿或卷边加载可以减小反射面边缘绕射场对静区的干扰，提升紧缩场静区性能。当反射面已经进行边缘处理后只能通过增大反射面尺寸，使绕射场造成较大影响的位置往静区后方移动，从而提升紧缩场的低频静区性能，但这种方式将极大地增加紧缩场的建设成本。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种通过馈源偏焦调节提升紧缩场低频静区性能的方法，以期解决现有技术提升紧缩场静区性能需对原有的紧缩场重新设计导致增加成本的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0006]一种通过馈源偏焦调节提升紧缩场低频静区性能的方法，包括如下步骤：
[0007]步骤1，确定紧缩场的反射面焦距、反射面偏置方向、静区尺寸和静区位置；
[0008]步骤2：将静区投影到反射面上，确定反射面上投影在反射面偏置方向的最低点P和最高点Q的位置；
[0009]步骤3：将馈源在反射面的偏置面上进行移动，计算使偏焦前后馈源相位中心分别到反射面偏置方向的最低点P和最高点Q的距离之差相同的位置，得到馈源偏焦路线；
[0010]步骤4：通过仿真或测量得到馈源偏焦前各频点紧缩场静区前、中、后三个位置的相位分布，判断其整体分布形态属于凹形分布还是凸形分布；
[0011]步骤5：根据步骤4中馈源偏焦前紧缩场静区相位分布形态，在步骤3得到的馈源偏焦路线上进行相应取样，将馈源移动到各样点位置，对馈源位于各样点位置的情况进行仿真或测量，得到馈源位于各样点位置时各频点静区前、中、后三个位置的相位数据；
[0012]步骤6：通过比较频带内静区前、中、后三个位置的相位平坦度，得到使静区相位分布最佳的偏焦位置，所述静区相位平坦度为相应频率相应位置的静曲口面上的相位峰峰值。
[0013]在一个实施例中，所述步骤1的紧缩场为单反射面紧缩场。
[0014]在一个实施例中，所述步骤1的紧缩场静区为圆柱形。
[0015]在一个实施例中，所述步骤2的静区投影到反射面，投影方向为沿反射面抛物面部分的旋转轴由静区指向反射面方向。
[0016]在一个实施例中，所述步骤3，偏置面为反射面抛物面部分的旋转轴与反射面偏置方向所确定的平面；并且，中心馈电时，偏置面为过抛物面旋转轴的任意平面。
[0017]在一个实施例中，馈源偏焦前的相位中心位于焦点F处，馈源偏焦后的相位中心位于点M处。
[0018]在一个实施例中，所述步骤3，馈源偏焦路线由下面的距离关系确定：
[0019]PF
‑
PM＝QF
‑
QM
[0020]式中，PF指偏焦前馈源相位中心到反射面偏置方向的最低点P的距离，PM指偏焦后馈源相位中心到反射面偏置方向的最低点P的距离，QF指偏焦前馈源相位中心到反射面偏置方向的最高点Q的距离，QM指偏焦后馈源相位中心到反射面偏置方向的最高点Q的距离。
[0021]在上述距离关系下，馈源偏焦后的相位大小在静区边界上相等，从而避免了常规馈源偏焦导致的静区位置偏移，同时保证了在利用馈源偏焦对绕射场干扰进行补偿后静区的相位分布更加均匀。
[0022]在一个实施例中，所述步骤4，紧缩场静区相位整体分布形态从工作频率和静区位置两个方面进行判断，对每个频点每个静区位置的相位分布形态进行判断，统计相位凹形分布和相位凸形分布的个数。若相位凹形分布的个数较多，则紧缩场静区相位整体分布形态为凹形分布；若相位凸形分布的个数较多，则紧缩场静区相位整体分布形态为凸形分布。
[0023]在一个实施例中，所述步骤5，馈源偏焦路线上的样点位置通过的取样确定，为偏焦后以工作频率f为参考的静区边缘与最大偏焦位置的相位差值，采用几何光学法进行计算，计算式如下：
[0024][0025]其中c为自由空间中的光速，MF为偏焦后馈源相位中心到焦点F的距离；
[0026]的取样类似于扫参，当紧缩场静区相位整体为凹形分布时，在属于[
‑
180
°
,0
°
]的区间进行取样；当紧缩场静区相位整体为凸形分布时，在属于[0
°
,180
°
]的区间进行取样。
