【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及信息，特别涉及一种天线阵列近场测试方法。
技术介绍
1、近场测量包含平面近场、球面近场、柱面近场、紧缩场；
2、平面近场测量系统通过移动探头的方式实现对天线辐射近场的采样，通过数据处理，由近场数据推算得到远场方向图，其测试过程需要探头的机械移动，如图11所示；
3、球面近场测量系统通过移动探头的方式实现对天线辐射近场的采样，通过数据处理，由近场数据推算得到远场方向图，其测试过程需要探头的机械移动，探头采样面如图12所示，实现形式则有多种；如图13所示，为典型的单探头球面近场测试系统，通过方位、横滚两维运动实现测量点采样，极化则通过一个极化转轴实现0、90度切换，共三个轴，全部由机械运动完成整个测试过程的采样点位置切换；为了加快测试速度，图14为多探头的球面近场测试系统，虽然比单探头球面近场测试系统减少了一维运动，但是方位上仍然为机械运动；图15为基于机械臂的球面近场测试系统，俯仰和横滚采用通用的机械臂实现，减小的专用设备的开发，但是其测试效率会比典型的单探头测试系统更低。
4、紧缩场作为近场测量的一种，主要优点在于可以在小的微波暗室内，利用常规的远场测试设备和方法，进行各种天线测量和研究。如图16所示紧缩场和常规远场一样，需要一个测试转台，因此其测试时间和远场测试方法一样；
5、准平面波模拟器作为新出现的一种测试技术，通过天线阵列模拟紧缩场反射面系统，实现在测试静区形成电场的平面波分布，可将天线放置在该区域进行测试。准平面波模拟器可以在近距离满足远场条件，结构尺寸小、
6、多探头近场测试方法通过布置多个探头、利用多工组合网络系统和顺序电子调制技术，用快速的电子扫描采样来代替慢速的机械扫描，实现了平面二维坐标系统中一个方向上的扫描。这种方法与传统的二维远场测试法相比大大提高了测量速度和精度。但测试所需的场地及设备费用昂贵，对测试探头的校准相对远场对喇叭的校准也更加严格，同时，在应用频段上也有局限性：测试频率太高，会影响相位测试的准确度；测试频率太低，则会导致吸波材料成本的增加，也会需要更大的测试场地。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，针对上述不足之处提供一种天线平面近场测试方法，解决了多探头近场测试方法中测试所需的场地及设备费用昂贵，对测试探头的校准相对远场对喇叭的校准也更加严格，同时，在应用频段上也有局限性：测试频率太高，会影响相位测试的准确度；测试频率太低，则会导致吸波材料成本的增加，也会需要更大的测试场地的问题。
2、本专利技术是通过下述方案来实现的：
3、一种天线阵列近场测试方法，其包括以下步骤：
4、其步骤如下：
5、(1)、在预定水平位置上布置探测天线和被测天线，探测天线平面距离被测天线距离为z0；构建传播矢量的相关表达式；
6、(2)、在预定空间位置中布置被测天线和探测天线，以dx和dy间隔分别沿x轴和y轴设置m和n个探头；则第(m，n)个探头收到的信号电平为pb(z0,mδy,nδx)；
7、(3)、通过转动被测天线或探测天线，使得探测天线与被测天线之间行成预定的夹角，其方向表示为则测试信号为
8、(4)、探头按照上述过程进行h(水平)和v(垂直)两种极化测试，得到和
9、(5)、通过方向图计算公式进行计算；
10、(6)、根据(5)中的公式进行接收天线方向图测试和发射天线方向图测试。
11、在(1)中构建传播矢量的相关表达式具体为：
12、设置为传播矢量，有其中k为传播常数，为单位传播矢量，kx、ky、kz表示传播矢量在x、y、z方向的分量；表示x、y、z方向的单位矢量：
13、其中(λ测试时所用信号的波长)
14、则：
15、
16、
17、kz＝k·cosθ
18、其中θ为俯仰角度，为方位角。
19、在(5)中方向图计算公式为：
20、令
21、其中：
22、为单元探头v极化时的θ分量方向图在指向角度下的方向图数值；
23、为单元探头h极化时的θ分量方向图在指向角度下的方向图数值；
24、为单元探头v极化时的分量方向图在指向角度下的方向图数值；
25、为单元探头h极化时的分量方向图在指向角度下的方向图数值；
26、则方向图公式为：
27、
28、
29、其中：c1为比例常数。
30、采用本方法的结果值进行接收天线方向图测试。
31、采用本方法的结果值进行发射天线方向图测试。
32、采用本方法的结果值进行发射天线增益测试。
33、采用本方法的结果值进行接收天线增益测试。
34、综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
35、1、采用本方案辐射近场区域实现远场模拟，可以构建远场系统联试无线环境；
36、2、采用本方案辐射近场区域直接得到天线对应角度的远场方向图电平值；
37、3、采用本方案不需要测试信号的相位、
38、4、采用本方案测试过程全电子化，没有机械置参与，并简化了安装过程，大大地提高了测试速度。
39、5、采用本方案能够显著提高天线测试效率，传统是一个探头进行机械扫描，本方案为多探头，并且为阵列结构，能够极大的提升效率。同时能够可以在近场区实现天线方向图、增益测试。
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1.一种天线阵列近场测试方法，其特征在于：其步骤如下：
2.如权利要求1所述的一种天线阵列近场测试方法，其特征在于：在(1)中构建传播矢量的相关表达式具体为：
3.如权利要求1或2所述的一种天线阵列近场测试方法，其特征在于：在(5)中方向图计算公式为：
4.如权利要求1所述的一种天线阵列近场测试方法，其特征在于：采用本方法的结果值进行接收天线方向图测试。
5.如权利要求1所述的一种天线阵列近场测试方法，其特征在于：采用本方法的结果值进行发射天线方向图测试。
6.如权利要求1所述的一种天线阵列近场测试方法，其特征在于：采用本方法的结果值进行发射天线增益测试。
7.如权利要求1所述的一种天线阵列近场测试方法，其特征在于：采用本方法的结果值进行接收天线增益测试。
【技术特征摘要】
1.一种天线阵列近场测试方法，其特征在于：其步骤如下：
2.如权利要求1所述的一种天线阵列近场测试方法，其特征在于：在(1)中构建传播矢量的相关表达式具体为：
3.如权利要求1或2所述的一种天线阵列近场测试方法，其特征在于：在(5)中方向图计算公式为：
4.如权利要求1所述的一种天线阵列近场测试方法，其特征在于：采用本方法的结果值...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨顺平，李路同，雷培林，何海丹，杜艳，袁立，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：
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