平面近场测量中一种极化探头补偿算法研究

为研究天线特性,该研究采用近场测量技术计算天线的远场方向图,该技术具有成本低、速度快的优势。考虑到平面近场测量中探头参数对远场方向图的影响,该研究基于平面近远场变换算法,引入探头补偿技术和极化补偿技术。利用HFSS仿真得到待测天线远场仿真方向图,通过计算机算法构建,将近远场变换算法所得方向图与实际测得的远场方向图进行比较,验证算法的准确性。进一步结合极化补偿算法与探头补偿算法,与未修正的结果及远场方向图进行对比。结果显示,极化探头补偿算法能有效修正探头对远场方向图的影响,其不确定度超过近远场变换算法1.4295 dB,超过极化补偿算法0.9062 dB,确保了研究的客观性和独立性。

基于平面近场的太赫兹天线方向图测量不确定度的评定方法及验证

面对太赫兹(Tera Hertz,THz)频段天线方向图校准需求,基于研建的太赫兹天线方向图测量装置,根据NIST经典平面近场测量不确定度分析模型,对天线平面近场测试的测量不确定度进行分析评定,并通过比较法对测量不确定度进行验证。实验结果表明,该评定方法在设定的实验频段可行,预计在更高频段依然适用。首先介绍基于平面近场的太赫兹天线方向图测量装置,然后对测量不确定度的误差来源进行分析,并与远场测量结果进行比较验证,继而对未来工作进行展望。

天线平面近场测量中一种近远场变换方法研究

本文研究了一种应用于天线平面近场测量中完成近远场变换的数值算法。利用此方法可以依据天线平面近场测试数据快速简便地求得天线远场方向图及其它特性 ,其精度较高 ;同时可以很方便地进行探头修正 ,并讨论天线平面近场测试中各关键参数对测试结果的影响。本文给出了理论依据和具体计算实例 ,与传统方法进行了比较 。

宽角扫描相控阵天线测量方法

提出了一种基于坐标变换技术的宽角扫描相控阵天线测量的新方法,用于解决常规平面近场测量方法难以对宽角扫描相控阵天线进行精确测量的问题.在对用于宽角扫描相控阵天线测量的坐标变换技术进行理论分析的基础上,采用计算机模拟对该测试方法进行了数值仿真,制作天线实物进行了试验验证.数值仿真结果和试验结果均表明,该方法用于宽角扫描相控阵天线的测试具有较高的准确性.

时域近场测试中的采样面截断误差分析与修正

采样面截断误差是影响近场测试结果的一个很重要的因素。本文结合频域近场测量中对采样面截断误差的分析结果 ,根据时域近场测量的时域近场特性 ,借助 PSTD算法和 PML技术 ,提出一种修正时域近场测量采样面截断误差的新方法 ,数值例子验证了方法的有效性。

超低副瓣天线平面近场测量截断误差分析

给出了平面近场测量中由于有限扫描面截断所引起的远场相对误差的表达式以及扫描面宽度选择原则 ,用计算机模拟的方法研究了有限扫描面对超低副瓣天线平面近场测量结果的影响 ,得到了一些基本的规律 ,并证实了扫描面宽度选择原则对于超低副瓣天线平面近场测量的适用性和正确性 .

一种修正平面近场测量中探头位置误差的有效算法

该文提出了一种修正平面近场测量中探头位置误差的算法,并进行了计算机模拟。计算结果表明,所提出的修正算法收敛速度快、数值稳定性好、计算精度高,是一种实用而有效的修正平面近场测量中探头位置误差的方法。

统计最优平面近场声全息对振动体的定位研究

基于空间傅里叶变换的平面近场声全息(FFT-based planar NAH)技术对全息面尺寸的要求,在很大程度上限制它的应用范围。为此,引入了统计最优平面近场声全息(SOPNAH)技术,并提出了一种确定波数矢量的新方法。SOPNAH通过全息面上测量声压的线性叠加来反演重建面上的声学量,可以从理论根源上克服FFT-based planar NAH的局限性。实验结果表明,SOPNAH能实现振动体的精确定位及其辐射声场的可视化,并且要求的最小全息面面积比FFT-based planar NAH要小。

模式滤波技术在平面近场天线测量中的应用

为了修正平面近场测量中的多次反射误差,介绍了模式滤波修正技术在平面近场测量中的应用,提出了一种合适的模式滤波函数.推导出模式滤波修正技术的相关公式并进行了数值仿真,仿真结果表明通过利用模式滤波技术对平面近场天线测量结果进行后处理能够有效地改善测量结果.

