[理學(xué)]天線技術(shù)課件西電第二版第10章(已修改)
2024-10-31 00:40 本頁面
【正文】 第 10 章 天線測試技術(shù) 第 10章 天線測試技術(shù) 天線測試條件 方向圖測試技術(shù) 增益測量技術(shù) 常用測量儀器簡介 第 10 章 天線測試技術(shù) 天線測試條件 天線場區(qū)的劃分 發(fā)射天線是輻射電磁波的波源 ， 其周圍的場強(qiáng)分布一般都是距離和角坐標(biāo)的函數(shù) 。 通常 , 根據(jù)離開天線距離的不同 ， 將天線周圍的場區(qū)劃分為感應(yīng)場區(qū) （ 近區(qū) ） 、 輻射遠(yuǎn)場區(qū) （ 遠(yuǎn)區(qū) ）和輻射近場區(qū) （ 中區(qū) ） 。 這和電基本振子產(chǎn)生的場區(qū)劃分是一致的 。 在近區(qū) ， 感應(yīng)場占優(yōu)勢 ， 它的外邊界約為一個波長 。 越過感應(yīng)場區(qū)就進(jìn)入中區(qū)了 。 此區(qū)內(nèi)場的角分布與距離有關(guān) , 天線各單元至觀察點的射線不平行 。 在各單元對場的貢獻(xiàn)中 ， 其相對相位的相對幅度是離開天線距離的函數(shù) 。 進(jìn)入遠(yuǎn)場區(qū)后 ， 場的角分布與距離無關(guān) ， 即天線各單元至觀察點的射線可以認(rèn)為是平行線 。 嚴(yán)格地講 ， 只有離天線無窮遠(yuǎn)才是天線的遠(yuǎn)區(qū) 。 但在某個距離上 ， 當(dāng)場的角分布與在無窮遠(yuǎn)時場的角分布的誤差在允許范圍內(nèi)時 ， 就可把該點至無窮遠(yuǎn)的區(qū)域稱為天線的遠(yuǎn)區(qū) 。 第 10 章 天線測試技術(shù) 圖 101兩類天線的輻射場區(qū) （ a） 口徑型天線 。 （ b）電小天線 感 應(yīng) 近 區(qū) 輻 射 近 區(qū) 輻 射 遠(yuǎn) 區(qū) 輻 射 地 遠(yuǎn) 區(qū)感 應(yīng) 近 區(qū)?22 Dr ?D1 ?l＜π2??r( a ) ( b )第 10 章 天線測試技術(shù) 最小測試距離 1． 相位條件 收 、 發(fā)天線都有一定的口徑尺寸 。 因此 ， 在有限距離下 ， 收 、 發(fā)天線口面各點距離并不相同 。 從圖 102可見 ， 收 、 發(fā)天線的中心距離 r最??；其口徑相對邊緣的距離 rmax最大 ， 且 212212m a x 22?????????????? ??? DDrr第 10 章 天線測試技術(shù) 所以，因其距離不同而產(chǎn)生的最大相位差為 ????????????????????????? ?????rDDrrr212212m a xm a x22)(2??????(1011) 式中 , D1和 D2分別為收、發(fā)天線的口徑尺寸。 第 10 章 天線測試技術(shù) 圖 102 被測天線的最大口徑相位差 D1rm a xD22r1第 10 章 天線測試技術(shù) 當(dāng) rD1＋ D2時，有 rDD????4)( 221m a x?? (1012) 如果要滿足測量精度要求 Δφmax＝ π/8， 則相位條件要求的最小測試距離為 ?221m i n)(2 DDr ?? （ 1013） 對于多數(shù)實用的圓口徑天線 ， 口徑場均從中心向邊緣逐漸減弱 ， 因此邊緣附近的場對輻射特性的影響較小 ， 故可把相位條件放寬 。 例如取 Δφmax=π/4， 則 ?221m i n)( DDr ?? （ 1014） 第 10 章 天線測試技術(shù) 當(dāng)只知道被測天線的口徑尺寸為 D1時，通常采用的最小測試距離公式為 ?21m in2 Dr ? （ 1015） 第 10 章 天線測試技術(shù) 2． 橫向幅度條件 為確保測試精度 , 通常要求被測天線的口徑邊緣處入射場的幅度相對于中心不得低于某值 ， 例如 。 這樣就要求被測天線口徑對發(fā)射天線中心的張角 ， 應(yīng)遠(yuǎn)小于發(fā)射波瓣寬度 。若采用小口徑發(fā)射天線 ， 這個要求容易實現(xiàn) 。 否則 ， 應(yīng)按發(fā)射天線的實際方向圖來計算 ， 從而確定最小測試距離 。 第 10 章 天線測試技術(shù) 3. 縱向幅度條件 如果被測天線是長度為 L的端射天線 ， 由于天線上不同點到發(fā)射天線的距離不等 ， 因此接收天線的各點場強(qiáng)不等 ， 被測天線前后兩端的功率密度比為 dBLr LrS ???????????2/
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