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基于矢量收集剖判仪的天线近场测试计划

来源:u赢手机版 作者:u赢手机app浏览:24次更新:2022-04-30 06:15:54

  正在天线安排中,对其参数的测试和验证是弗成或缺的历程。而近场丈量的原始数据必要包蕴幅度相位讯息,矢量收集阐明仪则是合键测试仪器配置。

  该案例,基于成都玖锦的矢量收集阐明仪VNA1000A,安排了天线近场丈量计划。

  天线行动通信、雷达等使用范围的首要构成部门,其参数的测试和验证是天线安排历程中弗成或缺的历程。

  天线测试的合键实质是丈量天线的电参数、辐射参数,以评议天线的职能。依据天线的尺寸、辐射特色,天线测试本领合键有远场测试、近场测试、紧缩场测试等。

  远场丈量时,源天线和待测天线(AUT)之间的隔绝R大于2D²/λ ,此时,从源天线按球面波前达到AUT的周围与AUT核心的相位差幼于 π/8,(相当于 λ/16 的波程差)。

  源天线发射信号,通过空间辐射,由AUT摄取信号。AUT凡是安放于严谨转台上。正在颠末相应的校准之后,通过对比发射和摄取信号的电平,就获得AUT的增益和辐射波瓣图。

  正在必要相位讯息的地方,可通过矢量收集阐明仪丈量并对比源天线辐射的信号与AUT摄取信号的幅度相位。

  (1)丈量本领容易,结果直观。通过容易的校准、运算即可获得所需丈量结果;

  (2)任何隔绝丈量的场波瓣都是有用的,仅必要对场强按1/R举行容易的变换;

  (3)丈量结果对付天线的相位核心的地点转移不太敏锐,于是转动待测天线并不会导致清楚的丈量偏差;

  远场测试身手固然最早成熟,不过因为其对大测试场面和电磁处境的格表条件,测试尽头谢绝易,人们一方面用紧缩场产一生面波来模仿无线长度的场面,另一方面则是用近场测试取代远场测试。

  近场丈量的道理是正在一个面上收集待测天线近场数据,然后通过近远场变换算法,获得待测天线远场辐射特点。依据取样面的格式,可分为平面扫描、极平面扫描、柱面扫描和球面扫描身手,平面近场丈量行使最为遍及。近场丈量的原始数据必要包蕴幅度相位讯息,仪器配置合键是矢量收集阐明仪,或丈量摄取机、信号源等构成。

  平面近场扫描测试天线(探头)正在直角坐标或极坐标平面做位移,丈量近场幅相漫衍,以此为根蒂举行表推预备远场天线偏向图、增益等参数。探头天线位于AUT的辐射近场,扫描平面隔绝AUT面约莫几个波长。

  (1) 表面端庄:包蕴探头特点的整体数据都被吐露为麦克斯韦方程正确解的线性组合,而未引入幼角度,标量绕射等近似解。

  (2) 精度高:肃清了远场丈量的近距效应,各样偏差源能够检测并储积,信噪比高,反复性好。

  (3) 讯息量大:一次扫描可得回全数空间整体讯息,如幅度、相位、极化、三维偏向图等。

  (4) 诊断效力:通过重筑口径场,能够创造常例远场丈量难以创造的妨碍。对相控阵天线,通过诊断测试对AUT口径面存正在的失效、超差、误码等举行识别、标定,为退换器件校正通道偏差供给按照。

  近场丈量中,不确凿的探头定位、反射、电缆转移、摄取机非线性、探头校准偏差、有限的扫描域等成分影响丈量的精度。所以,从身手的角度,近场丈量身手的杂乱水准高,对扫描架精度,仪器的安定性有较高的条件。

  依据丈量频段和现实需求的区别,近场测试分为非变频的直接丈量和变频丈量两种本领。非变频丈量时,矢量收集阐明仪直接正在射频微波的高频进步行收发测试,合键实用于频率相比照较低,传输线损耗对比幼的使用。如C波段、S波段。而正在高频段,特别正在18GHz以上丈量传输线的损耗大,正在扫描历程中线缆的相位震撼清楚。此时天线摄取的信号寻常必要先变换到中频,再由传输到矢量收集阐明仪举行丈量照料,避免了高频段长隔绝传输带来的损耗,以及正在扫描历程中的相位震撼。

  直接丈量计划由成都玖锦的矢量收集阐明仪VNA1000A、扫描支架、近场测探索头、待测天线支架、主控PC、扫描掌管器以及微波暗室构成。将待测天线AUT行动发射端,测探索头行动摄取端(可依据现实景况变换)。VNA1000A的一个端口发射信号,另一端口行动摄取端口。正在各扫描点丈量摄取信号b和发射信号a的比值(幅度,相位)。正在须要的景况下,能够用功率放大器将发射信号放大,正在摄取天线后采用低噪声放大器提升体系聪慧度。

  通过主动测试软件掌管扫描掌管器、探头极化办法、仪器状况和丈量结果收集、预备和输出结果等。

  变频丈量体系由成都玖锦四端口的矢量收集阐明仪VNA1000A、各频段丈量波导探头、混频器、定向耦合器、功率放大器、功率分派器、主控预备机以及相应的测控软件、数据照料软件等构成。如图4所示。

  将待测天线行动发射。

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