斜置平面天线阵的近场-远场方向图分析

从平面近场扫描数据处理原理和平面天线阵方向图理论出发,分析了相对于平面近场扫描平面斜置的平面天线阵方向图.基于斜置平面天线阵的空间结构关系,选择阵面旋转轴与阵面法线形成的平面为性能评估考察平面,发展了一种快速计算性能评估平面方向图的方法.得出该平面与平面近场扫描坐标系单位方向球相交曲线的轨迹参数方程.利用快速傅里叶变换技术,计算出斜置平面天线阵平面近场扫描空间方向图,在此基础上结合轨迹参数方程和二维插值方法解出对应该性能评估平面的方向图数据.数值仿真和实际应用结果表明该分析结论和方法的可靠性与实用性.     

天线方向系数的一类计算逼近方法

天线的方向系数是天线的核心性能指标之一,准确计算方向系数是高性能天线应用的核心要求.本文基于平面近场测试理论、实测数据和快速傅里叶变换算法,系统阐述基于近场测试来数值计算天线方向系数的原理,并进行深入的误差分析.本文选择一种方向图函数和方向系数已知的被测天线,来检验所讨论的误差评估方案.评估分两步实现,第一步,针对这一天线,采用标准的近场测试配置,仿真模拟出(相当于实际测量出)一套平面近场数据.第二步,基于这套近场数据,利用数值积分计算出天线方向系数.本文使用或提出了四种数值算法,分析了提出的后三种算法本身的误差来源,并开发出程序搜索方案,确定出后两种算法的最小误差界.随后,利用这四种数值算法分别得出天线的方向系数.结果表明,计算所得的近场方向系数都比真实方向系数大,但误差不超过0.6 d B.这一结果对实际应用中正确评估基于近场测试的天线方向系数准确性有重要参考价值.