球面近场测量的近远场变换算法研究

发布时间：2021-05-19 23:40

　　随着5G通信时代的到来,各种基站、终端设备所用的天线也面临着更新换代,未来对天线性能的要求也会越来越高,这对天线的设计提出了新的挑战。而对天线辐射的精确测量就显得尤为重要,因为它可以根据测量结果对天线的参数进行深入的分析,并且可以诊断出天线存在的问题,从而可以改进天线的设计,提高天线的性能。球面近场测量因为适用于绝大多数天线,又具有测量精度高、测量效率高和保密性强等优点,受到广泛的应用。本文对球面近场测量的近远场变换算法进行了研究,与传统的基于模式展开的近远场变换算法不同,本文采用的是散射矩阵来推导近远场变换算法。该方法是基于微波网络的思想,把被测天线和探头分别看成一个开放的二端口网络,通过探头的接收信号与被测天线的激励信号之间的传输公式,把被测天线的近场数据代入传输公式,求出被测天线的传输系数。由于近场和远场的传输系数是相同的,所以把求得的传输系数代入远场的传输公式,就可以求出被测天线的远场特性。因此,本算法的关键是求出被测天线的传输系数。所以本文首先介绍了散射矩阵的理论,其中重点介绍了电偶极子的散射矩阵。然后利用散射矩阵推导出了天线与探头之间的传输公式。利用传输公式,我们就可以推导... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 选题背景与意义
    1.2 三种近场扫描方式的比较
    1.3 频域近场测量与时域近场测量的比较
    1.4 近场测量的发展与研究现状
    1.5 本文的研究内容及写作安排
第二章 球面近场测量的散射矩阵理论
    2.1 引言
    2.2 球面波函数
    2.3 功率归一化球面波函数
    2.4 散射矩阵
    2.5 电偶极子和磁偶极子的散射矩阵
    2.6 由球面波函数表示的天线参数
第三章 天线的传输公式
    3.1 引言
    3.2 传输公式
        3.2.2 被测天线发射、探头接收
        3.2.3 被测天线接收、探头发射
        3.2.4 互易的与非互易的被测天线
    3.3 传输公式的应用特例
        3.3.1 模式μ(28)±1的线极化探头
        3.3.2 偶极子探头
第四章 近远场变换算法
    4.1 引言
    4.2 近远场变换算法
    4.3 电偶极子探头的变换算法
    4.4 算法的程序实现
第五章 算法应用实例和误差分析
    5.1 引言
    5.2 算法应用实例
        5.2.1 与HFSS仿真方向图对比
        5.2.2 与解析方向图对比
        5.2.3 与模式展示法变换出的方向图对比
    5.3 误差对比与分析
        5.3.1 采样间隔误差对比与分析
        5.3.2 采样球面截断误差对比与分析
        5.3.3 测量距离误差对比与分析
第六章 总结
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]时域近场测量综述[J]. 张勇强,刘舰,张士选.  电子科技. 2005(08)

硕士论文
[1]一种三反射镜紧缩场天线测量系统的模拟研究[D]. 杨雯森.北京邮电大学 2013
[2]基于散射矩阵的球面近远场变换理论研究[D]. 凌冲.西安电子科技大学 2012
[3]柱面近场天线快速测量系统的研究[D]. 林世杰.西安电子科技大学 2012
[4]等离子体天线及其射频作用的FDTD研究[D]. 梁超.中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心） 2009



本文编号：3196649