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（1）1.51.5选取最小测试距离的准则选取最小测试距离的准则一、入射场不同相造成的误差一、入射场不同相造成的误差rmaxdDR待测天线口面上的最大波程差为rmax=R2+（d+D）/221/2-R微波测量与天线测量微波测量与天线测量

（2）式中d辅助发射天线口径面的最大线尺寸D待测天线口径面的最大线尺寸R收、发天线之间的距离由此最大波程差引起的最大相差为max=2rmax=2R2+（d+D）/22-R=R1+（d+D）/（2R）2-12（d+D）24R即R（d+D）24max微波测量与天线测量微波测量与天线测量（3）当max=/8时,则R=2（d+D）2当Dd时,R2D2/入射场相位不均匀不仅会给方向图测量带来误差,同时也会给增益测量带来误差。

所造成的后果是后果是:

方向图的零值点变浅,副瓣电平抬高。

二、入射场横向幅度不均匀的影响二、入射场横向幅度不均匀的影响入射场在待测天线孔径面上幅度的不均匀性，它包括两个方面的内容：

一是沿孔径平面内的横向幅一是沿孔径平面内的横向幅度的不均匀性；另一个是沿收、发天线连线方向的度的不均匀性；另一个是沿收、发天线连线方向的纵向幅度的不均匀性。

纵向幅度的不均匀性。

微波测量与天线测量微波测量与天线测量（4）入射场横向幅度的不均匀会使测得的入射场横向幅度的不均匀会使测得的主瓣稍微变宽，旁瓣电平下降，增益值偏低。

dDRo23dB2D入射场横向幅度不均匀微波测量与天线测量微波测量与天线测量（5）为了使入射场横向幅度在待测天线口径面上均匀,要求2DD故2DD/R即要求（D/R）23dB设源天线的归一化方向图函数为sinx/x，这里x=（d/）sind是源天线的孔径尺寸微波测量与天线测量微波测量与天线测量（6）于是我们就可以求出源天线方向图的0.25dB波瓣宽度。

即20.25dB因sinx/x=10-0.25/20=0.97160.25dB得x=（d/）sin（0.25dB）=0.4144一般情况下0.25dB很小所以sin（0.25dB）0.25dB于是有（d/）0.25dB0.4144即20.25dB0.26/d微波测量与天线测量微波测量与天线测量（7）为了使待测天线孔径上入射场横向幅度的不均性不大于0.25dB,那么要求20.25dB2D即0.26（/d）（D/R）故R（Dd）/（0.26）（4Dd）/当我们要求待测天线孔径上入射场横向幅度的不均匀性等于0.25dB时,有20.25dB=2D微波测量与天线测量微波测量与天线测量（8）由此得收、发天线之间的距离为R=（4Dd）/式中D待测天线口径面的最大线尺寸d辅助发射天线口径面的最大线尺寸天线的工作波长三、入射场纵向幅度不均匀的影响三、入射场纵向幅度不均匀的影响设待测天线在轴线方向（纵向）的活动范围（指转动天线时其距源天线最近和最远点的距离）为L。

微波测量与天线测量微波测量与天线测量LR0R0-（L/2）R0+（L/2）则最近点功率密度与最远点功率密度之比P为：

（9）微波测量与天线测量微波测量与天线测量10lg（P）=10lg（）2R0-（L/2）C（）2CR0+（L/2）=20lgR0+（L/2）R0-（L/2）一般情况下,当在天线活动范围L区间内功率变化不超过1dB时,就可以忽略入射场纵向幅度不均匀性对测试结果的影响。

故令120lgR0+（L/2）R0-（L/2）（10）微波测量与天线测量微波测量与天线测量即1.122R0+（L/2）R0-（L/2）得R08.7L一般取测试距离一般取测试距离RR0010L10L四、收、发天线间互耦的影响四、收、发天线间互耦的影响收、发天线间的耦合有感应场耦合感应场耦合和辐射场耦合辐射场耦合。