平面近场天线多任务测试系统工程设计

提出了一种平面近场天线多任务测试系统的工程设计方法,该方法通过增加多功能天线测试控制器和远控微波开关对传统平面近场测试系统进行升级,使其具备对平面相控阵雷达天线多频点、多波位、多通道一次最多可测试35个天线方向图的测试能力。对新引入的幅相误差及扫描面截断误差进行了计算分析。大型相控阵天线的实测结果表明,在提高测试效率的同时,其测试精度亦能满足测试要求。

基于近场声全息的舰船水下辐射噪声识别研究

基于半自由场平面近场声全息的基本原理,采用数值计算的结果作为全息数据,对水面舰船水下辐射噪声进行了反演,着重研究了由螺旋桨噪声和流噪声的数据获得的重建结果与重建距离之间的关系。研究结果表明,半自由场平面近场声全息重建算法能对水面舰船水下辐射噪声进行识别;半自由场平面近场声全息对重建距离的变化较敏感,从而限制了重建距离的适用范围;螺旋桨噪声在船尾附近是主要噪声源。

天线平面近场测量的扫描面截断误差分析

本文基于天线平面近场测量技术的基本理论,利用解析法和数值分析法研究分析了天线平面近场测量中有限扫描面截断误差对天线远场特性结果的影响,给出了有限扫描面截断误差所带来的天线辐射方向性图的误差的数量级,即天线方向性图的不确定度,为天线近场测量技术的误差补偿提供了一定的理论依据,同时也得到了一些对实际测量有一定指导意义的结论。

平面近远场变换的快速算法

基于考虑探头补偿的平面近远场变换理论 ,根据实际需要 ,提出了一种工程实用的平面近远场变换快速算法。通过该算法由近场测量数据变换得到的天线远场方向图 ,既能达到任意分辨率 ,又能节约计算内存和提高计算速度。

基于Gerchberg-Papoulis算法的平面近场截断误差修正方法研究

在平面近场天线测量中,有限扫描面截断是影响测量精度的主要误差源之一,找到解决截断误差的方法是天线测量的研究重点之一.文中将平面近场天线测量中由有限区域内的场求平面波谱的过程抽象为带限函数外推的数学模型,从实际测量中的近远场变换理论出发,论证了GP(Gerchberg-Papoulis)算法应用在平面近场测量中在理论上是切实可行的.将GP算法应用在平面近场天线测量中,并分析了不同迭代次数算法的修正情况.结果表明,随着算法迭代次数的增多,可信角域外计算方向图与理论方向图差别明显减小.因此,本文的方法能够明显减小平面近场测量中截断误差的影响.除此以外,还分析了误差对算法收敛性的影响,结果表明,误差对算法修正效果影响较大.

窗函数在相控阵天线平面近场测量中的应用

有限扫描面截断是影响天线平面近场测量精度的主要误差源之一 ,尤其是对于波束扫描的相控阵天线的平面近场测量更是如此。为了减小相控阵天线平面近场测量中的有限扫描面截断误差 ,介绍了余弦窗函数并将其应用到相控阵天线平面近场测量中。计算机模拟结果表明 ,通过对近场进行加余弦窗的数据处理能够有效地减小有限扫描面截断误差。

重建参数对平面近场声全息重建精度影响研究

针对近场声全息重建结果不准确性问题,基于平面近场声全息的基本原理,分析了使用k-空间抽样格林函数逆向重构过程中产生重建误差的原因,并研究了重建距离、重建频率和采样点数等重建参数的变化对声压重建精度的影响.研究结果表明:重建精度随着重建距离的增加而降低;随着重建频率的增加,重建精度逐渐降低;在全息面大小不变时,采样点数越多,重建精度越高;在采样间隔不变时,重建精度随采样点数的增加而增大.

基于CGFFT和等效磁流法的天线近场测量方法研究

近场测量是一种重要的天线测量方法,该文采用一种等效磁流法的平面天线近远场变换方法,根据近场平面上测量的电场分布计算天线口径面上的等效磁流分布,进而得到空间任意位置的天线辐射分布。首先由等效原理建立天线口径面与近场扫描面的关系,得到表示近场与等效磁流的电场积分方程(EFIE)。通过矩量法(MOM)建立矩阵方程,引入共轭梯度(CG)法和迭代法求解;再利用快速傅里叶变换(FFT)法,提高运行速度;最后根据格林公式计算得到天线远场方向图。为降低矩阵运算的工作量,提升测试工作效率,只对与天线辐射传播方向两个正交平面上进行采样测量,得到相应的E面和H面方向图。最后通过仿真验证方法的可行性,结果表明,等效磁流法反演的天线方向图和实际方向图在主瓣附近110°范围内具有良好的一致性,可以应用于天线近场测量。

基于等效磁流的近场诊断方法

研究了一种由平面近场测量数据确定天线口径场幅相分布的新方法 .该诊断方法基于等效磁流 ,通过引入矩量法 ,把天线近场—口径场变换的问题转化为矩阵方程的求解问题 ,给出了求解矩阵方程最小二乘解的奇异值分解迭代算法 .通过数值模拟及与相关文献方法比较 ,说明了这种方法的正确性。

基于FFT的近场-口径场变换方法

本文提出的近场 -口径场变换方法基于探头与被测天线 (AUT)的耦合方程 ,由Fourier变换求出 AUT发射场的平面波谱的切向分量 ,然后由 Fourier反变换求出被测天线口径场的切向分量 ,从而达到诊断天线口径场幅相分布的目的。口径场变换中的大部分计算采用 FFT算法 ,并且引入空间域的重构法 ,数值精度好 ,数据处理效率高 ,可以达到任意的诊断分辨率。通过数值模拟和诊断实验 ,说明了该方法的正确性和工程实用性。

墙壁散射对超低副瓣天线平面近场测量的影响

以二维问题为例 ,基于平面波谱展开理论和几何光学近似 ,利用计算机模拟的方法研究了暗室墙壁散射对超低副瓣天线平面近场测量的影响 。