【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电磁场测试，尤其涉及一种近场天线测试的方法、设备和系统。
技术介绍
1、天线测量技术是现代通信和电子工程领域不可或缺的关键技术。天线测量在雷达、卫星通信和物联网等领域发挥着重要作用。尤其是在复杂多变的电磁环境中，天线测量的精度和效率直接影响系统的整体性能。
2、当前常见的天线测量系统包括远场测量、紧缩场测量和近场测量。在这些测量系统中，近场测量因其空间需求低、外部干扰不敏感等优势而备受关注。根据扫描面的形状，近场测量系统分为平面、圆柱形和球面测量。特别是近场测量系统，由于实现简单，广泛用于定向天线的测量。
3、传统的近场测量系统主要由三部分组成，分别是吸波材料、近场扫描架、转台。其中，吸波材料安装在暗室墙壁或其他可能对测试结果产生干扰的位置，提供接近自由空间的测试环境；近场扫描架安装探头，通过控制探头实现对整个采样平面的扫描以获取所需要的近场数据；在整个测试过程中，待测天线被放置在转台上。
4、在测试过程中，将待测天线放置在转台上，将其与基站仿真器相连。利用基站仿真器控制待测天线在整个测试期间工作在最大功率上。然后近场扫描架上的探头依次测量相应位置的两个极化方向上的电场，直至探头扫描完整个采样平面，获得全部的均匀分布的采样点；最后利用采样数据计算待测天线的远场方向图。
5、在传统的近场测量中，通常通过傅里叶变换来重构待测天线的远场信息。依据奈奎斯特采样定理，为获取完整的采样平面的近场数据，采样间隔必须小于或等于半波长。然而，对于天线孔径过大等场景，这种方法会导致采样时间过
技术实现思路
1、本申请提出一种近场测试方法和装置，解决现有测试方法成本高的问题。本专利技术在保证测试精度的同时，减少采样点数，降低测试成本，提高测试效率。
2、一方面，本申请提出一种近场测试方法，在近场平面上设置采样点，根据采样点的场值进行平面近远场转换。所述的采样点为非均匀分布，采样点间距与采样点测试距离正相关，所述的测试距离是采样点位置和待测区域原点之间的距离。
3、优选地，所述采样点的位置和待测区域原点之间的连线，在以原点为球心的球面上的交点满足igloo球面采样位置。
4、优选地，所述的igloo球面采样位置在球面坐标上的分布为：极角间隔相同，方位角间隔随极角减小而加大；所述近场平面法向为极角90度方向。
5、优选地，根据采样点的场值用平面近远场转换算法得到远场的值，进一步包括以下步骤：
6、在采样平面上设定均匀分布的采样点，所述均匀分布的采样点的场值使用所述非均匀分布的采样点的场值插值获得；
7、根据所述插值点的场值用近远场转换算法得到远场的值。
8、进一步优选地，所述的均匀分布的采样点间距小于或等于二分之一波长。
9、进一步优选地，每一个均匀分布采样点的场值，使用它周围的4个非均匀采样点的场址插值获得。
10、在本申请的任一实施例中，优选地，所述的平面近远场转换使用平面波谱法。
11、第二方面，本申请还提出一种近场测试系统，使用本申请第一方面任意一项所述的方法，系统包括数据处理系统、控制系统和暗室。
12、暗室内设置有机械系统，所述机械系统包括近场扫描架、转台；近场扫描架包括一个可在水平底座移动的竖直架，在竖直架上设有可移动的探头。
13、控制系统内置有确定采样点位置的计算机程序，根据采样点位置控制探头的位置。
14、数据处理系统，内置有平面近远场转换算法，以及，优选地，内置有插值算法。
15、第三方面，本申请实施例还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本申请第一方面中任一实施例所述的方法。
16、第四方面，本申请实施例还提出一种电子设备，包括存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本申请第一方面中任一实施例所述的方法。
17、本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
18、本专利技术所述的简单高效的近场测试方法，通过电磁信息理论，改进了经典半波长均匀采样方法中冗余采样带来的弊端，采用了采样点数更少的非均匀采样方法。在测试精度一致的情况下，本专利技术所述的方法需要更少的采样点数目，从而减小测试成本，提高测试效率。同时，本专利技术所述的简单高效的近场测试方法测试场景广泛，相较于其他非冗余采样方法更加灵活。采用本专利技术所述方法建设近场测试系统时，可以根据系统成本与测试需求等多方面更灵活地选择规划；本专利技术所述的简单高效的近场测试方法采用程序控制，测试过程简单、高效，保留了测试探头扫描轨迹是线性的特性，无需人工干预，大大提升了近场测试效率。
19、进一步，在数据处理系统中，计算经典半波长均匀采样点位置，根据已采样点数据进行插值，将均匀采样缺失位置的插值结果记录为相应的采样值。本专利技术所述的简单高效的近场测试方法并不是对简单的电场矢量进行线性插值，而是对进行处理，更好地利用已有的测试信息，进一步提高测试精度。
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1.一种近场测试方法，在近场平面上设置采样点，根据采样点的场值进行平面近远场转换，其特征在于，所述的采样点为非均匀分布，采样点间距与采样点测试距离正相关，所述的测试距离是采样点位置和待测区域原点之间的距离。
2.如权利要求1所述的近场测试方法，其特征在于，所述采样点的位置和待测区域原点之间的连线，在以原点为球心的球面上的交点满足Igloo球面采样位置。
3.如权利要求1所述的近场测试方法，其特征在于，所述的Igloo球面采样位置在球面坐标上的分布为：极角间隔相同，方位角间隔随极角减小而加大；所述近场平面法向为极角90度方向。
4.如权利要求1所述的近场测试方法，其特征在于，根据采样点的场值用平面近远场转换算法得到远场的值，进一步包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的近场测试方法，其特征在于，所述的均匀分布的采样点间距小于或等于二分之一波长。
6.如权利要求4所述的近场测试方法，其特征在于，每一个均匀分布采样点的场值，使用它周围的4个非均匀采样点的场址插值获得。
7.如权利要求1所述的近场测试方法，其特征在于，
8.一种近场测试系统，使用权利要求1~7任一项所述的方法，其特征在于，包括数据处理系统、控制系统和暗室；
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1~7中任一所述的方法。
10.一种电子设备，包括存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1~7中任一所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种近场测试方法，在近场平面上设置采样点，根据采样点的场值进行平面近远场转换，其特征在于，所述的采样点为非均匀分布，采样点间距与采样点测试距离正相关，所述的测试距离是采样点位置和待测区域原点之间的距离。
2.如权利要求1所述的近场测试方法，其特征在于，所述采样点的位置和待测区域原点之间的连线，在以原点为球心的球面上的交点满足igloo球面采样位置。
3.如权利要求1所述的近场测试方法，其特征在于，所述的igloo球面采样位置在球面坐标上的分布为：极角间隔相同，方位角间隔随极角减小而加大；所述近场平面法向为极角90度方向。
4.如权利要求1所述的近场测试方法，其特征在于，根据采样点的场值用平面近远场转换算法得到远场的值，进一步包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的近场测试...
【专利技术属性】
技术研发人员：王志勤，任宇鑫，马宇辰，张宇，潘冲，张翔，
申请(专利权)人：中国信息通信研究院，
类型：发明
国别省市：
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