一般情况下,当收、发天线间的距离R10时,其间的感应场耦合就可忽略不计了。

收、发天线间的辐射场耦合辐射场耦合是指天线间能量的多次反射而形成的入射场能量的变化。

（11）微波测量与天线测量微波测量与天线测量（12）由弗利斯（Friss）能量传输公式,无辐射场耦合时待测天线接收到的入射功率为Pr=P0GsGr/（4R）2式中,Pr为待测天线接收到的入射功率;Gr为待测天线的增益;Po为发射天线的输入功率;Gs为源天线即发射天线的增益;R为收、发天线之间的距离；为天线工作波长。

微波测量与天线测量微波测量与天线测量（13）若待测天线和源天线的功率反射系数分别为r和s,则源天线接收的再辐射功率为Ps=rPrGrGs/（4R）2式中rPr相当于待测天线再辐射时的输入功率。

待测天线接收的再辐射功率为Pr=sPsGrGs/（4R）2=srPrGr2Gs2/（4R）4式中sPs相当于源天线再辐射时的输入功率。

微波测量与天线测量微波测量与天线测量（14）因此,待测天线接收的再传输功率与接收的原入射功率之比为Pr/Pr=srGr2Gs2/（4R）4考虑到天线的最大辐射方向的增益公式为G=（4S）/2式中S天线口径面的几何面积;天线口径面的利用系数。

rsSrSs于是Pr/Pr=sr22R2微波测量与天线测量微波测量与天线测量（15）式中r、Sr分别为待测天线的口径面利用系数和口径面的几何面积;s、Ss分别为源天线的口径面利用系数和口径面的几何面积。

辐射场耦合对测试结果的影响的估算：

一般情况下s=r=0.25r=s=0.5若收、发天线均为园形孔径,则Sr=D2/4Ss=d2/4式中D待测天线孔径直径;d源天线孔径直径。

微波测量与天线测量微波测量与天线测量（16）故Pr/Pr=1612412D2d2162R2当待测天线孔径面入射场横向幅度的不均匀性不大于0.25dB时，有DdR/4于是Pr/Pr161264121615.710-6换算成分贝数则为Pr/Pr（dB）10lg（5.710-6）-52（dB）此时,如果用比较法测增益,在最坏的情况下（即再传输场与原入射场反相或同相）测得的增益误差为:

微波测量与天线测量微波测量与天线测量G=20lg（）Er+ErEr-ErEr-Er+2ErEr-Er=20lg（）=20lg（1+2）Er-ErEr20lg（1+2）ErEr=20lg（1+210-52/20）0.043（dB）由此可见,只要满足入射场横向幅度不均匀性不大于只要满足入射场横向幅度不均匀性不大于0.25dB0.25dB的要求的要求,辐射耦合引起的测量误差是很小的。

辐射耦合引起的测量误差是很小的。

当然,在采用更强方向性天线作源天线测量强方向性天线特性时,且天线与馈线的匹配程度又较差的情况下，辐射耦合的影响就应给予注意。

（17）微波测量与天线测量微波测量与天线测量（18）1.61.6天线测试场地的鉴定天线测试场地的鉴定空间驻波法空间驻波法基本原理（A=20lg）EdEd设Ed为来自源天线的直射波场强，Er是等效反射波场强，它（Er）与轴线的夹角为。

若令接收天线方向图在方向的电平为A（dB）（A0），则接收天线方向图最大值旋转到方向时，它所接收到的直射波的场强Ed为Ed=Ed10A/20一、反射电平的检测一、反射电平的检测（空间驻波法和方向图比较法）微波测量与天线测量微波测量与天线测量（19）当ErEd时B=20lgEd+ErEd=20lgEd10A/20+ErEd10A/20=20lg10A/20+（Er/Ed）10A/20（dB）C=20lgEd-ErEd=20lg10A/20-（Er/Ed）10A/20（dB）设直射波Ed和反射波Er同相和反相时测出的场强值分别为Emax和Emin,它们与直射波Ed的比值用分贝表示时分别为B（dB）=20lg（Emax/Ed）和C（dB）=20lg（Emin/Ed）。

微波测量与天线测量微波测量与天线测量（20）所以B-C=20lg10A/20+（Er/Ed）10A/20-（Er/Ed）10A/20+（Er/Ed）10A/20-（Er/Ed）=10（B-C）/20（Er/Ed）=10A/20（10（B-C）/20-1）1+10（B-C）/20而暗室的反射率电平为=20lg（Er/Ed）（dB）所以=A+20lg（dB）10（B-C）/20-11+10（B-C）/20