[0027]在一个实施例中，所述步骤6中从馈源位于各样点位置时整个工作频段内静区前、中、后三个位置相位平坦度的最大值phase_max中找出使phase_max最小的偏焦位置，即所述使静区相位分布最佳的偏焦位置。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0029]本专利技术提供的通过馈源偏焦调节提升紧缩场低频静区性能的方法可以直接应用于原有的紧缩场中，无需对紧缩场反射面、馈源和暗室进行重新设计，针对在静区具有较明显凹形或凸形相位分布的紧缩场，通过馈源偏焦在静区产生与之相反的相位分布对照射到静区的绕射场进行补偿，在不增加紧缩场建设成本的前提下提升紧缩场低频静区性能。
附图说明
[0030]图1是本专利技术方法的流程图。
[0031]图2是本专利技术方法实施例的馈源偏焦调节示意图。
[0032]图3是本专利技术方法实施例的馈源未偏焦时静区不同位置主极化相位分布图。
[0033]图4是本专利技术方法实施例的馈源未偏焦时不同频率静区后方主极化相位分布图。
[0034]图5是本专利技术方法实施例的几何光学法计算的由馈源偏焦调节引起的静区主极化相位分布图。
[0035]图6是本专利技术方法实施例的馈源偏焦调节前后静区后方主极化相位分布的一种仿真结果图。
具体实施方式
[0036]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围
[0037]参照图1，对本专利技术的方法作进一步详细描述。本专利技术通过馈源偏焦调节提升紧缩场低频静区性能的方法，步骤如下：
[0038]步骤1：确定需要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过馈源偏焦调节提升紧缩场低频静区性能的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，确定紧缩场的反射面焦距、反射面偏置方向、静区尺寸和静区位置；步骤2：将静区投影到反射面上，确定反射面上投影在反射面偏置方向的最低点P和最高点Q的位置；步骤3：将馈源在反射面的偏置面上进行移动，计算使偏焦前后馈源相位中心分别到反射面偏置方向的最低点P和最高点Q的距离之差相同的位置，得到馈源偏焦路线；步骤4：通过仿真或测量得到馈源偏焦前各频点紧缩场静区前、中、后三个位置的相位分布，判断其整体分布形态属于凹形分布还是凸形分布；步骤5：根据步骤4中馈源偏焦前紧缩场静区相位分布形态，在步骤3得到的馈源偏焦路线上进行相应取样，将馈源移动到各样点位置，对馈源位于各样点位置的情况进行仿真或测量，得到馈源位于各样点位置时各频点静区前、中、后三个位置的相位数据；步骤6：通过比较频带内静区前、中、后三个位置的相位平坦度，得到使静区相位分布最佳的偏焦位置，所述静区相位平坦度为相应频率相应位置的静区口面上的相位峰峰值。2.根据权利要求1所述通过馈源偏焦调节提升紧缩场低频静区性能的方法，其特征在于，所述步骤1的紧缩场为单反射面紧缩场。3.根据权利要求1所述通过馈源偏焦调节提升紧缩场低频静区性能的方法，其特征在于，所述步骤1的紧缩场静区为圆柱形。4.根据权利要求1所述通过馈源偏焦调节提升紧缩场低频静区性能的方法，其特征在于，所述步骤2的静区投影到反射面，投影方向为沿反射面抛物面部分的旋转轴由静区指向反射面方向。5.根据权利要求1所述通过馈源偏焦调节提升紧缩场低频静区性能的方法，其特征在于，所述步骤3，偏置面为反射面抛物面部分的旋转轴与反射面偏置方向所确定的平面；并且，中心馈电时，偏置面为过抛物面旋转轴的任意平面。6.根据权利要求1所述通过馈源偏焦调节提升紧缩场低频静区性能的方法，其特征在于，所述步骤3，馈源偏...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪涛，吴瑞恒，胡伟，高雨辰，姜文，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：