（1）微波测量与天线测量微波测量与天线测量（21）当Er=Ed时则有Er=Ed=Ed10A/20故=20lg（Er/Ed）=A

（2）当ErEd时（此时,B的表达式与第种情形相同,而C=20lg（Er-Ed）/Ed）=A+20lg（dB）10（B-C）/20-110（B-C）/20+1（3）同理可得微波测量与天线测量微波测量与天线测量（22）测试方法测量探针天线的方向图（一般应在无反射时测）；将探针天线的方向图最大值点对准我们所要检测的方向;当=00-900范围内变化时,探针天线在需检测的静区内作横向水平运动,并记录驻波曲线,这时测得的主要是暗室侧壁的反射;当=900-1800范围内变化时,探针天线在需检测的静区内作纵向运动,并记录驻波曲线,这时测得的主要是暗室后墙的反射;当探针天线方向图的最大值点以俯仰角（=00-300范围内）变化时,探针天线在需检测的静区内作横向垂微波测量与天线测量微波测量与天线测量（23）直运动（即上下运动）,并记录驻波曲线,这时测得的主要是暗室天棚和地板的反射；描绘出所检测方向的驻波曲线以及它的包络线。

根据驻波包络线确定（B-C）的值,同时再判定是EdEr还是ErEd,其方法是在该取向角上,若驻波曲线的平均值比在探针天线方向图在该角度上的电平高时,则EdEr,若相反,则ErEd；在探针天线方向图上找到该取向角时的电平值A,并将它和（B-C）的值代入相应公式计算就能求得相应的反射率电平；微波测量与天线测量微波测量与天线测量（24）在不同频率点（暗室的工作频带内）、不同的方位及极化状态下,重复步骤-,我们就可以了解暗室的反射率电平是否满足设计和测试要求。

二、交叉极化电平的检测二、交叉极化电平的检测

（1）线极化源天线和线极化探针天线同置于暗室轴线上,其方向图最大值方向相互对准,距离满足远场条件,探针天线位于需检测的区域（静区）内；检测暗室交叉极化电平的具体步骤如下:

（2）源天线为水平极化（或垂直极化）时,以探针天线在相同极化时接收到的信号电平为参考电平,然后微波测量与天线测量微波测量与天线测量（25）将探针天线的极化旋转900即垂直极化（或水平极化）,记下接收信号电平,它与参考电平之差就是暗室的交叉极化电平。

三、多路径损耗的均匀性三、多路径损耗的均匀性测试多路径损耗的均匀性的具体步骤如下:

（1）与测试交叉极化电平的步骤

（1）相同；

（2）使源天线与探针天线保持同样的极化（水平或垂直）同步旋转3600,并隔一定角度记录一次接收的功率电平；（3）根据需要还可将探针天线适当偏离静区中心,重复上述步骤,观察多路径损耗的均匀性。

微波测量与天线测量微波测量与天线测量（26）四、场强幅值均匀性四、场强幅值均匀性检测暗室静区内场强幅值均匀性的具体步骤如下:

（1）源天线与探针天线间距满足远场条件,探针天线置于需检测的区域（静区）内；

（2）探针天线在垂直于纵轴的横平面内沿水平、垂直或需要检测的方向运动,记录场的幅值变化；（3）探针天线沿纵轴方向运动,记录场的幅值变化；（4）分别记录水平和垂直极化情况,重复步骤2、3。

微波测量与天线测量微波测量与天线测量（27）1.71.7模型天线理论模型天线理论一、模型天线的意义一、模型天线的意义模型天线技术是指在满足一定条件下，将真实天线按一定的比例缩小（或放大）成便于测试的模型，通过对模型天线的测量，便可得到真实天线的各参数特性。

采用模型天线技术的优点：

模型天线用料少，制作简便；研制新天线时，在模型上易于修改天线几何参数和结构，且用费省；便于在不太大的测试场地上进行天线多种性能的测试；有些真实天线特性现场测试困难（如机载、星载、船舶天线等），通过模微波测量与天线测量微波测量与天线测量（28）型技术有利于了解天线特性；可以根据手边现有材料和设备情况，选择合适的缩尺比例开展测试工作，